2.1.2　植物细胞工程的实际应用 (2).docx

2.1.2植物细胞工程的实际应用导学案班级 学习小组 姓名 【学习目标】1.理解微型繁殖和植物组织培养的联系；2.理解、掌握作物脱毒和人工种子的制备过程和意义；3.了解作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产。【重点难点】 重点：植物细胞工程应用的实例。 难点：掌握作物脱毒、人工种子的制备过程。【导学流程】一、了解感知自主阅读课本3841页，完成以下填空，并在课本相应内容上做记号。（一）植物繁殖的新途径1.微型繁殖(1)概念:指用于 繁殖 品种的 技术，又叫 技术。(2)特点:保持优良品种的 ； 地实现种苗的大量繁殖；不受 、 等的限制，便于自动化管理，有利于进行 生产。(3)实例:生菜、兰花、杨树、无子西瓜等。2.作物脱毒(1)材料:植物的分生区 (如 )。(2)优点:提高作物产量 和品质 。(3)实例：脱毒 、 、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等的培育。3.人工种子(1)概念:以植物组织培养得到的胚状 体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过 包装得到的种子。(2)特点:实现优良杂种的后代不发生性状分离 ； 不受 、 和 等限制，并可节约 ；便于 和运输。(3)实例:芹菜、花椰菜、桉树和水稻等。（二）作物新品种的培育1.单倍体育种(1)过程: 单倍体植株 纯合子植株。(2)优点:后代是 ,能稳定遗传； 明显缩短育种年限。2.突变体的利用(1)产生原因:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断的 状态而易受培养条件和外界压力(如辐射、化学物质等)的影响而产生突变，由此发育而成的个体称为突变体。(2)利用:从产生突变的个体中筛选出 的突变体,进而培育成新品种，即突变体育种。(3)实例:抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。（三）细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类: 、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。2.技术:植物组织培养技术，培养到 阶段。3.实例:我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉,另外 、 和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。二、深入学习根据你对植物细胞工程的实际应用的了解感知，先自主分析、思考下列问题，并给出相应的答案，然后小组合作学习，讨论答案。1.利用微型繁殖技术进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？2.要获得脱毒苗最关键的因素是什么？3.人工种子中包裹胚状体的人工种皮应该具有的有效成分是什么？尝试完成人工种子的结构模型图。4.突变体育种应该对什么材料进行诱变处理？为什么？5.单倍体育种的原理是什么？单倍体育种获得的植株一定是纯合子吗？请举例说明（以流程图形式）。6.写出微型繁殖的技术流程简图，并比较人工种子和细胞产物的工厂化生产在培育阶段上的不同。7. 结合查阅的相关资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。三、迁移应用运用了解感知和深入学习相关知识解决以下问题，并给出相关答案。1.下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 （ ）A花药离体培养得到单倍体植株 B秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株C人工种子的培育 D“番茄马铃薯”杂种植株的培育过程2.下图为植物组织培养的基本过程,则制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素,应选用材料的编号分别是()A.B.C.D.3.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（ ）A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性4、 展示设计1.“了解感知”部分答案（口头表达）2.深入学习第1、2、4题（口头表达）3.人工种子的结构模式图（希沃授课助手）4.单倍体育种的流程图（希沃授课助手）5.微型繁殖的制备流程见图（希沃授课助手）6.植物组织培养成果分享(白板、多媒体课件)7.“宋家香”的繁殖方法设计（希沃授课助手）【巩固提升】a1植物的微型繁殖技术是指()A植物体细胞杂交技术B嫁接C营养繁殖 D植物组织培养a2人参皂甙粉是人参中重要的药用成分，以前只能从人参中提取，产量低，因而价格较贵。目前可通过下列哪项技术迅速大量获取()A基因工程 B植物组织培养C植物体细胞杂交 D发酵工程a3人工种子比天然种子有许多优越性，下列对其优越性的叙述不正确的是()A可使自然状态下不结子的植物得以繁殖B方便储藏和运输C可以随意改变植物的遗传性状D可快速、大量繁殖a4马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农民希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是()A选择优良品种进行杂交B进行远缘植物体细胞杂交C利用芽尖进行组织培养D人工诱导基因突变a5下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是()A该途径依据的原理是植物细胞具有全能性B过程需控制好培养基中植物激素的比例C经过程后细胞的形态和结构发生了变化D过程需使用液体培养基，有利于细胞增殖b6花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下列问题：(1)过程所需的酶是_。(2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是_。原生质体经过_再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和_植株的根尖，通过_、_、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株14中一定是杂种植株的有_。(6)对杂种植株进行_接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。b7下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。(1)甲育种方式称为_。(2)通过丁方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是_。(3)乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是_。(4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞，最常采用的方法是_。(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是_。b8甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。b9.植物组织培养的过程如下图所示。请分析并回答：(1)B、C过程是通过细胞的_、_实现的。(2)胚状体根据其来源不同，可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。用花药离体培养可获得“花粉胚”，同种植物的花粉胚与体细胞胚在染色体数目上的主要区别是_。如果用_处理二倍体植株的花粉胚，能获得可育的植株，该过程是_育种中不可缺少的步骤。在一定条件下培养离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株，其根本原因是每个细胞都含有_，这一过程体现了_。(3)植物组织培养得到的胚状体经过人工薄膜包装可以获得“人工种子”，由“人工种子”萌发出的植株是否可育？_。(4)在培养过程中，愈伤组织在培养基中未形成根，但形成了芽，其原因可能是_。参考答案：1.D 2.B 3.C 4.C 5.A6.(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)防止原生质体吸水和失水细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌7.(1)植物体细胞杂交(2)茎尖所含病毒较少，甚至不含病毒(3)愈伤组织细胞处于不断分裂的状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变(4)农杆菌转化法(5)能克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍8.(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(其他合理答案也可)在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(其他合理答案也可)(3)胚状体、不定芽、顶芽、