2.1.2植物细胞工程的实际应用学案.doc

长葛二高2010-2011学年下学期高二生物“学研练评”2.1.2 植物细胞工程的实际应用 2010.3.11执笔人 贾应娟 审核人 王俊民学习目标 列举植物细胞过程的实际应用重点 植物细胞过程应用的实例难点 作物脱毒培养和人工种子的培育 一、自主学习（一）植物繁殖的新途径1.微型繁殖（1）微型繁殖技术：用于 优良品种的 技术。（2）特点：保持优良品种的 。高效快速地实现种苗 。（3）实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用 来培育兰花。2.作物脱毒（1）材料：植物的 （如 ）。分生区附近的病毒极少，甚至 。（2）脱毒苗：切取 （例如茎尖）进行组织培养获得的。（3）优点：使农作物 。3.人工种子（1）概念：一植物组织培养得到的 、 、顶芽和 等为材料，经过人工 包装得到的种子。（2）特点：后代无 。不受 、 和 限制。（二）作为新品种的培育染色体加倍1.单倍体育种（1）方法： 离体培养 植株 纯合子植株。（2）优点：后代是纯合子，能 。明显缩短了 。2.突变体的利用（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受 和 （如 、 等）的影响而 。（2）利用：筛选出对人们有用的 ，进而培育成 。（三）细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类： 、脂肪、糖类、 、香料、生物碱等。2.技术：植物 技术。3.实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ；另外，三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。二、重点研讨1.微型繁殖技术微型繁殖是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。优点：选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。特别提醒：组织培养（微型繁殖）主要是一种无性繁殖。如果培养的是体细胞，得到的植株同亲代基因型完全相同，所得个体能保持母体的一切性状；但如果培养的是生殖细胞，如花药，得到的植株是单倍体，应为有性生殖中的单性生殖。2.作物脱毒、人工种子与单倍体育种作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒的（如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。人工种子采用的也是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可以形成人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。胚状体的获取途径：由已脱分化的外植体直接产生由愈伤组织产生由悬浮细胞培养产生。秋水仙素处理离体培养单倍体育种的优点是后代无性状分离，后代都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短育种年限。应用染色体变异的原理。染色体加倍过程：取亲本植株花药 单倍体幼苗 纯合子 3.突变体育种的原理为突变（基因突变或染色体变异），诱变育种的原理为基因突变。诱变育种属于突变体育种的一种。技术原理优点缺点诱变育种基因突变提高生物变异的频率，使后代变异频率较快稳定；可大幅度改良某些性状，缩短育种进程盲目性大，需大量处理供试材料杂交育种基因重组使位于不同个体的优良性状，集中于一个个体周期长，难以克服远缘杂交不亲和的障碍单倍体育种染色体变异获得个体均为纯种，明显缩短育种年限技术复杂，须与杂交育种配合、且需利用细胞工程参与多倍体育种染色体变异器官大，提高产量和营养成分适用于植物，动物方面难以实现基因工程育种基因重组打破物种界限，定向改造生物遗传性状存在技术上、安全上、伦理道德上的问题细胞工程育种细胞生物学和分子生物学原理、基因突变植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍；扩大了用于杂交的亲本组合范围；定向改变生物遗传性状体细胞诱变育种，同前述诱变育种。远缘杂种不能按照人们的需要表现出亲代的优良性状体细胞诱变育种同诱变育种三、梯度训练1.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2.对人工种子正确的理解是（ ）A.通过科学手段人工合成的 B.种皮能够自我生成C.利用植物组织培养技术获得 D.种子发芽率低3.下列那种生物不能通过突变体育种而获得（ ）A.抗除草剂的白三叶草 B.生产胰岛素的大肠杆菌C.高产的水稻 D.蛋白质含量高的小麦4.人参皂苷粉是人参中重要的药用成分，以前只能通过从人参中提取，产量极低，因而价格较贵。目前，可以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5.在人工种子的培育中应用的主要技术是（ ）A.有性杂交 B.植物体细胞杂交 C.植物组织培养 D.细胞全能性6.胡萝卜组织培养过程中进行无菌操作的步骤有（ ）超净工作台 自来水冲洗 酒精棉球擦手 无菌水清洗 次氯酸溶液清洗 无菌滤纸处理 培养基灭菌 不经灭菌的培养基A. B. C. D.7.把胡萝卜韧皮部细胞放入配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株。这些植株（ ）A.变异频率较高 B.都是单倍体 C.彼此性状极其相似 D都是纯合子8.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的（ ）A.愈伤组织 B.再分化 C.形成完整植株 D.取离体组织9.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按照自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（ ）A.单