高中生物新人教版选择性必修3植物细胞工程的应用教案

2课时植物细胞工程的应用课标概述植物细胞工程在生产实践中有哪些应用。简述植物细胞工程应用于生产实践的主要优势。

核心素养生命观念：列举植物组织培育、植物体细胞杂交技术在生产实践中的应用，用生命观念解释植物细胞工程给人们带来的影响。学问点(一)植物生殖的途径快速生殖(1)概念：用于快速生殖优良品种的植物组织培育技术，也叫作微型生殖技术。(2)优点：①高效、快速地实现种苗的大量生殖。②保持优良品种的遗传特性。作物脱毒选材部位：植物顶端分生区四周(如茎尖)。操作过程：切取肯定大小的茎尖进展组织培育，再生植株。(3)优点：再生的植株可能不带病毒。微型生殖技术只能保持亲本的优良特性(×)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条生殖方式都属于微型生殖(×)(3)脱毒苗培育所选的组织培育材料可以来自植株的任何部位(×)1．(生命观念)快速生殖快速生殖可以快速地实现种苗的大量生殖，其技术手段是什么？依据什么原理？提示：植物组织培育。植物细胞的全能性。快速生殖的优点是什么？这种生殖方式属于哪一种？提示：可以保持优良品种的遗传特性。无性生殖。从所需条件上来看，快速生殖与传统育种方法相比，有哪些优点？限制。2．(生命观念)作物脱毒为什么很多通过无性生殖的作物生殖多代之后产量会下降？提示：作物感染的病毒可以传播给后代，并在作物体内逐年积存，影响产量和品质。为什么作物脱毒苗培育时一般选取植物根尖或茎尖的分生区作为外植体？的脱毒苗。以下不属于植物组织培育特点的是( A．快速生殖B．培育抗病毒植株C．不转变原植物的基因型D．一般需要经受脱分化和再分化两个过程解析：选B 利用植物组织培育可进展微型生殖，实现快速生殖。该过程是无性生殖，分化和再分化两个过程。利用植物组织培育技术可以获得含病毒极少甚至不含病毒的植株，而不是获得抗病毒的植株，B项错误。马铃薯利用块茎进展无性生殖，连续种植多代后往往会因感染病毒而减产，因此农户都期望得到无病毒的幼苗进展种植。获得无病毒幼苗的最正确方法是( )A．选择优良品种进展杂交B．选择远缘植物体细胞进展杂交C．利用芽体进展组织培育D．人工诱导基因突变解析：选C 一般作物脱毒时所用的材料是无病毒的茎尖、根尖等分生组织。因此利用芽体进展组织培育可获得无病毒幼苗。[归纳提升]微型生殖与作物脱毒工程工程概念(或原理)特点微型用于快速生殖优良品种的植物组织①保持优良品种的遗传特性；生殖培育技术②高效快速地实现种苗的大量生殖植物分生区四周的病毒极少，甚至无植物分生区四周的病毒极少，甚至无作物①获得高产、优质的脱毒植株；病毒，取茎尖或根尖进展组织培育形脱毒②生殖速度快，保持植株的遗传特性成脱毒植株学问点(二)作物品种的培育及细胞产物的工厂化生产作物品种的培育(1)单倍体育种①原理：细胞的全能性和染色体变异。②过程：花药(或花粉)养单倍体植株

→纯合二倍体植株染色体加倍③优点：明显缩短育种年限。(2)突变体的利用①原理：在植物的组织培育过程中，由于培育细胞始终处于不断增殖的状态，因此它们简洁受到培育条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成品种。②利用：筛选出有用的突变体，培育品种。如培育抗病、抗盐、含高蛋白、高产的品种植物。③实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。细胞产物的工厂化生产(1)次生代谢物①概念：不是植物根本的生命活动所必需的产物，是一类小分子有机化合物。②种类：如酚类、萜类和含氮化合物等。(2)生产的技术手段：植物细胞培育技术。(3)优点：生产速度快。(4)实例：人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现了工厂化生产。)完成表格：单倍体育种和突变体利用的比较。工程工程原理优点成果单倍体单倍体染色体变异缩短育种年限1玉米、油菜、甘蓝和甜椒育种等作物的品种突变体产生基因，大幅度改进抗花叶病毒的甘蔗、抗盐基因突变利用某些性状碱的烟草等2．(社会责任)通过学习细胞产物的工厂化生产，关注细胞工程争论进展和应用前景，增加环保意识。细胞产物工厂化生产过程的实质是什么？在生产中通常要培育到哪一阶段？提示：植物细胞培育。愈伤组织。与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物有哪些优点？提示：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，抑制了植物体生长缓慢的缺点，提取便利等。人参皂苷的工厂化生产过程，蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱的生产，应用的都是植物细胞培育技术。如图为产生人参皂苷的人参。表达人参皂苷的工厂化生产过程。提示：生产过程：用，一局部进展发酵生产。数量。第三步，将发酵罐中培育的细胞进展裂开，从中提取人参皂苷。在植物组织培育过程中，简洁获得突变体的主要缘由是( A．培育的细胞始终处于不断增殖的状态B．培育基养分丰富，易于植物生长C．纺锤丝的形成简洁受到抑制D．DNA的复制简洁受到抑制解析：选A 在植物组织培育过程中培育的细胞始终处于不断增殖的状态简洁受到一些条件的影响而产生突变。紫草素具有抗菌、消炎效果。在工业化生产中，取紫草植株局部组织诱导形成紫草愈伤组织，再转入紫草素形成培育基，然后再将细胞裂开后提取出紫草素。以下相关表达中，不正确的选项是( )A．工业化生产过程包括细胞的脱分化和再分化B．在紫草素生产过程中，不必将愈伤组织培育出根、芽等器官C．紫草的愈伤组织细胞在低渗溶液中不会胀破D．紫草素在细胞内合成后被分泌到细胞外选D由题意“”A不必将愈伤组织培育出根、芽等器官，B正确；紫草的愈伤组织细胞有细胞壁，在低渗溶液中不会胀破，C正确；依据题意可知，需将细胞裂开后取出紫草素，因此紫草素在细胞内合成后不能分泌到细胞外，D错误。[归纳提升]突变体的利用原理：基因突变和植物细胞的全能性。在植物的组织培育过程中，由于培育细胞始终处于不断增殖的状态，因此简洁受到培育条件和诱变因素的影响而产生突变，从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成品种。过程优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高产、优质、抗逆的品种，加快了育种进程。缺点①突变不定向，需要处理大量材料。②突变少利多害，符合人们需要、有利的品种比较少。细胞产物的工厂化生产过程原理：植物细胞的全能性。应用举例：人参皂苷、紫杉醇的工厂化生产。优点：可以大量生产细胞产物，工厂化规模化程度高。[学习小结]某株贵重花卉用种子生殖会发生性状分别。为了防止性状分别并快速生殖，可以利用该植株的一局部器官或组织进展离体培育，发育出完整的植株。进展离体培育时不应采用该植株的( )茎尖C．叶片

子房壁D．花粉粒选DA不B不符合题意；叶片细胞不符合题意；花粉粒是经减数分裂形成的，在此过程中发生了基因重组，因而不肯定能保持亲本的优良性状，D符合题意。生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是( A．人工诱导基因突变B．选择优良品种进展杂交C．进展远缘植物体细胞杂交D．取茎尖分生组织进展组织培育解析：选D脱毒苗常承受分生组织进展培育。人们利用植物的微型生殖技术来进展工厂化生产，利用了该项技术的特点为( A．操作简洁B．使优良性状组合在一起C．培育的性状D．高效性和保持种苗的优良遗传特性解析：选D 利用植物微型生殖技术生殖植物就是利用其优点一是生殖高效快速二性生殖方式，后代与亲代性状一样，操作过程并不简洁。以下有关植物组织培育的应用的说法，错误的选项是( )A．微型生殖能保持亲本的优良性状B．作物脱毒时应选择植物的分生区细胞进展组织培育C．欲获得大量的细胞产物，可大规模培育愈伤组织细胞D．获得突变体时，诱导突变的对象是用于组织培育的外植体解析：选D优良性状，A正确；利用植物分生组织(刚刚产生，病毒很少，甚至无毒)进展培育可以使长成的植株脱去病毒，B正确；获得突变体时，诱导突变的对象是愈伤组织，D错误。5．(多项选择)以下图是植物组织培育的一般过程，相关说法不正确的选项是( )离体的植物组织或细胞bd完整的植物体a→ c→ →离体的植物组织或细胞bd完整的植物体A．过程a指的是脱分化，过程c指的是再分化B．此技术依据的原理是植物细胞的全能性C．假设用此技术进展细胞产物的工厂化生产，需将细胞培育到d阶段才行D．生长素含量低时，有利于根原基的形成解析：选CD 据题意可知，过程a指的是脱分化，过程c指的是再分化，A正确；植物组织培育的原理是植物细胞具有全能性B只需要将细胞培育到愈伤组织即b阶段即可，C织根原基的形成，D错误。6请答复以下问题：培育脱毒马铃薯时外植体宜选用 (填“茎尖”或“叶片”)，不选另一个的理由是 。植物组织培育常用到愈伤组织培育基、生芽培育基和生根培育基。在愈伤组织培育基上，外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织是一团 。在再分化阶段，生长素和细胞分裂素参与了细胞分。马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差，野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好，但二者存在杂交不亲合性。利用野生马铃薯种，通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是。应从等方面制定措施，削减污染(至少答出2点)；在培育室中培育时，留意优化培育环境，掌握 (至少答出3点)等培育条件。解析：(1)培育脱毒马铃薯时，一般选择茎尖作为外植体而不选叶肉细胞，这是由于叶肉细胞带病毒(病毒载量大)且细胞的全能性低。植物组织培育过程中，外植体经过脱分化形成的愈伤组织是一团不定形的薄壁组织培育基相比，一般状况下生芽培育基中生长素含量低、细胞分裂素含量高。依据题意分析可知，两种马铃薯之间存在生殖隔离，但是各有其优点，则可以通过体细胞杂交技术将两者的优点集合到同一后代身上细胞融合，经植物组织培育培育成植株。在植物组织培育时，为了削减污染，应当从外植