高中生物212植物细胞工程的实际应用学案新人教版选修3.docx

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1、专题二 细胞工程2.12 植物细胞工程实际应用一、学习目标1、掌握微型繁殖和植物组织培养联系2、掌握作物脱毒、人工种子制备过程和意义3、了解单倍体育种和突变体利用二、学习重点、难点1、学习重点植物细胞工程应用实例2、 学习难点掌握作物脱毒、人工种子制备过程三、学习过程1、 微型繁殖与无性生殖微型繁殖是用于快速繁殖优良品种植物组织培养技术，实际上是无性生殖一种。在繁殖过程中，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大量繁殖。2、 微型繁殖与作物脱毒、人工种子、单倍体育种作物脱毒、人工种子、单倍体育种培育过程均有采

2、用微型繁殖技术。作物脱毒主要是强调微型繁殖取材一定是无毒（如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒幼苗。人工种子采用还是微型繁殖技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可形成人工种子。人工种子与微型繁殖得到幼苗一样能保持亲本优良性状，另外还可不受气候、季节和地域限制。单倍体育种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。单倍体育种从本质上说属于有性生殖，这一点与微型繁殖有所区别。但单倍体育种首先要进行花药离体培养，采用还是微型繁殖技术，然后用秋水仙素处理，获得纯合子。四、反思总结. 在植物繁殖新途径教学中，首先可由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织

3、培养技术基本原理和过程，思考利用这些技术能做哪些工作？再逐一讲解微型繁殖技术，作物脱毒技术及人工种子。五、当堂检测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方法快速繁殖脱毒种苗，以保证该品种品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗过程不涉及细胞 A.有丝分裂 B.分化C.减数分裂 D.全能性 答案C2.基因型为AaBb水稻（含24条染色体）花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成不规则细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得_等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_和_两类激

4、素。（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。（4）试管苗细胞核中含_条脱氧核糖核苷酸链。（5）培育成试管苗可能出现基因型有_。答案（1）水、无机盐、维生素和小分子有机物 （2）细胞分裂素 植物生长素 （3）叶绿体 （4）24 （5）AB、aB、Ab、ab非选择题1美国科学家将分离得到成熟胡萝卜根韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整新植株（如下图）。请据图回答：（1）这种生殖方式属于_。（2）图中过程叫_，过程叫_，此处“细胞团”在生物学上叫做_。（3）本实验说明植物细胞具有_。（4）在培养试管植物

5、时，试管内应加入植物所必需矿质元素。其中应大量供给元素是_。2、.中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊“婚礼”。将两个“新人”放入融合器中，当充满液体融合器加上直流电场，两个原本相互游离细胞一下子贴到一起，开始了“窃窃私语”。紧接着，在瞬间高压脉冲作用下，细胞膜被击出了一个小孔，透过这微小空间，两股细胞质展开了“心灵沟通”。渐渐地，细胞核也扭摆着“亲热”起来，20min后，它们俩已是你中有我，我中有你，一个新生命就这样诞生了。地面实验结果显示：用于融洽两个“新人”，一个开是粉花（标记为“一号”），一个开是黄花（标

6、记为“二号”）融合后细胞再生植株开是黄花，但形状却和一号相同（称“一号形状”，另一个称“二号形状”）。这种“太空烟草”比普通烟草个子矮，株秆粗，烟叶多，是我国太空育种试验一项重大成果。据此回答下列问题： （1）由于细胞密度不同，因此在地面上进行细胞融合非常困难。从理论上讲，在太空中细胞更容易融合，可能原因是 。在显微镜下观察，“新人”细胞膜融合在一起，使细胞呈圆球状，这是因为膜具有 特性。“细胞婚礼”中用到诱导融合技术是 。（2）两种烟草原生质体融合时， 类型是我们需要，这样细胞经组织培养后，再生植株属 倍体。（3）植物体细胞融合技术与传统有性杂交相比，其优点是 。（4）“太空烟草”能稳定遗传

7、吗？为什么？ 。3、传统农作物育种途径往往是通过杂交获得，随着生物工程技术不断发展，新品种培育途径逐渐被扩宽。目前至少有7种培育农作物新品种途径被广泛应用。下图为水稻几种不同育种方法示意图。请据图回答：（1）图中A、D方向所示途径表示_育种方式，ABC途径表示_育种方式。两个亲本基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb新品种，最简捷途径是_。这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现在_。（2）B方法为_。（3）E方法原理为_。上述培育新品种方法中原理相同有_。（4）G所示过程可以采用花粉粒通道法，这是基因工程操作“四步曲”_环节。检测目基因是否表达

8、方法有_。（5）科学家从悬浮培养单细胞或胚囊中，通过植物组织培养技术获得胚状体，并将其包埋在一个能提供营养胶质中，外包裹上人造种皮，制成人工种子。目前，我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日等国正着手将人工种子商品化。离体细胞进行植物组织培养获得胚状体需要通过_、_过程。人工种子中包埋胚状体胶质可看作玉米种子_结构。（6）由人工种子萌发出植株与天然种子萌发出植株有何区别？_1、（1）无性生殖 （2）脱分化 再分化 愈伤组织 （3）全能性 （4）N、P、S、K、Ca、Mg2、（1）重力作用很弱 细胞膜有具一定流动性 电刺激诱导融合 （2）自身融合 多（或四 （3）克服了远缘杂交不亲和障碍 （4）如果“太空烟草”为纯合子，无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传；如果为杂合子，无性繁殖能稳定遗传，有性繁殖会出现性状分离。培养过程中也可能会发生基因突变3、（1）杂交育种1单倍体育种1ABC1 能较快得到纯合体，缩短育种年限1（2）花药离体培养1（3）基因突变1A、D和G（或B、K、F）2（4）目基因导入受体细胞 1 DNA杂交等1（5）脱分化1 再分化 1 胚乳1（6）天然种子萌发出植株属于有性生殖，可能因性状分离而丧失其优良特性