高二生物人教版选修3专题2第1节第2部分植物细胞工程实际应用教案

　 2.1.2

　植物细胞工程的实际应用

　教材分析

　前面已学习了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等方面内容，在此基础上本节主要学习植物细胞工程的三方面应用，即 植物繁殖的新途径、 作物新品种的培育、细 胞产物的工厂化生产。

　课标要求 1 、理解微型繁殖技术的应用 2 、了解单倍体育种过程和优点 3 、了解细胞产物的的生产和意义 内容要求 1 、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系 2 、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义 3 、了解单倍体育种和突变体的利用 4 、了解细胞产物的例子

　教学重点难点 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

　知识网络体系

　 教学过程

　一、植物繁殖的新途径 1 ．植物微型繁殖( 快速繁殖) ：（此概念易理解，可要求学生阅读课本回答这两个问题）

　（1：

　）微型繁殖技术：

　繁殖优良品种的

　。

　技术。

　属于有性繁殖还是无性繁殖?

　 。

　（2 ）特点：①保持优良品种的

　。②

　快速地实现种苗的

　。

　（3 3 ）优点：举例 用一 个兰花茎尖就可以在一年内生产出 0 400 万株兰花苗。引导学生得出优点 --- 从植物体上取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。

　2 ．作物脱毒：

　 问：为什么作物要脱毒？要求学生从书中找出答案, 并回答下列问题

　培养材料：

　，培养方法：

　 。

　。

　 实例：

　已培育出脱毒苗。[ 来源: 学科网] 3 ．神奇的人工种子

　问：为什么要制作人工种子？学生 通过阅读书本了解到：

　① 天然种子是有性繁殖，往往杂种优势只能体现在第 1 1 代，由于基因重组后代出现性状分离，第 2 2 代便参差不齐了。而人工种子在本质上属于无性繁殖，一旦获 得优良品种，可以保持杂种优势。

　② 天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖 1 1 ——2 2 次，有些甚至十几年才繁殖一次。

　(1) 与常规种子相比的优点：①后代无

　 。②不受

　 作物新品种的培育 微型繁殖

　作物脱毒

　人工种子 植物细胞工程的实际应用 物繁殖的植新途径

　单倍体育种 突变体的利用 细胞产物的工厂化生产

　和地域限制。

　③ 人工种子技术具有成本低、贮藏运输方便、减少了移栽驯化过程和生产周期短等优点。

　（2 ）人工种子的结构（与自然 种子结构比较）？其中人工种皮的透性如何？（半透性，具有透气性透水性，且易被微生物分解）

　（3 ）人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？ 针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。

　二、作物新品种的培育

　1 ．单倍体育种

　(1) 方法：

　。

　 (2) 优 点 ：

　①

　；②

　 。

　 【补充资料】

　通过有性繁殖杂交育种的方式培育纯合的隐性性状品种时，隐性性状一旦出现一定是纯合个体，所以杂交育种是获得隐性纯合子的简便方法；但培育纯合的显性性状品种时，显性性状的出现不一定是纯合，还可能是杂合子，所以需要种植多代连续进行选择才可提纯，而用单倍体育种可以大大缩短育种年限。

　 2 ．突变体的利用

　(1) 在 组 织 培 养 中 产 生 的 突 变 来源：

　。

　(2) 利用：筛选

　 突变体，进而培育新品种。

　三 ．胞产物的工细厂化生产

　 （1 ）细胞产物种类：

　(2) 技术：植物

　技术。

　实例：人参皂苷的传统生产和工厂化生产的比较

　四. 本课内容知识总结

　 植物组织培养技术可应用于

　 育种？ 教学板书

　植物细胞培养技术的实际应用 一．

　植物繁殖的新途径 1. 微型繁殖 2. 作物 脱毒 3. 神奇的人工种子 二．

　作物新品种的培育 1. 单倍体育种 2. 突变体的利用 三．细胞产物的工厂化生产 经典例题剖析 1 、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 2 、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是 （

　）

　A ．彼此性状相似

　B ．变异频率较高

　C ．单倍体

　D ．都 是纯合子

　3 ．用植物组织培养技术，可以培养或生产（

　 ）

　 A ．食品添加剂

　B ．无病毒植物

　C. 人工种子

　D ．前三项都是 4 ．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

　5 、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，为此农户都希望得到无病毒的幼 苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（

　）

　A ．选择优良品种进行杂交

　B ．进行远缘植物体细胞杂交

　C ．利有芽尖进行组织培养

　 D ．人工诱导基因突变 6. 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

　7. 基因型为 AaBb 的 水稻（含 24 条染色体）的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的不规则的细胞团，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。[ 来源:Z**k.Com] （4 ）试管苗的细胞核中含_________ 条脱氧核糖核苷酸链。

　（5 ）培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________ 。

　[ 解析] 考查对植物组织培养过程的掌握。要准确解答此题需要从以下几个方面入手：

　①愈伤组织的形成过程中，不断地从培养基中吸取营养。供生物细胞生活的营养物质主要有无机物（水、无机盐）、有机物（糖类、脂类、蛋白质、维生素）等物质。

　②植物激素的种类很多，要促进花 粉细胞分裂生长，培养基中应有细胞分裂素和植物生长素两大类。

　③试管苗是花药离体培养后得到的单倍体植株。其有叶绿体 ，可以进行光合作用。

　④单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，由水稻的为 基因型为 AaBb 可知此水稻为二倍有 体。已知水稻的体细胞中含有 24有 条染色体，则单倍体细胞中含有 12 条染色体，12 个 个 DNA 分子。每个 个 DNA 分子由两条平行的脱氧核糖核苷酸链盘旋而成，所以试管苗有 的细胞核中含有 24 条脱氧核苷酸链。基因型为 AaBb 的水稻产生配子时，依据基因的自由组合定律，结果♀、♂配子各有四种，即 AB 、aB 、Ab 、ab 。

　[ 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

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