选修三专题二2.1.2《植物细胞工程的实际应用》导学案.doc

1 专题二专题二 细胞工程细胞工程 2.12 植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用 一、学习目标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 二、学习重点、难点1、学习重点 植物细胞工程应用的实例 2、 学习难点掌握作物脱毒、人工种子的制备过程 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。 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、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。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。 人工种子采用的还是微型繁殖的技术，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。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。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，采用还是微型繁殖的技术，然后用秋水仙素处理，获得纯合子。四、反思总结. 在植物繁殖新途径的教学中，首先可由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，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 能性答案C 2.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：2 （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。 （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_。 。 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 课后练习与提高 一、选择题 1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利用芽尖进行组织培养 D人工诱导基因突变 2用植物组织培养技术，可以培养或生产出 （ ） A食品添加剂 B无病毒植物 C.人工种子 D前三项都是 3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 4水稻（基因型为 AaBb）的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下过程培育试管苗。 以下选项中正确的是（ ） Aa 用花药离体培养法获得单倍体植株；b 通过有丝分裂产生愈伤组织；c 培养基中至少 应有乙烯和脱落酸；d 试管苗的生长发育不需要光照Ba 用花药离体培养法获得二倍体植株； b 通过减数分裂产生愈伤组织；c 培养基中 至少应有生长素和细胞分裂素；d 试管苗的生长发育不需光照 Ca 用花药离体培养法获得单倍体植株；b 通过有丝分裂产生愈伤组织；c 培养基中 应有生长素和细胞分裂素；d 试管苗的生长发育需要光照 Da 用花药离体培养法获得二倍体植株；b 通过有丝分裂产生愈伤组织；c 培养基中3 至 少应有乙烯和脱落酸；d 试管苗的生长发育需要光照 5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 6下列哪一项不是单倍体育种的优点（ ） A缩短育种年限 B变异率高 C得到稳定遗传的优良品种 D节约人力、物力 7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 8人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得（ ） A杂交育种 B植物细胞培养 C多倍体育种 D单倍体育种 9运用植物组织培养技术，可以培育或生产出（ ） A细胞产物生物碱 B无病毒植物 C人工种子 D以上都是 10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 11植物的微型繁殖的优点是（ ） A取材少 B培养周期短 C繁殖率高 D以上都是 12对人工种子正确的解释是（ ） A通过科学手段人工合成的种子 B利用植物组织培养技术获得的种子 C种皮能自我生成的种子 D人工种子发芽率低 二、非选择题 1美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部 细胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株 （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 _，此处的“细胞团”在生物学上叫做 _。 （3）本实验说明植物细胞具有 _。 （4）在培养试管植物时，试管内应加入植物所必需的矿质元素。其中应大量供给的元素是 _。 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的“婚礼” 。将两个“新人”放入融 合器中，当充满液体的融合器加上直流电场，两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起， 开始了“窃窃私语” 。紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出了一个小孔，透过 这微小的空间，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：用于融洽的两个“新人” ，一个开的是粉花（标记为“一号” ） ，一个开的是黄花（标记4 为“二号” ）融合后的细胞再生植株开的是黄花，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 太空育种试验的一项重大成果。据此回答下列问题： （1）由于细胞的密度不同，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，可能的原因是 。在显微镜下观察， “新人”的细胞膜融合 在一起，使细胞呈圆球状，这是因为膜具有 特性。 “细胞婚礼”中用到的诱 导融合技术是 。 （2）两种烟草原生质体融合时， 类型是我们需要的，这样的细胞经组织培养后， 再生的植株属 倍体。 （3）植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优点是 。 （4） “太空烟草”能稳定遗传吗？为什么？ 。 3、传统农作物育种途径往往是通过杂交获得，随着生物工程技术的不断发展，新品种的培 育途径逐渐被扩宽。目前至少有 7 种培育农作物新品种的途径被广泛应用。下图为水稻的 几种不同的育种方法示意图。请据图回答：（1）图中 A、D 方向所示的途径表示_育种方式，ABC 的途径表示 _育种方式。两个亲本的基因型分别为 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 的新品种，最简捷的途径是_。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_。上述培育新品种的方法中原理相同的有 _。 （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”的_环 节。检测目的基因是否表达的方法有_。 （5）科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中，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的胶质中，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的胶质可看作玉米种子的 _结构。 （6）由人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株有何区别？ _ 参考答案：5