2課時植物細胞工程的應用課標概述植物細胞工程在生產實踐中有哪些應用。簡述植物細胞工程應用于生產實踐的主要優勢。

核心素養生命觀念：列舉植物組織培育、植物體細胞雜交技術在生產實踐中的應用，用生命觀念解釋植物細胞工程給人們帶來的影響。學問點(一)植物生殖的途徑快速生殖(1)概念：用于快速生殖優良品種的植物組織培育技術，也叫作微型生殖技術。(2)優點：①高效、快速地實現種苗的大量生殖。②保持優良品種的遺傳特性。作物脫毒選材部位：植物頂端分生區四周(如莖尖)。操作過程：切取肯定大小的莖尖進展組織培育，再生植株。(3)優點：再生的植株可能不帶病毒。微型生殖技術只能保持親本的優良特性(×)葡萄的扦插、桃樹的嫁接、石榴的壓條生殖方式都屬于微型生殖(×)(3)脫毒苗培育所選的組織培育材料可以來自植株的任何部位(×)1．(生命觀念)快速生殖快速生殖可以快速地實現種苗的大量生殖，其技術手段是什么？依據什么原理？提示：植物組織培育。植物細胞的全能性。快速生殖的優點是什么？這種生殖方式屬于哪一種？提示：可以保持優良品種的遺傳特性。無性生殖。從所需條件上來看，快速生殖與傳統育種方法相比，有哪些優點？限制。2．(生命觀念)作物脫毒為什么很多通過無性生殖的作物生殖多代之后產量會下降？提示：作物感染的病毒可以傳播給后代，并在作物體內逐年積存，影響產量和品質。為什么作物脫毒苗培育時一般選取植物根尖或莖尖的分生區作為外植體？的脫毒苗。以下不屬于植物組織培育特點的是( A．快速生殖B．培育抗病毒植株C．不轉變原植物的基因型D．一般需要經受脫分化和再分化兩個過程解析：選B 利用植物組織培育可進展微型生殖，實現快速生殖。該過程是無性生殖，分化和再分化兩個過程。利用植物組織培育技術可以獲得含病毒極少甚至不含病毒的植株，而不是獲得抗病毒的植株，B項錯誤。馬鈴薯利用塊莖進展無性生殖，連續種植多代后往往會因感染病毒而減產，因此農戶都期望得到無病毒的幼苗進展種植。獲得無病毒幼苗的最正確方法是( )A．選擇優良品種進展雜交B．選擇遠緣植物體細胞進展雜交C．利用芽體進展組織培育D．人工誘導基因突變解析：選C 一般作物脫毒時所用的材料是無病毒的莖尖、根尖等分生組織。因此利用芽體進展組織培育可獲得無病毒幼苗。[歸納提升]微型生殖與作物脫毒工程工程概念(或原理)特點微型用于快速生殖優良品種的植物組織①保持優良品種的遺傳特性；生殖培育技術②高效快速地實現種苗的大量生殖植物分生區四周的病毒極少，甚至無植物分生區四周的病毒極少，甚至無作物①獲得高產、優質的脫毒植株；病毒，取莖尖或根尖進展組織培育形脫毒②生殖速度快，保持植株的遺傳特性成脫毒植株學問點(二)作物品種的培育及細胞產物的工廠化生產作物品種的培育(1)單倍體育種①原理：細胞的全能性和染色體變異。②過程：花藥(或花粉)養單倍體植株

→純合二倍體植株染色體加倍③優點：明顯縮短育種年限。(2)突變體的利用①原理：在植物的組織培育過程中，由于培育細胞始終處于不斷增殖的狀態，因此它們簡潔受到培育條件和誘變因素(如射線、化學物質等)的影響而產生突變。從產生突變的個體中可以篩選出對人們有用的突變體，進而培育成品種。②利用：篩選出有用的突變體，培育品種。如培育抗病、抗鹽、含高蛋白、高產的品種植物。③實例：抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草等。細胞產物的工廠化生產(1)次生代謝物①概念：不是植物根本的生命活動所必需的產物，是一類小分子有機化合物。②種類：如酚類、萜類和含氮化合物等。(2)生產的技術手段：植物細胞培育技術。(3)優點：生產速度快。(4)實例：人參、三七、紫草和紅豆杉的細胞產物都已實現了工廠化生產。)完成表格：單倍體育種和突變體利用的比較。工程工程原理優點成果單倍體單倍體染色體變異縮短育種年限1玉米、油菜、甘藍和甜椒育種等作物的品種突變體產生基因，大幅度改進抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽基因突變利用某些性狀堿的煙草等2．(社會責任)通過學習細胞產物的工廠化生產，關注細胞工程爭論進展和應用前景，增加環保意識。細胞產物工廠化生產過程的實質是什么？在生產中通常要培育到哪一階段？提示：植物細胞培育。愈傷組織。與傳統的從植物體內提取相比，工廠化生產細胞產物有哪些優點？提示：不占用耕地，幾乎不受季節、天氣等的限制，抑制了植物體生長緩慢的缺點，提取便利等。人參皂苷的工廠化生產過程，蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿的生產，應用的都是植物細胞培育技術。如圖為產生人參皂苷的人參。表達人參皂苷的工廠化生產過程。提示：生產過程：用，一局部進展發酵生產。數量。第三步，將發酵罐中培育的細胞進展裂開，從中提取人參皂苷。在植物組織培育過程中，簡潔獲得突變體的主要緣由是( A．培育的細胞始終處于不斷增殖的狀態B．培育基養分豐富，易于植物生長C．紡錘絲的形成簡潔受到抑制D．DNA的復制簡潔受到抑制解析：選A 在植物組織培育過程中培育的細胞始終處于不斷增殖的狀態簡潔受到一些條件的影響而產生突變。紫草素具有抗菌、消炎效果。在工業化生產中，取紫草植株局部組織誘導形成紫草愈傷組織，再轉入紫草素形成培育基，然后再將細胞裂開后提取出紫草素。以下相關表達中，不正確的選項是( )A．工業化生產過程包括細胞的脫分化和再分化B．在紫草素生產過程中，不必將愈傷組織培育出根、芽等器官C．紫草的愈傷組織細胞在低滲溶液中不會脹破D．紫草素在細胞內合成后被分泌到細胞外選D由題意“”A不必將愈傷組織培育出根、芽等器官，B正確；紫草的愈傷組織細胞有細胞壁，在低滲溶液中不會脹破，C正確；依據題意可知，需將細胞裂開后取出紫草素，因此紫草素在細胞內合成后不能分泌到細胞外，D錯誤。[歸納提升]突變體的利用原理：基因突變和植物細胞的全能性。在植物的組織培育過程中，由于培育細胞始終處于不斷增殖的狀態，因此簡潔受到培育條件和誘變因素的影響而產生突變，從產生突變的個體中可以篩選出對人們有用的突變體，進而培育成品種。過程優點：提高愈傷組織的突變率，可以獲得高抗、高產、優質、抗逆的品種，加快了育種進程。缺點①突變不定向，需要處理大量材料。②突變少利多害，符合人們需要、有利的品種比較少。細胞產物的工廠化生產過程原理：植物細胞的全能性。應用舉例：人參皂苷、紫杉醇的工廠化生產。優點：可以大量生產細胞產物，工廠化規模化程度高。[學習小結]某株貴重花卉用種子生殖會發生性狀分別。為了防止性狀分別并快速生殖，可以利用該植株的一局部器官或組織進展離體培育，發育出完整的植株。進展離體培育時不應采用該植株的( )莖尖C．葉片

子房壁D．花粉粒選DA不B不符合題意；葉片細胞不符合題意；花粉粒是經減數分裂形成的，在此過程中發生了基因重組，因而不肯定能保持親本的優良性狀，D符合題意。生產中培育香蕉脫毒苗常用的方法是( A．人工誘導基因突變B．選擇優良品種進展雜交C．進展遠緣植物體細胞雜交D．取莖尖分生組織進展組織培育解析：選D脫毒苗常承受分生組織進展培育。人們利用植物的微型生殖技術來進展工廠化生產，利用了該項技術的特點為( A．操作簡潔B．使優良性狀組合在一起C．培育的性狀D．高效性和保持種苗的優良遺傳特性解析：選D 利用植物微型生殖技術生殖植物就是利用其優點一是生殖高效快速二性生殖方式，后代與親代性狀一樣，操作過程并不簡潔。以下有關植物組織培育的應用的說法，錯誤的選項是( )A．微型生殖能保持親本的優良性狀B．作物脫毒時應選擇植物的分生區細胞進展組織培育C．欲獲得大量的細胞產物，可大規模培育愈傷組織細胞D．獲得突變體時，誘導突變的對象是用于組織培育的外植體解析：選D優良性狀，A正確；利用植物分生組織(剛剛產生，病毒很少，甚至無毒)進展培育可以使長成的植株脫去病毒，B正確；獲得突變體時，誘導突變的對象是愈傷組織，D錯誤。5．(多項選擇)以下圖是植物組織培育的一般過程，相關說法不正確的選項是( )離體的植物組織或細胞bd完整的植物體a→ c→ →離體的植物組織或細胞bd完整的植物體A．過程a指的是脫分化，過程c指的是再分化B．此技術依據的原理是植物細胞的全能性C．假設用此技術進展細胞產物的工廠化生產，需將細胞培育到d階段才行D．生長素含量低時，有利于根原基的形成解析：選CD 據題意可知，過程a指的是脫分化，過程c指的是再分化，A正確；植物組織培育的原理是植物細胞具有全能性B只需要將細胞培育到愈傷組織即b階段即可，C織根原基的形成，D錯誤。6請答復以下問題：培育脫毒馬鈴薯時外植體宜選用 (填“莖尖”或“葉片”)，不選另一個的理由是 。植物組織培育常用到愈傷組織培育基、生芽培育基和生根培育基。在愈傷組織培育基上，外植體經脫分化形成愈傷組織，愈傷組織是一團 。在再分化階段，生長素和細胞分裂素參與了細胞分。馬鈴薯栽培種的抗病性和抗逆性較差，野生馬鈴薯種的抗病性和抗逆性較好，但二者存在雜交不親合性。利用野生馬鈴薯種，通過細胞工程改進馬鈴薯栽培種種質的思路是。應從等方面制定措施，削減污染(至少答出2點)；在培育室中培育時，留意優化培育環境，掌握 (至少答出3點)等培育條件。解析：(1)培育脫毒馬鈴薯時，一般選擇莖尖作為外植體而不選葉肉細胞，這是由于葉肉細胞帶病毒(病毒載量大)且細胞的全能性低。植物組織培育過程中，外植體經過脫分化形成的愈傷組織是一團不定形的薄壁組織培育基相比，一般狀況下生芽培育基中生長素含量低、細胞分裂素含量高。依據題意分析可知，兩種馬鈴薯之間存在生殖隔離，但是各有其優點，則可以通過體細胞雜交技術將兩者的優點集合到同一后代身上細胞融合，經植物組織培育培育成植株。在植物組織培育時，為了削減污染，應當從外植