2.1.2植物细胞工程的应用学案(含答案）

2.1.2植物细胞工程的应用学案 【预习新知】 （一）植物繁殖的新途径 1．微型繁殖： (1)本质：微型繁殖只运用了植物组织培养技术，该过程只涉及有丝分裂，没有减数分裂，因而属于无性繁殖。 (2)优点：使用材料少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理，有利于进行工厂化培养。 2．作物脱毒： (1)病毒的特点：病毒是寄生性生物，在用种子繁殖或用植物根、茎无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给下一代，使其繁殖的子代感染病毒。 (2)材料的选取：据检测，植物的分生组织细胞中一般是不含病毒的。如果未被病毒感染的植株的分生组织用植物组织培养的方法培育幼苗，用于生产，可以避免病毒对作物的影响，大大提高作物的产量。 3．人工种子： (1)组成：由胚状体、人工种皮两部分组成(有的资料上把人工种皮再细分为人工种皮和人工胚乳两部分)。如图： (2)人工种皮的要求： ①能保持胚状体的活力，即要能透气、透水，含有胚状体发芽所需要的各种营养成分等； ②有利于贮藏、运输和萌发，选取的材料要有韧性，耐压，对胚状体无毒害； ③还应含有农药和杀菌剂，以防播种后害虫及微生物的侵害； ④还要加入能促进胚状体生长和发育的一些植物生长调节剂、有益菌等。 (3)制作人工种皮的材料：海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。 (4)胚状体的要求： ①播种后能快速出苗； ②根和芽同步生长，活力强； ③形成的幼苗的形态与生长要正常。 (5)制备流程： 诱导植物愈伤组织的形成 ↓ 体细胞胚的诱导 ↓ 体细胞胚的成熟 ↓ 机械化包装 ↓ 储藏或种植 (6)优点： ①解决了天然种子在遗传上由于减数分裂引起的重组现象造成的某些遗传性状的改变或繁殖能力差、结子困难等问题。 ②实现种子的工厂化生产，克服天然种子在生产上受季节限制的问题，提高农业的自动化程度。 ③试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。 ④用人工种子播种可以大大节约粮食。 （二）作物新品种的培育 1．单倍体育种 (1)过程：_____(或花粉)离体培养→_____植株遗传性状相对稳定的纯合子二倍体植株优良品种。 (2)优点 ①后代是纯合子，能_____。 ②明显缩短了_____。 ③进行体细胞诱变育种和研究_____的理想材料。 (3)成果 ①中国成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种———单育1号烟草。 ②育成了水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物的新品种。 2．突变体的利用 (1)产生原因：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于_____的状态，因此它们容易受到_____和_____(如射线、_____等)的影响而_____。 (2)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的_____，进而培育成_____。 （三）细胞产物的工厂化生产 1.植物的代谢产物 （1）初生代谢物：初生代谢是生物_____和_____所必需的代谢活动，初生代谢物有_____、脂质、蛋白质、_____等。 （2）次生代谢物：次生代谢不是生物生长所必需的，一般在_____或_____中，并在一定的_____和_____条件下才进行。次级代谢物是一类小分子有机化合物（如_____、_____和_____等）。 2.细胞产物的工厂化生产 由于植物细胞的次生代谢产物含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。 （1）概念：利用_____来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 （2）植物细胞培养：指在____条件下对_____或细胞团进行培养使其增殖的技术。 （3）特点：不占用耕地，几乎不受_____、_____等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。 【巩固训练】 1.植物细胞工程在很多方面有着广泛的应用。下列相关叙述错误的是( ) A.作物脱毒一般选择 ... ...