201X_202x學(xué)年高中生物2.1.2植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用新人教版選修3

1、2.1.2植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用,一,二,三,一、植物繁殖的新途徑 1.微型繁殖,2.作物脫毒,一,二,三,3.人工種子,一,二,三,二、作物新品種的培育,一,二,三,三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,植物繁殖的新途徑 問(wèn)題導(dǎo)引 利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行繁殖的新途徑有哪些優(yōu)點(diǎn)? 人工種子是人們模仿天然種子的結(jié)構(gòu)制造出來(lái)的生命有機(jī)體,它能像種子一樣萌發(fā)生長(zhǎng),長(zhǎng)成植物。人工種子的核心部件是被外層物包埋的具有類似于胚功能的胚狀體(或不定芽、頂芽、腋芽)。將胚狀體包埋在一個(gè)能提供營(yíng)養(yǎng)的膠質(zhì)中,便成了所謂的“人工種子,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,1)人工種子依

2、據(jù)的原理是,培育胚狀體利用了技術(shù)。 (2)包埋胚狀體的膠質(zhì)可看作自然種子的。 (3)“人工種子”的產(chǎn)生是繁殖的結(jié)果;自然種子的產(chǎn)生是繁殖的結(jié)果。那么,由人工種子萌發(fā)成的植株是否可育?。 (4)作物繁殖的新途徑除題中所述外,還有哪些? 答案(1)植物細(xì)胞的全能性植物組織培養(yǎng)(2)種皮及提供營(yíng)養(yǎng)的胚乳或子葉(3)無(wú)性有性不一定(4)微型繁殖和作物脫毒,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,歸納提升 植物繁殖新途徑的優(yōu)點(diǎn),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,作物新品種的培育 問(wèn)題導(dǎo)引 在作物新品種的培育中,單倍體育種和體細(xì)胞誘變育種有什么區(qū)別? 外植體脫分化形成愈傷組織后經(jīng)誘變處理培育新產(chǎn)品的

3、過(guò)程如下圖所示,請(qǐng)據(jù)圖分析回答問(wèn)題,1)為什么在培養(yǎng)至愈傷組織時(shí)進(jìn)行誘變處理? (2)誘導(dǎo)分化得到的突變體都是有用的嗎?為什么,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,答案(1)愈傷組織細(xì)胞分裂旺盛,在每個(gè)細(xì)胞周期的間期都進(jìn)行DNA分子的復(fù)制,通過(guò)誘變處理易發(fā)生基因突變。(2)多數(shù)有害,少數(shù)有利。因?yàn)榛蛲蛔兙哂卸嗪ι倮?探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,歸納提升 單倍體育種和體細(xì)胞誘變育種的比較,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,案例探究 類型一植物繁殖的新途徑 例1下圖為人工種子的培育過(guò)程圖解,據(jù)圖回答問(wèn)題,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,1)制造人工種子依據(jù)的原理是

4、,培育胚狀體利用了技術(shù)。 (2)某二倍體植物基因型為DdTt,采用花藥離體培養(yǎng)的方法,可培育成“花粉胚”,也可制成人工種子。由這種種子萌發(fā)形成的個(gè)體稱為,基因型為,整個(gè)過(guò)程從生殖類型看屬于生殖。 (3)如果獲取的外植體為植物的莖尖,通過(guò)的處理可使細(xì)胞彼此分離,可加入。 A.15%的鹽酸B.淀粉酶 C.果膠酶 D.胰蛋白酶 (4)表示再分化的過(guò)程,其實(shí)質(zhì)是,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,解析(1)制造人工種子依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性,胚狀體是經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育而成的。(2)基因型為DdTt的植物能產(chǎn)生基因型為DT、Dt、dT和dt的四種花粉。花粉是雄蕊的花藥產(chǎn)生的,由花粉培育

5、成單倍體的過(guò)程屬于有性生殖。(3)植物細(xì)胞之間的胞間層主要由果膠構(gòu)成,用果膠酶可以將細(xì)胞分離。(4)再分化的實(shí)質(zhì)是使分裂的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上再次發(fā)生變化,這種變化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。 答案(1)植物細(xì)胞的全能性植物組織培養(yǎng) (2)單倍體DT、Dt、dT、dt有性 (3)C (4)基因的選擇性表達(dá),導(dǎo)致了細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的改變,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,如圖表示人工種子的結(jié)構(gòu),下列說(shuō)法正確的是() A.表示人工種皮,表示胚狀體,表示愈傷組織 B.胚狀體是由未分化的、具有分裂能力的細(xì)胞構(gòu)成的 C.人工種子中含有胚狀體發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還可以添加農(nóng)藥等 D.人工種子中

6、的胚狀體還未分化出胚芽、胚軸和胚根等結(jié)構(gòu),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,解析分析題圖可知,表示人工種皮,表示胚狀體,表示人工胚乳或子葉,A項(xiàng)錯(cuò)誤;人工種子中可加入適量的養(yǎng)分、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、有益菌等,C項(xiàng)正確;人工種子中的胚狀體已分化出胚芽、胚軸和胚根等結(jié)構(gòu),B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案C,拓展延伸人工種子與天然種子的區(qū)別 (1)人工種子是通過(guò)植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的,屬于無(wú)性繁殖,可保持親本的優(yōu)良性狀。 (2)天然種子是通過(guò)有性生殖產(chǎn)生的,可表現(xiàn)出雙親的遺傳性狀,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,類型二作物新品種的培育 例2下圖所示為四種人工繁殖植株的示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題,探

7、究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,1)圖中單倍體植株通常的獲取方式是。若圖中單倍體細(xì)胞含2個(gè)染色體組,A有4個(gè)染色體組,則過(guò)程所用化學(xué)試劑的作用是。 (2)圖中獲得B和C的過(guò)程的不同點(diǎn)是,這種不同主要的決定因素是。 (3)若要獲得玉米的“人工種子”,則應(yīng)選用圖中的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過(guò)程。 (4)若D為胡蘿卜羊角芹,過(guò)程常用的物理方法有等;經(jīng)融合處理后,已經(jīng)融合的細(xì)胞類型有種(只考慮細(xì)胞兩兩融合,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,解析(1)圖中A過(guò)程表示單倍體育種,獲取單倍體時(shí)常用花藥離體培養(yǎng)的方法。若要使單倍體的染色體加倍,變成A植株,則需要在過(guò)程中用秋

8、水仙素處理幼苗,以抑制細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成。(2)圖中B和C過(guò)程都是體細(xì)胞的組織培養(yǎng),其不同點(diǎn)是獲得B的過(guò)程中形成的是胚狀體,而獲得C的過(guò)程中形成的是叢芽,這種不同主要的決定因素是細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素用量的比值。(3)若要獲得玉米的“人工種子”,則應(yīng)選用圖中的胚狀體結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)與正常受精卵形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過(guò)程。(4)D為植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程,過(guò)程常用的物理方法有離心、振動(dòng)、電激等;經(jīng)融合處理后,已經(jīng)融合的細(xì)胞類型有3種(只考慮兩兩融合):胡蘿卜胡蘿卜融合細(xì)胞、羊角芹羊角芹融合細(xì)胞和胡蘿卜羊角芹融合細(xì)胞,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,答案(1)花藥離體培養(yǎng)抑制細(xì)胞有絲

9、分裂過(guò)程中紡錘體的形成 (2)獲得B的過(guò)程中形成的是胚狀體,而獲得C的過(guò)程中形成的是叢芽細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素用量的比值 (3)胚狀體胚 (4)離心、振動(dòng)、電激3,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,下圖列舉了幾種植物的育種方式,下列相關(guān)敘述正確的是(,A.甲過(guò)程形成的細(xì)胞c內(nèi)的染色體數(shù)一定是a細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)的兩倍 B.乙方式射線處理后可以獲得大量的具有有利性狀的材料 C.通過(guò)丁方式,細(xì)胞c發(fā)育成新植株的過(guò)程涉及同源染色體的聯(lián)會(huì)與分離 D.與雜交育種相比,丙方式能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,解析甲過(guò)程形成的細(xì)胞c內(nèi)的染色體數(shù)應(yīng)該是細(xì)胞a和細(xì)胞b的染色體數(shù)之

10、和,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙方式射線處理后會(huì)產(chǎn)生基因突變,基因突變具有多害少利性、不定向性和隨機(jī)性等特點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;通過(guò)丁方式,細(xì)胞c發(fā)育成新植株是再分化過(guò)程,該過(guò)程只進(jìn)行有絲分裂,不進(jìn)行減數(shù)分裂,所以不涉及同源染色體的聯(lián)會(huì)與分離,C項(xiàng)錯(cuò)誤;丙方式是基因工程育種,與雜交育種相比,基因工程育種可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,D項(xiàng)正確。 答案D,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,1.下列概念與植物微型繁殖技術(shù)無(wú)關(guān)的是() A.植物組織培養(yǎng) B.無(wú)性生殖 C.減數(shù)分裂 D.細(xì)胞的全能性 解析植物組織培養(yǎng)過(guò)程中植物細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,不進(jìn)行減數(shù)分裂。 答案C 2.下列有關(guān)人工種子的說(shuō)法,正確的是() A.是通過(guò)

11、科學(xué)手段人工合成的種子 B.是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種子 C.是種皮能自我生成的種子 D.發(fā)芽率低 答案B,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,3.馬鈴薯和草莓都是無(wú)性繁殖的作物,它們感染的病毒很容易傳播給后代。病毒在作物體內(nèi)逐年積累,就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。目前對(duì)它們進(jìn)行脫毒處理最好的辦法是() A.采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖獲得植株 B.采用基因工程技術(shù)培育抗蟲植株 C.采用誘變育種技術(shù)培育抗性植株 D.采用雜交育種技術(shù)培育抗性植株 解析植物的分生區(qū)附近(如莖尖)幾乎不含病毒,因此對(duì)莖尖進(jìn)行植物組織培養(yǎng),可以獲得脫毒植株,A項(xiàng)正確。 答案A,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,當(dāng)堂檢測(cè),本課必記,4.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)應(yīng)用的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是() A.脫毒苗、人工種子的制備都應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù) B.采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖等得到的脫毒作物可提高作物產(chǎn)量和