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关系。
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。
二、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、人工种子的制备过程。
三、学习过程
【自主预习】
（一）植物繁殖的新途径
1.微型繁殖
（1）微型繁殖技术：用于 人是用什么繁殖优良品种的 技术。
（2）特点：①保持优良品种的 。
②高效快速地实现种苗 。
（3）实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用 来培育兰花。
2.作物脱毒
（1）材料：植物的 （如 ）。分生区附近的病毒极少，甚至 。
（2）脱毒苗：切取 （例如茎尖）进行组织培养获得的。
（3）优点：使农作物 。
3.人工种子
（1）概念：以植物组织培养得到的 、 、顶芽和 等为材料，经过人工 包装得到的种子。
（2）特点：①后代无 。
②不受 、 和 限制。
（二）作为新品种的培育
1.单倍体育种
（1）方法： 离体培养 植株 纯合子植株。
（2）优点：①后代是纯合子，能 。②明显缩短了 。
2.突变体的利用
（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受 和 （如 、___________等）
的影响而 。
（2）利用：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.细胞产物种类： 、脂肪、糖类、 、香料、生物碱等。
2.技术：植物 技术。
3.实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 。
【课内探究】
1.植物组织培养的原理和过程是什么？
2.你能利用一棵无籽西瓜的植株繁殖出大量的无籽西瓜的种苗吗？与年年制备无籽西瓜种子相比，该繁殖方法有何新特点？
3.为什么要培育脱毒苗？组织培养时对外植体有何要求？为什么？
4.人工种子是如何制备的？请你写出人工种子的两个优点。
5.单倍体育种过程是如何利用植物组织培养技术的？该育种方法的优点是什么？
6.植物组织培养是无性繁殖的一种手段，培育得到的试管苗性状一般是不变的。但因为组织培养过程中不断进行细胞分裂，不排除有基因突变的可能。这样产生的突变体我们可以利用吗？
7.人参皂甙、紫杉醇等细胞产物都是非常好的药物，有必要实现工厂化生产，那么，植物组织培养技术发挥了怎样的作用呢？
四、自主练习
1.某优良品种水稻的基因型为AaBb，其花药通过组织培养形成了试管苗。下列对这一培养过程的叙述中，错误的是（ ）
A.花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程
B.试管苗有四种基因型，其体细胞含有一个染体组
C.通过该过程培养出的试管苗还不能直接用于生产
D.这些试管苗自交，后代性状不发生分离
2.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.种皮能够自我生成的种子
D.人工种子发芽率低
3.若要获得脱毒苗，一般选取植物体的哪一部分组织（ ）
A.叶 B.花粉 C.根 D.茎尖
4.下列关于人工种子的叙述不正确的是（ ）
A.可以克服季节、气候、地域的限制
B.可以节约时间
C.可防止性状分离
D.由人工种子得到的植株为纯合子
5.人参皂甙粉是人参中重要的药用成分，以前只能从人参中提取，产量极低，因而价格较贵，目前可通过下列哪项技术迅速大量获取（ ）
A.基因工程 B.植物组织培养 C.植物体细胞杂交 D.发酵工程
6.利用植物的茎尖或叶片、茎段、花粉等，在无菌条件下，培养在玻璃皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述中，正确的是（ ）
①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是细胞无性繁殖的方式
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
7.下面为植物组织培养过程流程图解，以下相关叙述不正确的是 （ ）
A.上述过程中脱分化发生在b步骤，在此过程中植物激素发挥了重要作用
B.再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.从叶组织块到种苗形成的过程说明植物叶片细胞具有全能性
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
8.下图是人工种子的结构简图，对其叙述不正确的是（ ）
A.人工种子的胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质，还可以添加农药和植物激素
B.人工种子可以工业化生产，播种人工种子可节省大量地粮食
C.人工种子克服了有些作物品种繁殖能力差，结子困难或发芽率低等问题
D.人工种子的胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构
9.名贵花卉若用种子繁殖可能发生性状分离。为了保持植株的优良性状，可以利用植物体的一部分器官或组织进行离体培养，发育成完整的植株。进行离体培养不应采用植物的 （ ）
A.子房壁 B.花粉粒 C.叶片 D.茎尖
10.下列属于植物的微型繁殖技术的是（ ）
A.兰花的芽尖组织培育成兰花幼苗
B.水稻种子萌发并长成新个体
C.扦插的葡萄枝条长成新个体
D.柳树芽发育成枝条
11.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
12.植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，回答相应的问题：
（1）为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是______________________________。
（2）培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体__________________________________。
（3）在生产实践中为获得大量的细胞产物如：紫杉醇，可将①__________放入液体培养基中的经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞浮液，再经过_________即可获得大量细胞。
（4）组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生_________________异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
（5）植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于____________、__________、__________等育种过程中。
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