专题2 2.1 植物细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用

课件27张PPT。理解教材新知专
题
22.1把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二2.1.2 1．植物组织培养技术不仅可以保持优良
品种的遗传特性，还可以高效快速地
实现种苗的大量繁殖。
2．人工种子就是以植物组织培养得到的
胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材
料，经过人工薄膜包装得到的种子。
3．单倍体育种通过花药培养获得单倍体植株，染色体加倍后当
年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。
4．在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分
生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。
5．利用植物组织培养技术可获得的细胞产物包括蛋白质、脂肪、
糖类、药物、香料、生物碱等。 1.微型繁殖
(1)概念：用于 的植物组织培养技术。快速繁殖优良品种无性大量繁殖2．作物脱毒
(1)取材：无病毒的 组织。
(2)优点：提高作物 。
(3)实例：脱毒马铃薯的培育。茎尖产量和品质 3．人工种子
(1)概念：以通过植物组织培养的方法获得的
等为材料，外面包被上人工薄膜，在适宜的条件下可以发芽长成幼苗的种子。
(2)组成：由胚状体、作为保护性外壳的 和提供发育所需营养的人工胚乳组成。如下图：胚状体、不定芽、顶芽和腋芽人工种皮 (3)优点：
①属于无性生殖，无天然种子因 引起的基因重组现象而发生 。
②生产上不受季节、气候和地域限制。
③利于农业生产的规范化、标准化和机械化管理。有性生殖性状分离 1 ．比较微型繁殖和普通繁殖，总结微型繁殖有哪些优点？
提示：①繁殖速度快；②能保持优良品种的遗传特性；③不受自然生长季节的限制。
2．探讨作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？如何进行作物脱毒？
提示：对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。而植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
3．根据种子发育所需的营养物质，分析人工种皮内应含有哪些有效成分？
提示：适宜的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。[自读教材·夯基础]
1．单倍体育种(以二倍体植物为例)
(1)方法： 。
(2)过程：单倍体纯合子花药的离体培养(3)优点：
①后代是纯合子，能 。
②明显 了育种年限。稳定遗传缩短 2．突变体的利用
(1)产生：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的 而易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
(2)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的
，进而培育成新品种。
3．细胞产物的工厂化生产
(1)细胞产物种类：
等。
(2)技术基础：植物 技术。分生状态突变体蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱组织培养 (3)实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产
；另外，三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。人参皂甙干粉细胞产物 根据生产的目的不同，植物组织培养的阶段不同，如微型繁殖应培养到试管苗阶段。请分析要生产人参皂甙干粉，应培养到什么阶段？
提示：愈伤组织阶段。[跟随名师·解疑难]
1．体细胞诱变育种
(1)过程： (2)原理：基因突变和植物细胞的全能性。
(3)优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高产、优质、抗逆的新品种，加快了育种进程。
(4)缺点：
①突变不定向，需要处理大量突变材料。
②突变体中符合人们需要、有利的品种比较少。2．单倍体育种和突变体利用的比较 [例1]　下图为人工种子图示，下列与其培育过程有关的叙述中，错误的是(　　) A．人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得
B．胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性
C．同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
D．胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的[思路点拨] [精讲精析]　人工种子是通过植物组织培养到胚状体阶段，再经过人工薄膜包装得到的。由于植物组织培养属于无性繁殖，因此同一批次生产的人工种子基因型相同。胚状体已具有根、芽的分化，但仍具有分裂能力。
[答案]　D 人工种子与天然种子的区别
(1)人工种子是通过植物组织培养产生的，属于无性繁殖，可保持亲本的优良性状。
(2)自然种子是通过有性生殖产生的，可表现出双亲的遗传性状。 [例2]　下图为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图
回答： (1)图中单倍体植株通常的获取方式是_________________。若图中单倍体细胞含2个染色体组，A有4个染色体组，则③过程所用化学试剂的作用是___________________________。
(2)图中B和C过程的不同点是_____________________，这种不同主要的决定因素是_______________________________。
(3)若想在C过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的方法处理____________________。
(4)若要获得水稻的人工种子，则应选用图中的______结构，该结构与正常受精卵形成的________有类似的结构和发育过程。
(5)若D为“胡萝卜—羊角芹”，②过程常用的物理方_______等；经融合处理后，含有的细胞类型有________种(若融合的细胞只考虑两两融合)。 [思路点拨] [精讲精析]　(1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗两个阶段。秋水仙素可抑制纺锤体的形成，诱导染色体数目加倍。
(2)图中B表示通过胚状体分化为幼苗，C表示通过愈伤组织形成丛芽再形成幼苗，这两种途径主要取决于培养基中激素的种类及浓度配比。 (3)诱变育种处理的材料为分裂活动旺盛的部位，如愈伤组织、芽等。
(4)人工种子是在胚状体外包装上人工种皮制得的。
(5)诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法，物理法包括离心、振动、电激等。
[答案]　(1)花药离体培养　抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成
(2)B过程中形成的是胚状体，而C过程形成的是丛芽　细胞分裂素与生长素的比值
(3)愈伤组织　(4)胚状体　胚
(5)离心、振动、电激　3 在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是
(　　)
A．培养的细胞一直处于不断的分生状态
B．培养基营养丰富，易于植物生长
C．纺锤丝的形成容易受抑制
D．DNA复制容易受抑制
解析：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于
不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影
响而产生突变。答案：A点此进入