2024届高三生物一轮复习导学案植物细胞工程的应用（无答案）

选择性必修三 第2章 植物细胞工程的应用
一、你从教材上找到的关键性语句：
（一）植物繁殖的新途径
1.快速繁殖
（1）概念：用于_快速繁殖优良品种_的__植物组织培养技术_；
（2）优点：①可以高效、快速地实现种的大量繁殖_；②可以保持优良品种的遗传特性_。
（3）实例：观赏植物、经济林木、无性繁殖作物、濒危植物__。
2.作物脱毒
（1）适用范围_无性繁殖的作物__
（2）进行作物脱毒的原因：用无性繁殖的方式进行繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传给后代，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_。
（3）外植体选材部位：植物顶端分生区附近部位，如茎尖。
（4）选分生区的原因：植物顶端分生区附近病毒极少，甚至无病毒__。
（5）优点：脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。
（二）作物新品种的培育
1.单倍体育种
（1）定义：通过_花药_（或_花粉_）培养获得__单倍体植株___，然后经过__诱导染色体加倍__，_当年__就能培育出__遗传性状相对稳定_的__纯合二倍体植株__。
（2）原理：_植物细胞的全能性_
（3）优点：
①_大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。
②可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
2.突变体的利用
（1）过程：
（2）诱变处理对象：一般为_愈伤组织_。
（3）原因：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。
（4）原理：__基因突变_和__植物细胞的全能性__。
（5）优点：通过人工诱变提高愈伤组织的突变率，从而筛选获得抗病、抗盐、高产、优质的新品种，加快育种进程__。
（6）缺点：突变具有不定向性和低频性，因此需大量处理实验材料。
（三）细胞产物的工厂化生产
（1）植物的代谢产物分类：
①初生代谢产物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动；
产物：糖类、脂质、蛋白质、核酸 等
②次生代谢产物：次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行；
产物：一类小分子有机化合物：如酚类、萜类和含氮化合物 等
（2）细胞产物的工厂化生产的目标产物：__次生代谢产物__
（3）技术—_植物细胞培养_
在_离体_条件下对_单个植物细胞_或_细胞团_进行培养使其增殖_的技术。
（4）细胞产物的工厂化生产的一般过程
（5）优点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
二、判断训练：
无性繁殖产生的个体能保持亲本的遗传性状(　　)
将愈伤组织包埋在人工种皮中，就形成了人工种子。人工种皮需要具有透气与透水等特点。(　 　)
葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于快速繁殖。(　　)
脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。(　　)
单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。(　　)
突变体培育通常对植物的愈伤组织进行诱变处理，而工厂化生产的细胞产物也来自愈伤组织细胞。(　　)
培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物体细胞杂交。( )
利用植物组织培养获取细胞产物需诱导愈伤组织再分化成植株。（ ）
植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性。( )
三、边练边讲
练习1：植物细胞工程的应用
1、生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒种苗，该过程不涉及细胞的(　　)
A．有丝分裂 B．减数分裂 C．细胞脱分化 D．细胞再分化
2、科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞的全能性
B．培育脱毒苗的过程涉及脱分化和再分化两个阶段
C．实验结果表明，茎尖越小脱毒率越高，成苗率越低
D．根据本实验可知，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27 mm
3、辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域，其获得途径如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．图中愈伤组织、脱毒苗和高产细胞系的获得都体现了植物细胞的全能性
B．图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程
C．辣椒素是在辣椒特定的组织或器官中产生的小分子有机物，故为次生代谢物
D．利用工厂化生产辣椒素时，分离出的细胞经有丝分裂形成高产细胞系
4、某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是(　　)
A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗
B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗
C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上
D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养
5、为培育具有市场竞争力的无籽柑橘，研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是(　　)
A．过程①需使用胰蛋白酶处理 B．实现过程②依赖膜的流动性
C．过程③需应用植物组培技术 D．三倍体植株可产生无籽柑橘
6、下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是(　　)
A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术快速繁殖，能保持亲本的优良性状
C．利用细胞培养技术获得紫草宁，实现了细胞产物的工厂化生产
D．利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍
7、植物细胞培养是在植物组织培养技术的基础上发展起来的，下列有关植物细胞培养的叙述不正确的是(　　)
A．植物细胞培养技术的目的是获得大量有生理活性的次生代谢产物
B．植物细胞培养技术快速、高效，几乎不受季节、天气等条件的限制
C．利用生物反应器悬浮培养人参细胞，提取人参皂苷，用于生产保健药品和美容护肤用品
D．植物细胞培养需要在一定的温度、pH等条件下进行，但不需要进行无菌操作
讲解1：植物细胞工程的应用
1．快速繁殖技术的优点：
⑴无性生殖
⑵不受自然生长季节的限制，便于自动化管理，有利于进行工厂化培养。
2．人工种子：
⑴制作：胚状体+人工胚乳（营养）+人工种皮（保护）
⑵优点:
①可以实现种子的工业化生产，节约粮食；
②可用于苗木的快速繁殖和去病毒苗的培养；
③可用于保持杂种优势。
3．顶端分生组织不含病毒的原因分析
(1)不存在维管束系统，病毒无法移动。
(2)病毒在胞间移动速度赶不上茎尖细胞的分裂速度。
(3)分生组织细胞代谢旺盛，影响病毒复制。
4．单倍体育种和突变体育种利用的遗传学原理分别是什么？
染色体变异和基因突变。
5．为什么单倍体育种是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料？
大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。
6．植物组织培养与植物细胞培养的比较
项目 植物组织培养 植物细胞培养
目的 获得植物体 获得细胞产物
培养基 固体培养基 液体培养基
过程
实例 各种转基因生物、脱毒苗 人参皂苷的生产