【同步學(xué)與練】高中生物人教版（2019）選擇性必修3學(xué)案：第2章 第1節(jié) 第2課時(shí) 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用（學(xué)生版）

第2課時(shí)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.通過(guò)對(duì)植物細(xì)胞工程應(yīng)用實(shí)例的分析，了解這些應(yīng)用涉及的技術(shù)流程和應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。2.認(rèn)同植物細(xì)胞工程在生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。一、植物繁殖的新途徑1．快速繁殖2．作物脫毒判斷正誤(1)作物脫毒后不再感染病毒()(2)脫毒草莓能明顯提高產(chǎn)量，但品質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化()(3)作物脫毒所培養(yǎng)的材料常選自頂端分生組織()(4)快速繁殖本質(zhì)上是一種無(wú)性繁殖()任務(wù)一：快速繁殖和作物脫毒1．植物組織培養(yǎng)之所以可以進(jìn)行快速繁殖，是因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)到________階段，細(xì)胞進(jìn)行________分裂，細(xì)胞分裂速度較快，從而獲得大量的組織細(xì)胞，然后不斷地分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化形成________。并且，植物組織培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，受________等條件限制較小。2．快速繁殖中能否用花粉作為外植體？為什么？3．經(jīng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出的脫毒苗抗病毒嗎？為什么？1．某株名貴花卉用種子繁殖會(huì)發(fā)生性狀分離。為了防止性狀分離并快速繁殖，可利用該植株的一部分器官或組織進(jìn)行離體培養(yǎng)，培育出完整的植株。進(jìn)行離體培養(yǎng)時(shí)不應(yīng)采用該植株的()A．莖尖B．子房壁C．葉片D．花粉粒2．為給工廠繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)上的支持，科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究甘薯莖尖(外植體)大小對(duì)誘導(dǎo)分化苗和脫毒苗的影響，結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述正確的是()莖尖大小外植體數(shù)/個(gè)分化苗數(shù)/株脫毒苗數(shù)/株小于0.3mm20110.3～0.5mm20107大于0.6mm20134A.在不同的培養(yǎng)階段，培養(yǎng)基中的激素種類(lèi)和比例不同B．脫分化過(guò)程中應(yīng)給予充足光照使其進(jìn)行光合作用C．培育脫毒苗時(shí)依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞的全能性D．0.3～0.5mm大小的莖尖最有利于獲得抗病毒的特性二、作物新品種的培育和細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1．單倍體育種2．突變體的利用3．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)判斷正誤(1)二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株()(2)突變體育種常用射線、化學(xué)物質(zhì)處理愈傷組織()(3)紫杉醇存在于紅豆杉屬植物體內(nèi)，是初生代謝物，具有高抗癌活性，現(xiàn)在已被廣泛用于乳腺癌的治療()(4)植物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是利用了植物細(xì)胞的全能性()任務(wù)二：?jiǎn)伪扼w育種和突變體的利用1．單倍體育種為什么能為體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變提供理想材料？2．如圖表示突變體的利用過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題：(1)突變體育種的原理是什么？(2)在培養(yǎng)至愈傷組織時(shí)進(jìn)行誘變處理的原因是什么？(3)誘導(dǎo)分化得到的突變體都可以利用嗎？為什么？3．植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是工廠化生產(chǎn)相關(guān)代謝產(chǎn)物的一條有效途徑，在生產(chǎn)中通常要培養(yǎng)到什么階段？為什么？植物組織培養(yǎng)和植物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)目的獲得植物體獲得細(xì)胞產(chǎn)物原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖過(guò)程應(yīng)用快速繁殖、作物脫毒、單倍體育種等細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，如紫草寧、人參皂苷、紫杉醇等3．如圖是利用某種植物(基因型為AaBb)產(chǎn)生的花粉進(jìn)行單倍體育種的示意圖。據(jù)圖判斷，下列敘述錯(cuò)誤的是()花粉eq\o(――→,\s\up7(①))幼苗Aeq\o(――→,\s\up7(②))植株BA．過(guò)程②通常使用的試劑是秋水仙素，作用時(shí)期為細(xì)胞有絲分裂前期B．通過(guò)過(guò)程①②得到的植株既有純合子又有雜合子C．過(guò)程①屬于植物的組織培養(yǎng)，在此過(guò)程中必須使用一定量的植物激素或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑D．與雜交育種相比，該育種方法的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種的年限4．(2023·江西南昌高二期末)大黃素是虎杖細(xì)胞產(chǎn)生的一種次生代謝物，它可用于醫(yī)療、保健和日用化工品中，利用愈傷組織培養(yǎng)可以實(shí)現(xiàn)大黃素的工廠化生產(chǎn)。為了確定大黃素的最佳收獲時(shí)機(jī)，某科研小組進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A．愈傷組織是外植體經(jīng)過(guò)再分化形成的不定形的薄壁組織團(tuán)塊B．大黃素是虎杖細(xì)胞在整個(gè)生命進(jìn)程中一直合成且必需的物質(zhì)，所以可以從愈傷組織中獲取C．12d左右時(shí)，大黃素含量較低可能是愈傷組織生長(zhǎng)緩慢導(dǎo)致D．30d左右時(shí)，愈傷組織干重下降可能與愈傷組織中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素大量合成有關(guān)

第2課時(shí)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用一、教材梳理1．高效快速保持2．頂端分生區(qū)莖尖判斷正誤(1)×(2)×(3)√(4)√解析(1)作物脫毒后病毒很少甚至不含病毒，而不是不再感染病毒。(2)脫毒草莓能明顯提高產(chǎn)量，品質(zhì)也優(yōu)于普通草莓。核心探討任務(wù)一1．愈傷組織有絲新植株季節(jié)、氣候2．不能；因?yàn)橛没ǚ圩魍庵搀w會(huì)出現(xiàn)性狀分離。3．脫毒苗不抗病毒；“脫毒”與“抗毒”不同，前者指的是本身病毒少，甚至無(wú)病毒，受病毒感染的機(jī)會(huì)少，而后者指的是能抵抗病毒的感染。典題應(yīng)用1．D[花粉粒是經(jīng)減數(shù)分裂形成的，在此過(guò)程中發(fā)生了基因重組，因而不一定能保持親本的優(yōu)良性狀，D符合題意。]2．A[在不同的培養(yǎng)階段，培養(yǎng)基中的植物激素種類(lèi)和比例不同，生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比值高，有利于根的分化，比值低有利于芽的分化，A正確；脫分化過(guò)程中不需要光照，不能進(jìn)行光合作用，B錯(cuò)誤；培育脫毒苗時(shí)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性，C錯(cuò)誤；0.3～0.5mm大小的莖尖最有利于獲得無(wú)病毒的特性，不是抗病毒的特性，D錯(cuò)誤。]二、教材梳理1．單倍體誘導(dǎo)染色體加倍穩(wěn)定遺傳育種的年限體細(xì)胞誘變遺傳突變2．不斷增殖培養(yǎng)條件誘變因素人們有用3．酚萜氮抗病色素低化學(xué)合成離體單個(gè)植物細(xì)胞細(xì)胞團(tuán)季節(jié)天氣人參皂苷判斷正誤(1)×(2)√(3)×(4)×解析(1)二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到的是單倍體植株，一般高度不育。(3)紫杉醇是存在于紅豆杉屬植物體內(nèi)的一種次生代謝物。(4)植物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖，未涉及植物細(xì)胞的全能性。核心探討任務(wù)二1．由于大多數(shù)單倍體植株的細(xì)胞中只含有一套染色體，染色體數(shù)目加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現(xiàn)。2．(1)基因突變和植物細(xì)胞的全能性。(2)愈傷組織細(xì)胞分裂旺盛，細(xì)胞要進(jìn)行DNA分子復(fù)制，此時(shí)易發(fā)生基因突變。(3)大多數(shù)都不可以；因?yàn)榛蛲蛔兛赡芷茐纳矬w與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，進(jìn)而對(duì)生物體有害；還有些基因突變既無(wú)害也無(wú)益，是中性的。3．愈傷組織階段；因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞分裂能力旺盛，代謝快，有利于產(chǎn)物生成。典題應(yīng)用3．B[過(guò)程②通常使用的試劑是秋水仙素，其原理是抑制紡錘體的形成，作用的時(shí)期是細(xì)胞有絲分裂前期，A正確；過(guò)程①是花藥離體培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗A，其基因型有AB、Ab、aB、ab四種，過(guò)程②經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)染色