资源简介

(共28张PPT)
植物细胞工程的应用
1.快速繁殖
高效
快速
保持
一、植物繁殖的新途径
预习检查
小组长检查，课代表收集问题
2.作物脱毒
顶端分生区
茎尖
(1)作物脱毒后不再感染病毒(　　)
×
×
脱毒草莓能明显提高产量，品质也优于普通草莓。
作物脱毒后病毒很少甚至不含病毒，而不是不再感染病毒。
(2)脱毒草莓能明显提高产量，但品质没有发生变化(　　)
(3)作物脱毒所培养的材料常选自顶端分生组织(　　)
(4)快速繁殖本质上是一种无性繁殖(　　)
√
√
1.单倍体育种
单倍体
诱导染色体加倍
稳定遗传
育种的年限
遗传突变
体细胞诱变
二、作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产
2.突变体的利用
不断增殖
培养条件
诱变因素
人们
有用
3.细胞产物的工厂化生产
酚
萜
氮
抗病
色素
低
化学合成
离体
单个植物细胞
细胞
团
季节
天气
人生皂苷
(1)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株(　　)
(2)突变体育种常用射线、化学物质处理愈伤组织(　　)
√
×
二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到的是单倍体植株，一般高度不育。
(3)紫杉醇存在于红豆杉属植物体内，是初生代谢物，具有高抗癌活性，现在已被广泛用于乳腺癌的治疗(　　)
(4)植物细胞培养的原理是利用了植物细胞的全能性(　　)
紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物。
×
×
植物细胞培养的原理是细胞增殖，未涉及植物细胞的全能性。
任务一：快速繁殖和作物脱毒
1.植物组织培养之所以可以进行快速繁殖，是因为植物组织培养到_____
______阶段，细胞进行______分裂，细胞分裂速度较快，从而获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成________。并且，植物组织培养在实验室进行，受_____________等条件限制较小。
愈伤
组织
有丝
新植株
季节、气候
2.快速繁殖中能否用花粉作为外植体？为什么？
提示　不能；因为用花粉作外植体会出现性状分离。
3.经植物组织培养技术培育出的脱毒苗抗病毒吗？为什么？
提示　脱毒苗不抗病毒；“脱毒”与“抗毒”不同，前者指的是本身病毒少，甚至无病毒，受病毒感染的机会少，而后者指的是能抵抗病毒的感染。
任务二：单倍体育种和突变体的利用
1.单倍体育种为什么能为体细胞诱变育种和研究遗传突变提供理想材料？
提示　由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体数目加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。
2.如图表示突变体的利用过程，请据图分析回答下列问题：
(1)突变体育种的原理是什么？
提示　基因突变和植物细胞的全能性。
(2)在培养至愈伤组织时进行诱变处理的原因是什么？
提示　愈伤组织细胞分裂旺盛，细胞要进行DNA分子复制，此时易发生基因突变。
2.如图表示突变体的利用过程，请据图分析回答下列问题：
(3)诱导分化得到的突变体都可以利用吗？为什么？
提示　大多数都不可以；因为基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，进而对生物体有害；还有些基因突变既无害也无益，是中性的。
3.植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径，在生产中通常要培养到什么阶段？为什么？
提示　愈伤组织阶段；因为此时细胞分裂能力旺盛，代谢快，有利于产物生成。
核心归纳
植物组织培养和植物细胞培养的比较
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
原理 植物细胞的全能性 细胞增殖
过程
应用 快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种等 细胞产物的工厂化生产，如紫草宁、人参皂苷、紫杉醇等
1.某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养，培育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的
A.茎尖 B.子房壁 C.叶片 D.花粉粒
√
花粉粒是经减数分裂形成的，在此过程中发生了基因重组，因而不一定能保持亲本的优良性状，D符合题意。
典例分析
2.为给工厂繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持，科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所示。下列相关叙述正确的是
茎尖大小 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
A.在不同的培养阶段，培养基中的激素种类和比例不同
B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用
C.培育脱毒苗时依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D.0.3～0.5 mm大小的茎尖最有利于获得抗病毒的特性
√
茎尖大小 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
在不同的培养阶段，培养基中的植物激素种类和比例不同，生长素和细胞分裂素的比值高，有利于根的分化，比值低有利于芽的分化，A正确；
脱分化过程中不需要光照，不能进行光合作用，B错误；
培育脱毒苗时依据的原理是植物细胞的全能性，C错误；
0.3～0.5 mm大小的茎尖最有利于获得无病毒的特性，不是抗病毒的特性，D错误。
茎尖大小 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3～0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
3.如图是利用某种植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图。据图判断，下列叙述错误的是
A.过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为细胞有丝分裂前期
B.通过过程①②得到的植株既有纯合子又有杂合子
C.过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素
或植物生长调节剂
D.与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种的年限
√
过程②通常使用的试剂是秋水仙素，其原理是抑制纺锤体的形成，作用的时期是细胞有丝分裂前期，A正确；
过程①是花药离体培养，获得单倍体幼苗A，其基因型有AB、Ab、aB、ab四种，过程②经过诱导染色体数目加倍，获得纯合的植株B，B错误。
4.(多选)(2023·江苏无锡高二期末)大黄素是虎杖细胞产生的一种次生代谢物，它可用于医疗、保健和日用化工品中，利用愈伤组织培养可以实现大黄素的工厂化生产。为了确定大黄素的最佳收获时机，某科研小组进行了相关研究，结果如图所示。下列分析错误的是
A.愈伤组织是外植体经过脱分化形成的不定形的薄壁组织团块
B.大黄素是虎杖细胞在整个生命进程中一直合成且必需的物质，所以可
以从愈伤组织中获取
C.12 d左右时，大黄素含量较低可能是愈伤组织生长缓慢导致
D.30 d左右时，愈伤组织干重下降可能与愈伤组织中生长素和细胞分裂
素大量合成有关
√
√
次生代谢物不是植物生长所必需的产物，一般需要在特定的组织和时间条件下进行，不是一直生成的，B错误；
12 d左右时，愈伤组织干重变化量小，所以大黄素含量较低可能是愈伤组织生长缓慢导致，C正确；
激素有微量高效的特点，不会大量合成，D错误。
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