【全程复习方略】2015年高中生物选修三课件：2.1.2植物细胞工程的实际应用

3.人工种子： 植物组织培养 得到的_______ 胚状体 、不定芽、顶芽 (1)概念：以_____________ 人工薄膜 包装得到的种子。 和腋芽等为材料，经过_________
(2)优点。 性状分离 。 ①后代无_________ 气候 和_____ 地域 的限制。 ②不受季节、_____
是不可育的；若是由茎尖、根尖等营养器官发育来的则可育。
4.在植物组织培养过程中，为什么培养细胞容易在培养条件和 外界压力改变的条件下产生突变？ 提示：因为培养细胞一直处于不断的分生状态。
5.单倍体育种和突变体育种的原理相同吗？为什么？
提示：不相同。单倍体育种的原理是染色体变异，而突变体育
种的原理是基因突变。
的“人工种子”。
(1)人工种子依据的原理是 培育胚状体利用了 技术。
，
(2)包埋胚状体的胶质可看作自然种子的哪部分结构？
。
(3)如果外植体是植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分
离，①过程中可加入(
A.蛋白酶 B.淀粉酶
)
C.果胶酶 D.胰蛋白酶 ； 。 。
(4)②过程表示脱分化过程，其实质是 ③表示再分化过程，其实质是 (5)由人工种子萌发成的植株是否可育？
(4)缺点。
①突变不定向，需要处理大量材料。
②突变少利多害，符合人们需要、有利的品种比较少。
3.突变体的利用：植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不 断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突 变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，
进而培育成新品种。
4.单倍体育种、基因工程育种和植物细胞工程育种的比较： 单倍体育种 原 理 染色体变异、 组织培养 基因工程育种
工厂化生产。
【微点拨】
1.为什么微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性？
提示：植物的体细胞含有相同的遗传物质；植物组织培养过程 中通过有丝分裂增加细胞数目，分裂过程中遗传物质保持不变。 2.通过“人工种子”繁殖后代属于什么生殖方式？ 提示：无性繁殖。 3.人工种子萌发长成的植物是否可育？ 提示：若是由花粉(或者三倍体植物的营养器官)发育来的植株
了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种
子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。 ④用人工种子播种可以大大节约粮食。
【易错提醒】 (1)人工种子中，只有胚状体(或不定芽、顶芽、腋芽)部分是 植物组织培养的产物。
(2)天然种子会因有性生殖而引起基因重组，造成某些遗传性
状的改变，而人工种子实际是无性繁殖，所以可以保持优良品 种的遗传特性。
Байду номын сангаас
)
【解析】选D。通过植物组织培养技术，可以工厂化生产食品
添加剂等细胞产物，也可以生产人工种子和培育脱毒苗。
3.对人工种子正确的解释是( A.通过科技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
【解析】选B。人工种子是经组织培养获得的胚状体、不定芽
染色体数目加倍。
(2)不同点：单倍体育种需要植物组织培养先形成单倍体幼苗，
但多倍体育种一般不使用植物组织培养技术。
1.下图是利用某植物(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，作用时期为有丝分裂前 期
B.通过过程①得到的植株既有纯合子又有杂合子
得到的“花粉胚”长成的植株的基因型为DT、Dt、dT、dt，均
属于单倍体，因此不可育。
二、作物新品种的培育 1.单倍体育种： (1)原理：染色体变异。
(2)过程：
(3)优点：可明显缩短育种年限。
2.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。
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种：
花药离体培养 。 (1)方法：_____________ (2)过程： 花药 离体培养 (3)优点。 稳定遗传 。 ①后代是纯合子，能_________ 单倍体 植株 人工诱导 _______
染色体加倍
纯合子 植株。 _______
缩短 了育种年限。 ②明显_____
【解题关键】解答本题的突破点： (1)明确种子的结构。 (2)明确人工种子的形成，以及得到的人工种子的基因型。
【解析】(1)人工种子能发育成完整植株，说明其细胞内含有 个体发育所需要的全部遗传物质，因此依据的原理是细胞的全
能性，人工种子是经过植物组织培养技术得到的。
(2)包裹胚状体的胶质有保护胚状体的作用，同时又可以为胚
等，经人工薄膜包装得到的种子，人工种子发芽率较高。
4.马铃薯利用它的块茎进行无性生殖，种植的世代多了以后往 往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行 种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是( )
A.选择优良品种进行杂交
B.进行远缘植物体细胞杂交
C.利用芽尖进行组织培养
D.人工诱导基因突变
【解析】选C。马铃薯种植世代多了以后往往因感染病毒而减 产，而不是遗传物质变化造成的，因此不需要考虑根据遗传变 异的原理进行育种。其茎尖几乎不含病毒，可以通过组织培养
(2)材料的选取：据检测，植物的分生组织细胞中一般不含病
毒或病毒极少。如果将未被病毒感染的植株的分生组织用植物 组织培养的方法培育幼苗，用于生产，可以避免病毒对作物的 影响，大大提高作物的产量。
3.人工种子： (1)组成图示：
①胚状体：人工种子的主要成分，也可以是不定芽、顶芽和腋 芽等。 ②人工种皮的要求。 a.能保持胚状体的活力，即要能透气、透水，含有胚状体发芽 所需要的各种营养成分等。 b.有利于贮藏、运输和萌发，选取的材料要有韧性，耐压，对
获得脱毒苗。
5.人参皂甙干粉工厂化生产，下列哪种技术是必需的( A.杂交育种 C.多倍体育种 B.植物组织培养 D.单倍体育种
)
【解析】选B。对人参皂甙干粉进行工厂化生产，必须先通过
植物组织培养获得人参皂甙含量高的细胞株，然后进行大规模
发酵生产。
6.下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是( A.采用嫁接方法培育苹果新品种
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
1.了解植物繁殖的新途径及原理。(重、难点) 学习 2.区别人工种子与自然状态下的种子。(重点) 目标 3.了解作物新品种培育的方法和原理。 4.了解细胞产物的工厂化生产的方法、原理。
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖： 快速繁殖 优良品种的植物组织培养技术。 (1)概念：用于_________ (2)特点。 遗传特性 。 ①保持优良品种的_________ 高效快速 地实现种苗的大量繁殖。 ②_________ 2.作物脱毒： 分生区 附近的部位。 (1)选材部位：植物_______ (2)优点：提高作物的产量和品质。
2.突变体的产生和利用： (1)产生：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于 分生 状态而易受培养条件和外界压力(如射线、化学 不断的_____ 突变 。 物质等)的影响而产生_____
突变体 ，进而培育成新品种。 (2)利用：筛选出对人们有用的_______
三、细胞产物的工厂化生产 1.细胞产物种类：包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、 生物碱等。 植物组织培养技术 。 2.生产的技术手段：_________________ 3.实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现了
1.下列属于微型繁殖技术的是( 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
【解题关键】首先明确微型繁殖的基础是植物组织培养技术， 植物组织培养是将已分化的器官、组织或细胞培育成完整个体 的技术。
【解析】选A。水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝
植物细胞 工程育种
细胞的 全能性
基因重组
提取目的基因→构 建基因表达载体→ 导入受体细胞→基 因表达→筛选出符 合要求的新品种
选择亲本→有性杂交 →F1产生的花粉离体 方 培养获得单倍体植株 法 →诱导染色体加倍获 得可育纯合子→选择 所需要的类型
去细胞壁 →细胞融 合→组织 培养
单倍体育种
基因工程育种
)
B.将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草
C.用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射
D.使用秋水仙素对棉花植株进行处理
【解析】选C。突变体的利用是植物组织培养的用途之一，增 加突变体可应用物理、化学、生物等因素去诱发突变，如用紫 外线进行处理等。而A选项中嫁接属于无性生殖，B选项为基因
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 D.与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限
【解题关键】明确单倍体育种的过程包括花药离体培养和染色 体加倍两个环节。单倍体育种最大的优点是能缩短育种年限。 【解析】选B。该过程是单倍体育种过程，所以①是花药离体 培养，获得的是单倍体，基因型为AB、Ab、aB、ab四种，经染
条均属于生物的个体发育，扦插的葡萄枝条长成新个体属于营
养繁殖，只有A属于组织培养范畴。
2.(2014·长春模拟)人工种子是人们模仿天然种子的结构制造 出来的生命有机体，它能像种子一样萌发生长，长成植物。人 工种子的核心部件是个被外层物包埋的具有类似于胚功能的胚
状体。将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓
胚状体无毒害。
c.应含有农药和杀菌剂，以防播种后害虫及微生物的侵害。
d.还要加入能促进胚状体生长和发育的一些植物生长调节剂、
有益菌等。
(2)优点。 ①提高植物的繁殖能力：可使自然条件下不结实或种子昂贵的 植物得以繁殖。