植物细胞工程的实际应用学案(附答案)

《植物细胞工程的实际应用》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“植物细胞工程的实际应用”。

通过本课的学习，学生将了解植物细胞工程的基本原理、方法和在农业、林业、医药等领域的实际应用，掌握植物组织培养技术的基本操作技能。

二、学习目标1. 知识与理解：掌握植物细胞工程的基本概念、原理及方法；了解植物组织培养的基本过程和技术要点。

2. 技能与操作：通过实验操作，学会植物组织培养的基本技能，包括外植体的选择、消毒、接种、培养等。

3. 情感态度与价值观：培养学生对植物细胞工程技术的兴趣和热情，增强其科学探究精神和环保意识。

三、评价任务1. 知识理解评价：通过课堂提问和课后小测验，评价学生对植物细胞工程基本概念、原理及方法的掌握情况。

2. 技能操作评价：通过实验报告和实际操作考核，评价学生植物组织培养技能掌握情况及实验操作能力。

3. 综合应用评价：结合课程内容，布置相关课题研究或实践活动，评价学生将所学知识应用于实际问题的能力。

四、学习过程1. 导入新课：通过展示植物组织培养的实例，引导学生了解植物细胞工程的重要性及其在生活中的应用。

2. 理论知识学习：讲解植物细胞工程的基本概念、原理及方法，重点介绍植物组织培养的流程和技术要点。

3. 实验操作演示：教师进行植物组织培养的示范操作，让学生了解实验步骤和操作技巧。

4. 学生实践操作：学生亲自动手进行外植体的选择、消毒、接种、培养等操作，教师巡回指导。

5. 实验总结：学生完成实验后，进行实验报告的撰写，总结实验过程和结果，并提出自己的见解和建议。

五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检测学生对植物细胞工程基本概念和原理的掌握情况。

2. 实验报告：学生完成实验后，撰写实验报告，包括实验目的、步骤、结果分析和结论等。

3. 课后作业：布置相关植物细胞工程方面的阅读材料或网络资源，让学生进行自主学习和拓展阅读。

六、学后反思1. 学生反思：学生应反思自己在本次学习过程中的收获和不足，总结学习方法和技巧，为今后的学习做好准备。

第二章 细胞工程什么是细胞工程：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在 细胞整体水平或 细胞器水平上，按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科技术。

第一节1． 细胞全能性(1)概念：生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。

(2)基础：生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。

(3)表现全能性的条件：离休状态、提供营养物质、激素及其他适宜条件。

(4)细胞分化为不同的组织、器官的原因： 。

(5)细胞全能性的大小排序：受精卵 > 生殖细胞>植物细胞 > 动物细胞（核）。

⊙分化程度与分化能力的比较：分化程度与细胞的发育程度正相关，分化能力与全能性的大小呈正相关；一般而言，分化程度越高，分化能力越小，发育成完整个体的潜能越小，但生殖细胞，尤其是卵细胞，分化程度很高，但仍具有较高的潜在全能性。

如雄蜂、雄蚁是由未受精的卵细胞发育成的，人工条件下，花药离体培养可以培育成单倍体； 2 植物组织培养(1)理论基础： 细胞全能性(2)过程离休的器官、组织、细胞 (高度分化)(3)应用：①快速繁殖，培育无病毒植株。

②通过大规模的植物细胞培养来生产药物，食品添加剂、香料、色素和杀虫剂。

加营养、激素等 愈伤组织 (疏松、液泡化、薄壁) 根、芽③将植物组织培养方法形成的胚状结构，包上人工种皮，制成人工种子。

⊙小提示：培育无病毒植物时，要取新生的组织，如茎尖等；植物组织培养不一定都是为了得到个体，如生产药物等；细胞工程与基因工程相结合，如转基因植物的培育。

3 植物体细胞杂交(1)概念：用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。

(2)(3)过程(3)意义：克服有性生殖远缘杂交不亲和(生殖隔离)的障碍，培育作物新品种。

⊙小提示：植物体细胞杂交的结果是得到新的个体，而不是得到杂种细胞；植物体细胞杂交之前要用酶解法除去细胞壁，融合之后要再生细胞壁；植物体细胞杂交的细胞是体细胞。

高中生物 2.1.2 植物细胞工程的实际应用学案新人教版选修32、1、2 植物细胞工程的实际应用【学习目标】通过阅读教材和补充资料，能够举例说出植物组织培养的应用实例【自主学习】一、植物繁殖的新途径1、植物微型繁殖(快速繁殖)XXXXX：（1）微型繁殖技术：繁殖优良品种的技术。

属于有性繁殖还是无性繁殖? 。

（2）优点：①保持优良品种的。

② 快速地实现种苗的。

此项技术成本高，从经济效益的角度看，应通过选择高效益、名特优、珍稀等植物进行组培商品化生产，以取得更高的经济效益。

2、作物脱毒：培养材料：，培养方法：。

实例：已培育出脱毒苗。

【补充资料】病毒是农作物的严重病害之一，对于无性繁殖的作物，如薯类、甘蔗、花卉、林木和果树的危害甚尤，常可导致品种的退化甚至灭绝。

病毒在植物体的分布是不均一的，一般，从植物自然生长的顶端（茎尖）到茎干底部，病毒数量呈金字塔形，逐渐增加。

植物茎尖主要包含茎尖分生组织和数个叶原基，由于分生组织细胞分裂速度很快，生命活动非常活跃，病毒或因传播的速度远远比不上细胞的分裂速度，或因植物细胞旺盛的生命活动而受限制，使茎尖分生组织成为不带病毒的无毒区。

3、神奇的人工种子 (1)与常规种子相比的优点：①后代无。

②不受和地域限制。

【补充资料：人工种子优点】①固定杂种优势：天然种子是有性繁殖，往往杂种优势只能体现在第1代，由于基因重组后代出现性状分离，第2代便参差不齐了。

而人工种子在本质上属于无性繁殖，一旦获得优良品种，可以保持杂种优势。

②快捷高效的繁殖方式：天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖12次，有些甚至几年才繁殖一次。

已有研究表明，用1个体积为12L的发酵罐在二几天内生产的胡萝卜体细胞胚可制造1000万粒人工种子，可供种植几百平方千米土地，这样也就节约了大量留种地。

③可人为控制植物的生长发育与抗逆性：人工胚乳除了含有供胚状体发育成植株所必需的营养物质外，还可以在其中加入除草剂、弱病毒、杀菌剂、农药、抑制休眠的物质及对植物生长有益的细菌等，使其具备抗逆性和耐贮性等优良特性，也可添加激素类物质以调节植物的生长发育。

植物细胞工程的实际应用一、植物繁殖的新途径1．微型繁殖(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保持优良品种的遗传特性。

②高效快速地实现种苗的大量繁殖。

2．作物脱毒(1)取材：分生区附近(如茎尖)，因为此处细胞内的病毒极少，甚至无病毒。

(2)优点：提高作物的产量和品质。

3．人工种子(1)概念：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。

(2)优点：①繁殖周期短； ②后代不发生性状分离，能够保持亲本的优良性状； ③不受季节、气候和地域的限制，并可节约土地。

二、作物新品种的培育1．单倍体育种(1)方法：花药的离体培养。

(2)过程：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．植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此用分生区组织进行组织培养，再生的植株就不会或极少感染病毒。

3．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0。

4．单倍体育种是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。

5．植物微型繁殖和用人工种子繁殖属于无性繁殖，细胞产物的工厂化生产培养到愈伤组织阶段即可。

人工诱导(3)优点：①后代是纯合子，能稳定遗传；②明显缩短了育种年限。

2．突变体的利用(1)原理：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(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突变体，进而培育成新品种。

三、细胞产物的工厂化生产1．细胞产物的种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。

2．技术基础：植物组织培养技术。

3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。

专题2细胞工程2.1.2 植物细胞工程的实际应用寄语：世事洞明皆学问，人情练达即文章。

【学习目标】1、理解微型繁殖技术的应用。

2、了解单倍体育种过程和优点。

【课题重点】植物细胞工程应用的实例。

【课题难点】列举植物细胞工程的实际应用。

【学习过程】一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖（1）微型繁殖技术：用于优良品种的技术。

（2）特点：①保持优良品种的。

②高效快速地实现种苗。

（3）实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用来培育兰花。

2.作物脱毒（1）材料：植物的（如）。

分生区附近的病毒极少，甚至。

（2）脱毒苗：切取（例如茎尖）进行组织培养获得的。

（3）优点：使农作物。

3.人工种子（1）概念：一植物组织培养得到的、、顶芽和等为材料，经过人工包装得到的种子。

（2）特点：①后代无。

②不受、和限制。

(3)人工种子的制备，如图人工种子主要由三部分组成，一是胚状体(分生组织)，它相当于天然种子的胚，是有生命的物质结构；二是供胚状体维持生命力和保证其在适宜的环境条件下生长发育的人工胚乳；三是具有保护作用的“人工种皮”。

二、作为新品种的培育1.单倍体育种染色体加倍（1）方法：离体培养植株纯合子植株。

（2）优点：①后代是纯合子，能。

②明显缩短了。

2.突变体的利用（1）产生原因：在植物的组织培养过程中，易受和（如、等）的影响而。

（2）利用：筛选出对人们有用的，进而培育成。

三、细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类：、脂肪、糖类、、香料、生物碱等。

2.技术：植物技术。

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。

课堂小结1.微型繁殖技术微型繁殖是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。

在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。

利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。

优点：选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用[学习目标] 1.说明植物细胞工程在植物繁殖方面的应用。

2.列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。

3.概述细胞产物的工厂化生产的原理。

[核心素养] 1.社会责任：列举植物细胞工程在实际生活中的例子，培养理论联系实际的能力，并通过查阅资料，扩大学生的知识面及其知识深度。

2.生命观念：会用生命观念解释植物细胞工程给人们带来的影响。

一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖(1)概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

(2)特点⎩⎪⎨⎪⎧①无性繁殖，保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖③可实现产业化生产2.作物脱毒(1)选材部位：无病毒的植物分生区附近的部位。

(2)优点：提高作物的产量和品质。

(3)实例：脱毒马铃薯的培育。

3.人工种子(1)概念：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。

(2)优点 ①繁殖周期短。

②后代不发生性状分离，能够保持亲本的优良性状。

③不受季节、气候和地域的限制，并可节约土地。

归纳总结关于人工种子(1)各部分的功能针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂(人工种皮)中应具有适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。

为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。

(2)制备流程：诱导植物愈伤组织的形成→体细胞胚的诱导→体细胞胚的成熟→机械化包装→储藏或种植。

1.如图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。

下列相关叙述错误的是()A.①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力B.②过程的作用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织C.③④过程中基因的选择性表达导致了细胞脱分化D.培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同[答案] C[解析]③④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C错误。

2.(2019·陕西西安一中高二期中)下图是人工种子的结构简图，下列相关叙述不正确的是()A.人工种子的胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质，还可以添加农药和植物激素B.人工种子胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构C.人工种子可以工业化生产，播种人工种子可节省大量粮食D.人工种子的获得，可以只进行有丝分裂[答案] B[解析]人工胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质，还可以添加农药和植物激素，A项正确；人工种子的胚状体已经分化出胚芽、胚轴和胚根等结构，B项错误；人工种子可以工业化生产，播种人工种子可节省大量粮食，C项正确；人工种子的胚状体一般是体细胞通过植物组织培养获得的，是无性生殖，其细胞只进行有丝分裂，D项正确。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用问题导学一、微型繁殖和作物脱毒活动与探究1．什么是微型繁殖？2．人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？3．如何进行无病毒植株的培育?迁移与应用利用植物的茎尖或叶片、茎段、花药、花粉等,在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株.这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。

下列关于这种技术的叙述,正确的是（）。

①这种技术利用了植物细胞的全能性②这种技术叫作组织培养③这种技术属于细胞工程的应用领域之一④这种技术是一种无性繁殖的方式A．①B．①②C．①②③D．①②③④(1)微型繁殖就是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,也叫快速繁殖技术。

繁殖过程中的分裂方式是有丝分裂,亲、子代细胞内DNA不变,所以能够保证亲、子代遗传特性不变。

（2）作物脱毒是利用茎尖、根尖等无毒组织，进行微型繁殖，由于微型繁殖操作过程必须在无菌条件下进行，所以所获幼苗是无毒的。

二、人工种子活动与探究1．什么是人工种子？它们具有哪些优点？2．人工种子的组成是怎样的？3．在人工种子中,人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分,请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入哪些物质?迁移与应用对人工种子正确的解释是（).A．通过科学手段人工合成的种子B．种皮能够自我生成C．利用植物组织培养获得的种子D．人工种子发芽率低（1）人工种皮①选材及要求：人工种皮是指人工种子外层的薄膜。

制作人工种皮的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等.选取的材料要有韧性，耐压，对胚状体无毒害。

②营养液：含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素，还应含有杀菌剂，以防播种后微生物的侵害，相当于种子的子叶或胚乳。

(2)人工种子的优点①可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。

2．1.2 植物细胞工程的实际应用1．举例说出植物组织培养技术在农业上的应用。

(重、难点)2．举例说出植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。

(重点)一、植物繁殖的新途径(阅读教材P 38～P 40) 途径优点 实例 微型繁殖(1)保持优良品种的遗传特性； (2)高效快速地实现种苗的大量繁殖 微型繁殖兰花 作物脱毒 提高作物产量和品质 脱毒马铃薯的培育 人工种子 (1)后代无性状分离；(2)不受季节、气候和地域的限制 芹菜、水稻等的胚状体制成人工种子 401．单倍体育种(以二倍体植物为例)(1)方法：花药的离体培养。

(2)过程花药――→离体培养单倍体植株――→人工诱导染色体加倍纯合子植株。

(3)优点①后代是纯合子，能稳定遗传。

②明显缩短了育种年限。

2．突变体的利用(1)原理：基因突变。

(2)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分生状态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。

(3)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。

三、细胞产物的工厂化生产(阅读教材P 40～P 41)1．细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。

2．技术基础：植物组织培养技术。

3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。

判一判(1)微型繁殖技术是指植物嫁接技术。

(×)(2)微型繁殖能保持亲本的一切性状。

(×)(3)(2018·泰安高二检测)作物脱毒时常选取的部位是叶肉细胞。

(×)(4)人工种子是由受精卵发育而来的。

(×)(5)突变体育种的原理是基因突变。

(√)(6)单倍体育种的目的是获得单倍体本身。

(×)植物繁殖的新途径探究1微型繁殖结合兰花的微型繁殖技术，探究以下问题：(1)微型繁殖运用了植物组织培养技术。

专题2.4 植物细胞工程的技术及应用班级：姓名：成绩：学习目标：1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

2.列举植物细胞工程的实际应用。

学习重点：1.植物组织培养的原理和过程。

2.植物体细胞杂交的原理和过程。

学习难点：1.植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。

学习过程：预习﹒交流﹒回顾一、植物细胞工程1.理论基础（原理）：生物体的每一个细胞都具有发育成完整生物体的潜能①生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织和器官，这是基因在的结果。

②植物细胞一旦成为，在一定的激素包括（和）的诱导下，细胞就能表现出全能性2.植物组织培养技术（无菌条件下）脱分化再分化（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→根芽―→植物体（2）用途：快速；作物（植物分生组织的生长点细胞）；制造种子（再分化出胚状体）、育种、生产（愈伤组织植物细胞代谢产品）3.植物体细胞杂交技术（1）过程：（见右图）(2)右图①过程用酶去除细胞壁（3）②诱导融合的方法：物理法包括等。

化学法一般用作为诱导剂。

④过程指的是；⑤过程指的是（4）意义：。

新知﹒巩固﹒展示1．植物组织培养和体细胞杂交技术[判断正误](1)理论上，每个正常活细胞都具有全能性。

( )(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。

( )(3)愈伤组织是外植体脱分化和再分化后形成的。

( )(4)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性。

( )(5)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。

( )(6)用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子。

( )(7)不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程。

( )(8)利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种。

( )2.（2012广东）培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是A．组织培养B．细胞杂交C．显微注射D．核移植3．（2011江苏）下列有关植物组织培养的叙述，正确的是A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B．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C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得4.（2007上海）下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误．．的是A.花药、胚不能作为组织培养的材料B.植物细胞具有全能性C.外植体是指用于培养的植物组织或器官D.外植体可诱导出愈伤组织5.下面为“番茄－马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答：(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到可育的杂种植株？为什么？_______________________________________________。

灵丘一中高二生物自主探究学案2.1.2 植物细胞工程的实际应用班级姓名小组日期：2013.03.31 课时：1 编号：8 执笔：安政一、情景创设二、学习目标列举植物细胞工程的实际应用三、学习重点、难点重点、难点:植物细胞工程应用的实例四、学习任务目标1 植物繁殖的新途径1、微型繁殖说出微型繁殖的概念、特点、意义，并举例。

2、作物脱毒1）简述植物脱毒的原因、优点。

2）作物脱毒材料、脱毒方法和结果是什么？3、人工种子1）写出人工种子的概念并简述人工种子的组成。

2）人工种子相对于天然种子有那些优点？目标2 作物新品种的培养1、单倍体育种1）回顾单倍体育种的原理、方法、过程、优缺点。

2）单倍体植株的特点是什么？2、突变体的利用简述突变体的利用过程及优缺点。

目标3 细胞产物的工厂化生产细胞产物的种类有哪些？工厂化生产运用了什么技术,举例说明我国这方面的成就。

【参考答案】目标1 植物繁殖的新途径1、微型繁殖说出微型繁殖的概念、特点、意义，并举例。

概念：人们形象的把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术。

特点：1、植物组织培养技术是无性繁殖技术，新植株含有的遗传物质与亲本一样，因而能保持亲本的优良性状。

2、利用这种技术可以快速大量的培养新个体，有利于工厂化生产。

3、选材少、培养周期短、繁殖率高，便于自动化管理。

意义：高效快速地实现种苗的大量繁殖。

实例：优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物。

2、作物脱毒1）简述植物脱毒的原因、优点。

原因：生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染，从而导致品种的严重退化、减产降低，品质变差。

优点：利用植物分生组织（刚刚产生，病毒很少甚至无病毒）进行培养可以使新成长的植株脱去病毒。

2）作物脱毒材料、脱毒方法和结果是什么？材料：无病毒或病毒极少的茎尖或根尖。

方法：植物组织培养。

结果：获得高产优质的无病毒植株。

3、人工种子1）写出人工种子的概念并简述人工种子的组成。

3.1.2 植物细胞工程的应用学案（含答案）第第2课时课时植物细胞工程的应用植物细胞工程的应用目标导读1.结合教材P5051图文，了解植物的微型快速繁殖.人工种子和作物脱毒。

2.阅读教材P5152内容，理解愈伤组织的诱变育种.细胞产物的工厂化生产及拯救濒危植物。

重难点击1.植物细胞工程的实际应用。

2.细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。

方式一拯救国家极危植物虎颜花虎颜花为野牡丹科单种属植物，原产广东，为罕见的野生观赏植物，有重要的科研价值。

虎颜花叶片基生，叶形巨大.美丽，呈心形，上有老虎斑纹，故称虎颜花。

国际自然保护联盟已将虎颜花列为极危物种。

为拯救虎颜花，我国华南植物园的科学家对虎颜花进行了组织培养，获得1万株试管苗，又利用生态恢复技术，使虎颜花成功回归野外。

这体现了植物细胞工程的实际应用。

那么植物细胞工程技术在生产生活中还有哪些方面的应用呢让我们进入本节的学习，一起来了解吧方法二具有小灵芝草之称的金钗石斛是一种名贵的中草药，它具有生津益胃.润肺止咳之功效。

金钗石斛的有效化学成分为大黄酚和谷甾醇。

那么我们能否在工厂内大量生产这两种物质呢能取金钗石斛的茎尖或根尖组织，并培养为愈伤组织再放入液体培养基中进行悬浮培养，获得大量的金钗石斛细胞，从混合液中分离纯化大黄酚和谷甾醇即可。

这是植物细胞工程实际应用的一个实例，要了解更多这方面的信息，请跟随教材一起来学习吧。

一.植物繁殖的新途径1.植物的微型快速繁殖1概念利用植物组织培养技术快速繁殖植物的方法。

2优点无性繁殖，能够保持种苗的优良遗传特性。

繁殖速度快，周期短。

3实例一些优良的观赏植物.经济林木等都已经利用工厂化微型繁殖来进行大规模的无性繁殖。

2.人工种子1组成胚状体通过植物组织培养获得，相当于天然种子的胚。

有机薄膜含有胚状体萌发和发育成幼苗所需的各种养分；可以缓冲碰撞；可以附加大量的植物生长调节剂.农药.抗生素和一些有益菌种等。

2优点属于无性生殖，不发生性状分离的现象。

第2课时植物细胞工程的实际应用[学习目标] 1.理解微型繁殖技术的应用。

2.了解单倍体育种过程和优点。

3.掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义。

知识点一植物繁殖的新途径知识梳理1.微型繁殖(1)概念：□01快速繁殖优良品种的□02植物组织培养技术叫微型繁殖技术。

(2)实质：植物的组织培养。

(3)依据原理：□03细胞全能性。

(4)完成该过程的细胞分裂方式：□04有丝分裂。

(5)特点①保持优良品种的□05遗传特性。

②□06高效快速地实现种苗的大量繁殖。

(6)适用对象：一些优良□07观赏植物、经济林木、无性繁殖作物等。

(7)实例：兰花、生菜、杨树和无子西瓜等。

2．作物脱毒(1)选材部位：植物□01分生区附近(如茎尖)的部位，因为□02此区病毒极少，甚至无病毒。

(2)脱毒苗①常用方法：茎尖组织培养技术。

②结果：植株□03可能不带病毒，从而获得脱毒苗。

(3)优点：用脱毒苗进行繁殖，种植的作物□04就不会或极少感染病毒，从而提高作物产量和品质。

(4)实例：□05马铃薯、□06草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等无病毒植株的培育。

3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的□01胚状体、不定芽、□02顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。

(2)(3)特点①繁殖周期短。

②实现优良杂种的后代不发生□06性状分离，能够保持亲本的优良性状。

③不受气候、季节和□07地域限制，并可节约土地。

(4)适用对象①生长数年后才结种子的植物。

②某些作物的优良杂种。

(5)实例：□08芹菜、□09花椰菜、桉树和水稻等。

[问题探究] 1.微型繁殖是无性生殖吗？提示：微型繁殖实际是一种无性生殖，繁殖过程中细胞的分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内遗传物质相同，因此能保证亲、子代遗传特性不变。

2．为何植物分生区附近病毒少？提示：在植物分生区附近，细胞分裂十分迅速，病毒来不及侵入，因此就成为植物体相对无病毒的特殊区域。

3．脱毒苗与抗毒苗有何区别？提示：脱毒苗是选择植物的茎尖(刚形成，病毒极少，甚至无病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。

植物细胞工程的实际应用第1课时学案【学习目标】1.列举植物细胞工程的实际应用2.了解单倍体育种过程和优点【问题导学】1、微型繁殖：就是利用的方法将植物体某一部分组织进行培养诱导分化成大量小植株，达到快速的目的。

优点：①保持优良品种的。

②地实现种苗大量繁殖。

（用试管快繁技术繁殖, 可节约繁殖材料，只取原材料上的一小块组织或器官就能在短期内生产出大量市场所需的优质苗木, 每年可以繁殖出几万甚至数百万的小植株，既不损伤原材料又可获得较高的经济效益）2、作物脱毒：(1)材料无病毒的。

(2)脱毒苗：切取进行组织培养获得的。

3、制造人工种子优点：①后代不发生。

②不受、和限制。

(1)结构：人工薄膜和或胚状体或不定芽或顶芽腋芽。

(2)人工种子三部分组成，一是 (分生组织)，它相当于天然种子胚是有生命的物质结构；二是供胚状体维持生命力和保证其在适宜环境条件下生长发育的人工胚乳；三是具有的“人工种皮”。

4、单倍体育种：方法：花药离体培养。

优点①。

②明显缩短了。

5、突变体的利用(1)产生：植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的状态，因此容易受到和（如：射线、化学物质等）的影响而产生。

利用：筛选对人们有用的突变体，进而培育。

6.细胞产物生产(1)技术：植物技术。

(2) 种类：。

7.工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？【归纳提升】：【检测巩固】：1.传统农作物育种途径往往是通过杂交获得，随着生物工程技术的不断发展，新品种的培育途径逐渐被扩宽。

目前至少有7种培育农作物新品种的途径被广泛应用。

下图为水稻的几种不同的育种方法示意图。

请据图回答：（1）图中A、D方向所示表示__________育种方式，A→B→C表示__ __育种方式。

两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的途径是__________。

这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现在____________________。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用 班级 姓名1．通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括A ．加快繁育速度B ．保持亲本优良性状C ．培育出无病毒植株D ．改变植物的基因型2．下列属于植物细胞工程实际应用的是①制造人工种子 ②培育抗盐植物 ③培育抗病毒烟草④培育单倍体 ⑤生产脱毒植株A ．①②③④B ．①③④⑤C ．①②④⑤D ．②③④⑤3．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，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方法是A ．选择优良品种进行杂交B ．进行远缘植物体细胞杂交C ．利用芽体进行组织培养D ．人工诱导基因突变4．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，它能像天然种子一样萌发生长。

人工种子的核心部分——胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞制得，也可以用通过试管培养的花粉或胚囊制得，由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。

请据此判断下列说法不．正确的是 A ．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发芽率低等问题B ．培育胚状体利用了植物组织培养技术C ．同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为1∶1D ．该项技术的成功应用体现了细胞的全能性5．下列关于植物组织培养技术的叙述，正确的是①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术可以克隆生物体③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式A ．①B ．①②C ．①②③D ．①②③④6．在下列培育新个体的过程中，没有利用植物组织培养技术的是A ．花药离体培养获得单倍体植株B ．基因工程培育抗虫棉植株C ．细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株D ．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株7．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是A ．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B ．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C ．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子D ．植物耐盐突变体可通过添加适量 NaCl 的培养基培养筛选而获得8．对人参皂甙干粉进行工厂化生产，下列哪种技术是必需的A ．杂交育种B ．植物组织培养C ．多倍体育种D ．单倍体育种9．某株名贵花卉用种子繁殖时会发生性状分离，为了防止性状分离并快速繁殖，可利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，但不能采用该植株的A ．茎尖B ．芽C ．叶片D ．花粉粒10．下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用的是①――→脱分化 ②――→再分化③―→④ A ．④② B ．③② C ．③④ D ．④③11．制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，如右上图所示。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用课标要求1、能力要求1、理解微型繁殖技术的应用2、了解单倍体育种过程和优点3、了解细胞产物的的生产和意义2、内容要求1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义3、了解单倍体育种和突变体的利用4、了解细胞产物的例子知识网络体系重难热点归纳微型繁殖与无性生殖微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。

在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。

利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。

微型繁殖与作物脱毒、人工种子、单倍体育种作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。

作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒（的如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。

人工种子采用的还是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可形成人工种子。

人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。

单倍体育种的优点是后代无性状分离，后代都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短育种年限。

单倍体育种从本质上说属于有性生殖，这一点与微型繁殖有所区别。

但单倍体育种首先要进行花药离体培养，采用还是微型繁殖的技术，然后用秋水仙素处理，获得纯合子。

经典例题剖析1.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。

目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。

这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A.有丝分裂B.分化C.减数分裂D.全能性[解析]考查植物组织培养的原理、过程。

植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。

过程是：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体。

此过程是一个无性繁殖的过程，细胞数目增多的方式是有丝分裂，并且涉及细胞的分化。

[答案]C2.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得_____________等营养物质。

《植物细胞工程的实际应用》教案【教学目标】1、知识与技能（1）掌握微型繁殖和植物组织培养的联系；（2）掌握作物脱毒制备过程和意义；（3）了解人工种子、单倍体育种和突变体的利用；（3）了解细胞产物的工厂化生产。

2、过程与方法（1）搜集有关植物细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流；（2）培养和提高学生的语言表述能力和实验设计能力。

3、情感态度与价值观（1）参与小组合作交流，体验合作学习的乐趣；（2）认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。

【教学重点】列举植物细胞工程的实际应用。

【教学难点】列举植物细胞工程的实际应用。

【课时安排】1课时【教具准备】教学课件【教学过程】一、新课导入由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这项技术能做哪些工作？资料1 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱，兰花常用分根法和种子进行繁殖。

在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是，用分根繁殖速度缓慢，不利于新品种的推广，用种子繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。

（以回忆植物组织培养技术为铺垫，提出兰花常规繁殖中遇到的难题，激发同学解决问题的兴趣，联系当前兰花市场供应充足的现状，引出植物繁殖的新途径。

）二、新课学习【问题探讨】同学们阅读教材P38内容，思考讨论解决下列问题：1.什么是微型繁殖？（用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术）2.微型繁殖技术有哪些特点? （①繁殖速度快②保持优良品种的遗传特性，因为这是无性繁殖③不受自然生长季节的限制，因为在具有一定人工设施的室内生产）3.通过微型繁殖技术已经产业化生产的实例有哪些？（兰花、生菜、杨树、无籽西瓜）与同学们一起讨论后，总结出微型繁殖有关知识。

【总结】一、植物繁殖的新途径1. 微型繁殖（1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术（2）特点：①繁殖速度快②保持优良品种的遗传特性③不受自然生长季节的限制（3）实例：兰花、生菜、杨树、无籽西瓜【资料分析】病毒引起的植物病害有500多种，受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，如马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉、大蒜等，而且没有有效的防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。

第2课时植物细胞工程的应用[学习目标] 1.通过对植物细胞工程应用实例的分析，了解这些应用涉及的技术流程和应用的优势。

2.认同植物细胞工程在生产实践中具有重要的应用价值。

一、植物繁殖的新途径1．快速繁殖2．作物脱毒判断正误(1)作物脱毒后不再感染病毒()(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()答案(1)×(2)×(3)√(4)√解析(1)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，品质也优于普通草莓。

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愈伤组织阶段，细胞进行有丝分裂，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、诱导再分化形成新植株。

并且，植物组织培养在实验室进行，受季节、气候等条件限制较小。

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。

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．花粉粒答案 D解析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。

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 10.3～0.5 mm 20 10 7大于0.6 mm 20 13 4A.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答案 A解析在不同的培养阶段，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。