植物细胞工程的实际应用知识点
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2.1.2植物细胞工程的实际应用
[基础梳理]
知识点一植物繁殖的新途径
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。
(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 知识点二 作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)原理：□
01染色体变异、植物细胞全能性。
(2)过程：配子――→花药离体培养□02单倍体幼苗――→人工诱导染色体加倍
正常植株。
(3)优点：得到纯合子，能□
03稳定遗传，明显□04缩短育种年限。
(4)缺点
①技术复杂，需要与杂交育种相结合。
②多限于植物。
(5)实例：我国在水稻、小麦、烟草等植物的单倍体育种上，处于世界领先地位。
2．突变体的利用
(1)原理：□
01基因突变和植物细胞的全能性。
(2)过程：植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的□
02分生状态，因此容易受到培养条件和□03外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
(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。
(4)缺点：有利变异少，需大量处理实验材料。
(5)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗□05盐碱的野生烟草、抗□06除草剂的白三叶草等。
知识点三 细胞产物的工厂化生产
1.过程
外植体――→脱分化愈伤组织――→分散开细胞悬液――→发酵提取细胞产物
2．技术：植物□
01组织培养技术。
3．产物种类：□
01蛋白质、脂肪、糖类、□02药物、香料、生物碱等。
4．实例：工厂化生产人参皂甙干粉。
5.优点：提高生产速度、便于操作管理。
【探究案】
探究一
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。
抗毒苗是把某抗病基因导入到受体细胞中，并通过一定的方法培育形成的，属于基因工程的范畴。
探究二
1.单倍体育种中为何要进行人工诱导染色体加倍？常用的诱导方法是什么？
提示：单倍体植株弱小，高度不育。
通常用秋水仙素或低温处理单倍体幼苗，诱导其染色体加倍。
2．单倍体育种和花药离体培养获得的植株有什么区别？
提示：单倍体育种和花药离体培养的区别：花药离体培养是单倍体育种的常用方法，该过程得到的植株是单倍体，表现高度不育；单倍体育种是在花药离体培养的基础上，用适当浓度的秋水仙素或低温处理，获得纯合的植株，而且自交后代不发生性状分离。
3．单倍体幼苗经秋水仙素诱导处理后得到的都是纯合子吗？试分析原因。
提示：不一定。
对二倍体植物形成的单倍体，这句话是对的。
对多倍体，这句话不对。
例如，四倍体植物(AAaa)形成的单倍体幼苗(基因型有AA、Aa、aa 三种)，经秋水仙素诱导后形成的仍然是四倍体，基因型分别为AAAA、AAaa、aaaa，其中AAaa是杂合子。
4．单倍体育种与多倍体育种的异同。
提示：单倍体育种和多倍体育种均需要用秋水仙素或低温诱导染色体数目加倍。
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。
探究三根据培养目的的差异，细胞工程应用中的各项技术在植物组织培养时应分别培养到什么阶段？
提示：①微型繁殖、脱毒苗、单倍体育种、突变体：到完整植株。
②人工种子：到胚状体阶段。
③细胞产物的工厂化生产：可以培养到植株阶段，也可以培养到愈伤组织阶段。
