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长葛二高2010-2011学年下学期高二生物“学研练评”
2.1.2 植物细胞工程的实际应用 2010.3.11 执笔人 贾应娟 审核人 王俊民
学习目标 列举植物细胞过程的实际应用 重点 植物细胞过程应用的实例
难点 作物脱毒培养和人工种子的培育
一、自主学习
（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。
（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 。
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（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。 二、重点研讨 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。
※特别提醒：组织培养（微型繁殖）主要是一种无性繁殖。如果培养的是体细胞，得到的植株同亲代基因型完全相同，所得个体能保持母体的一切性状；但如果培养的是生殖细胞，如花药，得到的植株是单倍体，应为有性生殖中的单性生殖。
2.作物脱毒、人工种子与单倍体育种
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。
人工种子采用的也是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可以形成人工种子。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。胚状体的获取途径：①由已脱分化的外植体直接产生②由愈伤组织产生③由悬浮细胞培养产生。
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。应用染色体变异的原理。
离体培养 秋水仙素处理
过程：取亲本植株花药 单倍体幼苗 纯合子
染色体加倍
3.突变体育种的原理为突变（基因突变或染色体变异），诱变育种的原理为基因突变。诱变育种属于突变体育种的一种。
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技术 诱变 育种 杂交 育种 单倍体育种 原理 基因突变 基因重组 染色体 变异 优点 提高生物变异的频率，使后代变异频率较快稳定；可大幅度改良某些性状，缩短育种进程 使位于不同个体的优良性状，集中于一个个体 缺点 盲目性大，需大量处理供试材料 多倍体染色体 育种 变异 基因工基因 程育种 重组 细胞生物学和细胞工分子生程育种 物学原理、基因突变 三、梯度训练 周期长，难以克服远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂，须与杂交育获得个体均为纯种，明显缩短种配合、且需利用细胞育种年限 工程参与 适用于植物，动物方面器官大，提高产量和营养成分 难以实现 打破物种界限，定向改造生物存在技术上、安全上、遗传性状 伦理道德上的问题 ①植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍；扩大了用于杂交的亲本组合范围；定向改变生物遗传性状②体细胞诱变育种，同前述诱变育种。 ①远缘杂种不能按照人们的需要表现出亲代的优良性状 ②体细胞诱变育种同诱变育种 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 2.对人工种子正确的理解是（ ）
A.通过科学手段人工合成的 B.种皮能够自我生成 C.利用植物组织培养技术获得 D.种子发芽率低 3.下列那种生物不能通过突变体育种而获得（ ）
A.抗除草剂的白三叶草 B.生产胰岛素的大肠杆菌 C.高产的水稻 D.蛋白质含量高的小麦 4.人参皂苷粉是人参中重要的药用成分，以前只能通过从人参中提取，产量极低，因而价格较贵。目前，可以通过下列哪项技术迅速大量获取（ ） A.基因工程 B.植物组织培养 C.植物体细胞杂交 D.发酵工程 5.在人工种子的培育中应用的主要技术是（ ）
A.有性杂交 B.植物体细胞杂交 C.植物组织培养 D.细胞全能性
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6.胡萝卜组织培养过程中进行无菌操作的步骤有（ ）
①超净工作台 ②自来水冲洗 ③酒精棉球擦手 ④无菌水清洗 ⑤次氯酸溶液清洗 ⑥无菌滤纸处理 ⑦培养基灭菌 ⑧不经灭菌的培养基
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①③④⑤⑥⑦ C.①②④⑤⑥⑧ D.①②④⑤⑦ 7.把胡萝卜韧皮部细胞放入配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株。这些植株（ ）
A.变异频率较高 B.都是单倍体 C.彼此性状极其相似 D都是纯合子 8.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的（ ）
A.愈伤组织 B.再分化 C.形成完整植株 D.取离体组织 9.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按照自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是（ ）
A.单倍体育种 B.杂交育种 C.人工诱变育种 D.细胞工程育种 10.下图为植物植株培养的基本过程，则制作人工种子和生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用的编号是（ ）
脱分化 再分化
① ② ③ ④
A.④② B.③② C.③④ D.④③ 四、自我评价。（构建本节知识网络）
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