2018_2019学年高中生物第3章植物细胞工程的应用学案北师大版选修32

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1、第2课时　植物细胞工程的应用[目标导读]　1.结合教材P50～51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P51～52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

2、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β－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β－谷甾醇即可。这是植物细

3、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①无性繁殖，能够保持种苗的优良遗传特性。②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①胚状体：通过植物组织培养获得，相当于天然种子的胚。14②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

4、)优点：①属于无性生殖，不发生性状分离的现象。②生产上不受季节的限制。3.作物脱毒(1)原理：无性繁殖的作物，病毒容易逐年积累，但是幼嫩的组织和器官中病毒的含量较低或者不含病毒。(2)方法：选取植物的茎尖进行植物组织培养。(3)实例：脱毒马铃薯、脱毒草莓等。结合下面人工种子的结构示意图，探究下列问题：1.常规的种子繁殖存在哪些缺陷？答案　(1)周期长；(2)发生性状分离而丧失其优良特性；(3)受季节、气候和地域的限制。2.人工种子的胚状体和常规种子的胚在来源上有何区别？答案　人工种子的胚状体是无性繁殖的结果，常规种子的胚是有性繁殖的结

5、果。3.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。人工种皮中应该具有哪些有效成分？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？答案　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。1.兰花在我国种植历史悠久，“远东麒麟”以每盒3万元的价格在拍卖网卖出。下面是通过细胞培养形成兰花植株的示意图，请据图回答下列问题：(注：胚状体等同于植物种子的胚的结构)14↑⑥　　　

6、　　　　　　　↓③(1)愈伤组织的分裂能力__________(填“强”或“弱”)，分化能力__________(填“强”或“弱”)，是由植物体细胞经过__________形成的。(2)过程④由愈伤组织形成胚状体要经过____________和____________过程。(3)一个兰花茎尖在一年之内可以生产出400万株兰花苗，与有性生殖相比，植物组织培养的优势主要体现在______________________和______________________。答案　(1)强　强　脱分化　(2)细胞分裂　细胞(组织)分化　(3)保持亲

7、本的优良性状　培育周期短，繁殖效率高二、愈伤组织的诱变育种、细胞产物的工厂化生产以及拯救濒危植物1.愈伤组织的诱变育种(1)诱变育种①概念：是指利用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株，进而培育成新品种的育种方法。②诱发突变的因素：物理因素：主要指一些射线。化学因素：主要是利用一些烷化剂、碱基类似物、抗生素等化学药物。(2)愈伤组织的诱变育种①原理：植物的愈伤组织在培养过程中一直处于分裂增生的状态，其遗传物质极易受到外界因素的影响而发生变异。②优势：克服突变体的嵌合性等缺陷，极大地提高了诱

8、变育种的效率。2.细胞产物的工厂化生产(1)原理：植物组织培养。(2)生产流程外植体(离体的植物器官、组织或细胞)愈伤组织细胞悬液细胞产物。(3)产物种类：药物、橡胶、香精油和色素等。(4)优势：快速、高效地得到大量的细