1、.第2課時植物細胞工程的應用目的導讀1.結合教材P5051圖文，理解植物的微型快速繁殖、人工種子和作物脫毒。2.閱讀教材P5152內容，理解愈傷組織的誘變育種、細胞產物的工廠化消費及拯救瀕危植物。重難點擊1.植物細胞工程的實際應用。2.細胞學根底理論研究與技術開發之間的關系。方式一拯救國家極危植物虎顏花虎顏花為野牡丹科單種屬植物，原產廣東，為罕見的野生欣賞植物，有重要的科研價值。虎顏花葉片基生，葉形宏大、美麗，呈心形，上有老虎斑紋，故稱虎顏花。國際自然保護聯盟已將虎顏花列為極危物種。為拯救虎顏花，我國華南植物園的科學家對虎顏花進展了組織培養，獲得1萬株試管苗，又利用生態恢復技術，使虎顏花成功回

2、歸野外。這表達了植物細胞工程的實際應用。那么植物細胞工程技術在消費生活中還有哪些方面的應用呢？讓我們進入本節的學習，一起來理解吧！方法二具有小靈芝草之稱的金釵石斛是一種名貴的中草藥，它具有生津益胃、潤肺止咳之成效。金釵石斛的有效化學成分為大黃酚和谷甾醇。那么我們能否在工廠內大量消費這兩種物質呢？能！取金釵石斛的莖尖或根尖組織，并培養為愈傷組織再放入液體培養基中進展懸浮培養，獲得大量的金釵石斛細胞，從混合液中別離純化大黃酚和谷甾醇即可。這是植物細胞工程實際應用的一個實例，要理解更多這方面的信息，請跟隨教材一起來學習吧。一、植物繁殖的新途徑1.植物的微型快速繁殖1概念：利用植物組織培養技術快速繁殖

3、植物的方法。2優點無性繁殖，可以保持種苗的優良遺傳特性。繁殖速度快，周期短。3實例：一些優良的欣賞植物、經濟林木等都已經利用工廠化微型繁殖來進展大規模的無性繁殖。2.人工種子1組成胚狀體：通過植物組織培養獲得，相當于天然種子的胚。有機薄膜：含有胚狀體萌發和發育成幼苗所需的各種養分；可以緩沖碰撞；可以附加大量的植物生長調節劑、農藥、抗生素和一些有益菌種等。2優點：屬于無性生殖，不發生性狀別離的現象。消費上不受季節的限制。3.作物脫毒1原理：無性繁殖的作物，病毒容易逐年積累，但是幼嫩的組織和器官中病毒的含量較低或者不含病毒。2方法：選取植物的莖尖進展植物組織培養。3實例：脫毒馬鈴薯、脫毒草莓等。結

4、合下面人工種子的構造示意圖，探究以下問題：1.常規的種子繁殖存在哪些缺陷？答案1周期長；2發生性狀別離而喪失其優良特性；3受季節、氣候和地域的限制。2.人工種子的胚狀體和常規種子的胚在來源上有何區別？答案人工種子的胚狀體是無性繁殖的結果，常規種子的胚是有性繁殖的結果。3.人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長成小植株的關鍵部分。人工種皮中應該具有哪些有效成分？為了促進胚狀體的生長發育，我們還可以向人工種皮中參加哪些物質？答案針對植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑人工種皮中應具有適量的養分、無機鹽、有機碳源以及農藥、抗生素、有益菌等。為了促進胚狀體的生長發育，還可以向人工種皮中參加一些植

5、物生長調節劑。1.蘭花在我國種植歷史悠久，“遠東麒麟以每盒3萬元的價格在拍賣網賣出。下面是通過細胞培養形成蘭花植株的示意圖，請據圖答復以下問題：注：胚狀體等同于植物種子的胚的構造1愈傷組織的分裂才能_填“強或“弱，分化才能_填“強或“弱，是由植物體細胞經過_形成的。2過程由愈傷組織形成胚狀體要經過_和_過程。3一個蘭花莖尖在一年之內可以消費出400萬株蘭花苗，與有性生殖相比，植物組織培養的優勢主要表達在_和_。答案1強強脫分化2細胞分裂細胞組織分化3保持親本的優良性狀培育周期短，繁殖效率高二、愈傷組織的誘變育種、細胞產物的工廠化消費以及拯救瀕危植物1.愈傷組織的誘變育種1誘變育種概念：是指利用

6、物理、化學因素誘導植物的遺傳特性發生變異，再從變異群體中選擇符合人們某種要求的單株，進而培育成新品種的育種方法。誘發突變的因素：物理因素：主要指一些射線。化學因素：主要是利用一些烷化劑、堿基類似物、抗生素等化學藥物。2愈傷組織的誘變育種原理：植物的愈傷組織在培養過程中一直處于分裂增生的狀態，其遺傳物質極易受到外界因素的影響而發生變異。優勢：抑制突變體的嵌合性等缺陷，極大地進步了誘變育種的效率。2.細胞產物的工廠化消費1原理：植物組織培養。2消費流程外植體離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織細胞懸液細胞產物。3產物種類：藥物、橡膠、香精油和色素等。4優勢：快速、高效地得到大量的細胞或細胞產物。3.

7、拯救瀕危植物利用植物細胞培養技術來培養大量紅豆杉細胞，利用這種方法來大量消費紫杉醇，從而拯救紅豆杉。1.愈傷組織的誘變育種過程如下圖，請據圖分析：誘變處理外植體愈傷組織突變體新品種誘導分化1該育種方法的原理有哪些？答案基因突變和植物細胞的全能性。2在培養至愈傷組織時進展誘變處理的原因是什么？答案愈傷組織細胞一直處于分裂增生的狀態，此時易發生基因突變。3誘導分化得到的突變體都可以利用嗎？為什么？答案大都不可以。因為基因突變具有多害少利性，即得到的突變體大多是有害的。2.分析工廠化消費人參皂甙干粉的流程，探究下面的問題：大量細胞1細胞產物工廠化消費本質上是植物組織培養的過程，在消費中通常要培養到什

8、么階段？答案愈傷組織。2與傳統的從植物體內提取相比，工廠化消費細胞產物有哪些優點？答案沒有時間、地點、環境的影響，抑制了植物體生長緩慢的缺點，提取方便等。2.在植物組織培養過程中，容易獲得突變體的主要原因是A.培養的細胞一直處于分裂增生的狀態B.培養基營養豐富，易于植物生長C.紡錘絲的形成容易受抑制D.DNA復制容易受抑制答案A解析在植物的組織培養過程中，由于培養細胞一直處于分裂增生的狀態，因此容易受到培養條件和外界因素的影響而產生突變。3.以下關于細胞產物的工廠化消費的表達中，錯誤的選項是A.細胞產物的工廠化消費是植物細胞工程的重要用處之一B.培養過程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養愈

9、傷組織細胞C.培養的愈傷組織需要經過再分化產生特定的組織細胞后才能產生特定的細胞產物D.培養的細胞搜集后一般要破碎提取有效成分答案C解析在細胞產物的工廠化消費過程中只需要懸浮培養愈傷組織細胞，利用愈傷組織細胞的分裂和代謝產生所需要的產物即可，不需要再分化。1.以下屬于植物的微型繁殖技術的是A.蘭花的莖尖組織培育成蘭花幼苗B.水稻種子萌發并長成新個體C.扦插的葡萄枝條長成新個體D.柳樹芽發育成枝條答案A解析水稻種子萌發并長成新個體、柳樹芽發育成枝條均屬于個體發育過程；其次，扦插的葡萄枝條長成新個體屬于無性生殖中的營養生殖。2.把胡蘿卜單個韌皮部細胞接種到配制的培養基上培養，獲得了許多完好的植株，

10、這些植株A.變異頻率較高 B.都是單倍體C.彼此性狀極其相似 D.都是純合體答案C解析植物組織培養屬于無性繁殖方式，是由同一個胡蘿卜韌皮部細胞培育而來的許多植株，遺傳物質均一樣，故其性狀極為相似。3.人工種子比天然種子有許多優越性，以下對其優越性的表達，不正確的選項是A.可使自然狀態下不結子的植物得以繁殖B.方便貯藏和運輸C.可以隨意改變植物的遺傳性狀D.可快速、大量繁殖答案C解析人工種子是通過植物細胞工程完成的，所以可以使在自然條件下不結子或珍貴的植物得以繁殖；人工種子外層是起保護作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此，可以很方便地貯藏和運輸；人工種子的消費不受季節限制，而且快捷高效，可快速、

11、大量繁殖；人工種子可以保持物種優良的遺傳性狀，但不能隨意改變植物的遺傳特性。4.以下有關植物細胞工程應用的表達，正確的選項是A.利用組織培養技術培育脫毒苗，獲得抗病毒新品種B.利用組織培養技術產生突變體，可直接培育出具有優良性狀的新品種C.利用細胞培養技術獲得紫草素，實現了細胞產物的工廠化消費D.利用植物體細胞雜交技術獲得“蘿卜甘藍，遵循基因的自由組合規律答案C5.科學家從懸浮培養的單細胞、離體花粉中，通過植物組織培養技術獲得胚狀構造胚狀體，胚狀體不同于一般的種子胚，是由非合子細胞分化形成的類似于胚的構造物，所以，又稱“體細胞胚或“花粉胚。胚狀體在一定的條件下，可以通過胚胎發育過程形成植株。將

12、其包埋在一個能提供營養的膠質中，外層再包裹上人造種皮，便制成了“人工種子。人工種子的概念是1978年在加拿大舉行的第四屆國際植物組織、細胞培養會議上首次提出來的。目前，我國科學家利用植物組織培養技術已在煙草、水稻、小麥和玉米等植物上成功誘導出胚狀體，而美、日、法等各國正著手將人工種子市場化、商品化。1“人工種子大體由胚狀體、包埋胚狀體的膠質以及人工種皮等3部分組成。包埋胚狀體的膠質中富含營養物質，這是因為_。為了滿足胚狀體代謝的需求，“人工種皮那么必須具有良好的_性能。2由“人工種子萌發出的植株是否可育？_。3寫出“人工種子商品化的意義兩項：_。4培育胚狀體利用了_這一項生物技術。在該過程中培

13、養基中需要添加_和_兩種激素，還需要對培養基進展嚴格的_。答案1胚狀體在萌發初期不能進展光合作用透水、透氣2由花粉培養發育的植株一般不可育；由體細胞經組織培養發育的植株那么是可育的3不受環境因素的制約，一年四季都可以進展工廠化消費，繁殖速度快，可在短時間內提供大量種苗；有利于保存種系的優良性狀答復其中的兩項4植物組織培養生長素細胞分裂素消毒或滅菌解析胚狀體在萌發初期不能進展光合作用，因此需要給其提供營養，人工種皮要有很好的透氣性，保證供給胚足夠的氧氣。胚狀體的培育利用的是植物組織培養技術，培養基中需要添加生長素和細胞分裂素，同時要保證無菌的條件。根底過關1.以下屬于微型繁殖的是A.馬鈴薯的塊莖

14、繁殖 B.小麥的種子繁殖C.一片花瓣的繁殖 D.柳樹的扦插繁殖答案C解析微型繁殖是利用植物組織培養技術，將離體的植物組織、器官、細胞進展培養，獲得大量一樣子代的過程。2.甘薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前消費上采用莖尖分生組織離體培養的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質和產量程度。這種通過分生組織離體培養獲得種苗的過程涉及細胞的有絲分裂分化減數分裂全能性A. B.C. D.答案D解析某些作物進展無性繁殖過程中會感染病毒且容易傳給后代，切取一定大小的莖尖進展組織培養，再生的植株就有可能不帶病毒。在這個過程中通過細胞的有絲分裂增加細胞的數目，通過細胞的分化使來自同一細胞的這些細胞

15、功能發生差異完成生物體的各項生命活動。3.以下圖是人工種子的構造簡圖，對其表達不正確的選項是A.人工種子的胚乳中含有胚狀體發育所需的營養物質，還可以添加農藥和植物激素B.人工種子可以工業化消費，播種人工種子可節省大量的糧食C.人工種子抑制了有些作物品種繁殖才能差或發芽率低等問題D.人工種子的胚狀體還未分化出胚芽、胚軸和胚根等構造答案D解析人工種子是經植物組織培養獲得具有生根發芽才能的胚狀構造后，包裹上人工種皮有機薄膜而形成的。胚狀體與正常受精卵發育形成的胚有類似的構造和發育階段。在人工種子胚乳中，除了添加種子萌發所需的營養物質外，還可添加農藥、植物激素、有益的菌種等。4.通過植物組織培養技術繁

16、育農作物，其優點不包括A.加快繁育速度 B.保持親本優良性狀C.培育出無病毒植株 D.改變植物的基因型答案D解析應用于微型繁殖技術，可以高效快速地實現種苗的大量繁殖，且保持親本的優良性狀，而應用于作物脫毒，通過分生區組織的組織培養，可以進步作物的產量，改善作物的品質，但不能改變植物的基因型。5.胚狀體是在植物組織培養的哪一階段上獲得的A.愈傷組織的形成中 B.再分化C.形成完好植株 D.脫分化答案B解析植物體的根、莖、葉細胞一般都具有全能性，在一定的營養和激素條件下，可以脫分化形成愈傷組織。將愈傷組織轉接到含有不同激素成分的培養基上，就可以誘導其再分化生成胚狀體或叢芽，所以胚狀體是在植物組織培

17、養的再分化階段形成的。6.以下生物工程技術的實際應用過程中，能形成愈傷組織的是作物脫毒細胞產物的工廠化消費消費人工種子轉基因植物的培養A. B.C. D.答案D解析作物脫毒、細胞產物的工廠化消費、消費人工種子都是植物細胞工程的實際應用，其技術根底是植物的組織培養技術，都有脫分化形成愈傷組織的過程。轉基因植物的培養利用的是基因工程技術和植物組織培養技術，該過程中也要形成愈傷組織。 才能提升7.如圖表示某植物的培育過程，請據圖判斷以下說法中錯誤的選項是A.AF不能表達細胞的全能性B.C中是高度液泡化的薄壁細胞C.植株A和F中的染色體組數不同D.植株F一般不能直接應用于消費答案A解析圖中所示BF為花

18、藥離體培養得到單倍體幼苗，表達了生殖細胞也具有全能性。但A與F中的染色體組數不同，F一般需經人工誘導染色體數目加倍后才可應用于消費。8.植物組織培養的過程可以歸納為：。對此表達錯誤的選項是A.的再分化過程中，當細胞分裂素與生長素的濃度比低時，有利于根的生長B.植物組織培養所根據的原理是細胞的全能性C.過程指植物的營養生長和生殖生長階段D.包裹上人造種皮可獲得人工種子答案D解析只有將離體植物細胞或組織培養成具有生根發芽才能的胚狀構造，再包上人造種皮，才能得到人工種子，而是未分化的愈傷組織，不具有生根發芽才能，只有在分化培養基上培養后，才能用于制造人工種子。9.制造人工種子的原理是在組織培養得到的

19、“胚狀體的最外面用一層有機膜包裹，并在薄膜以內放入一些營養物質，如下圖。據此判斷以下說法不正確的選項是A.“胚狀體最外面的一層有機膜和里面營養物質分別具有種皮和胚乳的功能B.“胚狀體來源于離體的植物細胞，其形成過程中要經過的生理變化大體上是脫分化和再分化C.從保證人工種子正常的生命力及生態系統物質循環上來看，其外部薄膜應具有全透性和能被微生物降解的特點D.在人工種子萌發的過程中“胚狀體細胞吸收營養液中的物質用于生長等答案C解析從保證人工種子正常的生命力上來看，其外部薄膜應具有半透性，可以透氣和透水，但是不能讓薄膜以內的營養物質出來。10.以下屬于植物細胞工程實際應用的是制造人工種子拯救瀕危植物

20、培育抗病毒煙草培育單倍體消費脫毒植株A. B.C. D.答案C解析培育抗病毒煙草是轉基因技術的應用。11.以下圖所示為植株繁殖的四種人工方式示意圖，請據圖答復以下問題：1圖中單倍體植株通常的獲取方式是_。假設圖中單倍體細胞含有2個染色體組，A有4個染色體組，那么過程所用化學試劑的作用是_。2圖中B和C過程的不同點是_，這種不同的主要決定因素是_。3假設想在C過程中獲得突變體，進而培育成新品種植株，應用物理誘變或化學誘變的方法處理_。4假設要獲得水稻的“人工種子，那么應選用圖中的_構造，該構造與正常受精卵形成的_有類似的構造和發育過程。5假設D過程獲得的是胡蘿卜羊角芹，過程常用的物理方法有_等；

21、經交融處理后，已經交融的細胞類型有_種假設交融的細胞只考慮兩兩交融。答案1花藥離體培養抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成2B過程中形成的是胚狀體，而C過程中形成的是叢芽細胞分裂素與生長素的比值3愈傷組織4胚狀體胚5離心、振動、電激3解析1圖中A過程表示單倍體育種，獲取單倍體時常用花藥離體培養的方法。假設要使單倍體的染色體數目加倍，變成A植株，那么需要在過程中用秋水仙素處理幼苗，以抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成。2圖中B和C過程都是體細胞的組織培養，其不同點是B過程中形成的是胚狀體，而C過程中形成的是叢芽，這種不同的主要決定因素是細胞分裂素與生長素的比值。3在組織培養過程中獲得突變體，一般用

22、物理誘變或化學誘變的方法處理愈傷組織，再由愈傷組織經再分化形成突變植株。4假設要獲得水稻的“人工種子，那么應選用圖中的胚狀體構造，該構造與正常受精卵形成的胚有類似的構造和發育過程。5D為植物體細胞雜交獲得雜種植株的過程，過程常用的物理方法有離心、振動、電激等；經交融處理后，已經交融的細胞類型有3種只考慮細胞的兩兩交融：胡蘿卜胡蘿卜交融細胞、羊角芹羊角芹交融細胞和胡蘿卜羊角芹交融細胞。12.醫學研究發現紫杉醇能有效治療某些癌癥。獲得紫杉醇的傳統方法是從紅豆杉屬植物的樹皮中提取，但產量有限，也不利于瀕危的紅豆杉的保護。研究發現，紅豆杉的其他組織細胞也能消費紫杉醇，有人嘗試用細胞工程技術消費。下面為

23、三種紅豆杉細胞培養過程中細胞數量與紫杉醇產量的數據圖。請答復以下問題：1據圖分析，獲得高產紫杉醇應選_紅豆杉為原料，培養后期紫杉醇產量出現下降的原因是_等。2將紅豆杉細胞經組織培養形成_方可接種到培養基中。3在培養過程中，要不斷通入無菌空氣并進展攪拌的目的是_和_。4利用植物細胞培養技術消費紫杉醇與傳統方法提取紫杉醇相比，前者具有_等優點。答案1云南某些有害代謝產物的積累、活細胞數量減少2愈傷組織3保證氧氣供給充足使細胞與培養液及氧氣充分接觸4產量高、節約資源、有利于生態保護解析1由紫杉醇含量數據圖可知云南紅豆杉產量最高，隨著培養時間的加長，培養基中營養物質減少，某些有害代謝產物積累，使活細胞

24、數量減少，從而使紫杉醇產量下降。2培養是為了獲得細胞產物，所以培養到愈傷組織即可。3通入無菌空氣是保證氧氣的供給，而攪拌是為了讓細胞與培養液及氧氣充分接觸。4利用植物細胞培養提取紫杉醇產量高，耗材少，且不會對生態造成破壞。13.人工種子是人們模擬天然種子的構造制造出來的生命有機體，它能像天然種子一樣萌發生長。人工種子的核心部分是被外層物包埋的具有類似種子胚功能的胚狀體，胚狀體不同于一般種子的胚，它是由非合子細胞分化形成的類似于胚的構造物，所以又稱“體細胞胚“花粉胚。胚狀體可從懸浮培養的單細胞中得到，也可以通過試管培養的莖尖、芽尖、子房、花粉等獲得。將胚狀體包埋在一個能提供營養的膠質中，經過人工

25、薄膜包裝，便成了所謂的“人工種子。其培育過程如下圖，并請根據以上材料答復以下問題：1人工種子根據的原理是_，經過_技術培育而成。2包埋胚狀體的膠質可以看做是種子的哪部分構造？_。3某二倍體植物基因型為DdTt，利用這種生物技術采用花藥離體培養的方法，可培育成“花粉胚，也可制成人工種子，這種種子萌發形成的個體為_，基因型有_。4假如外植體為植物的莖尖，通過的處理可使細胞彼此別離，可參加_。A.15%的鹽酸 B.淀粉酶C.果膠酶 D.胰蛋白酶5表示脫分化過程，其本質是_；表示再分化過程，其本質是_。6從上面所述胚狀體的類型分析，人工種子萌發長成的植株是否可育？_。答案1植物細胞的全能性植物組織培養

26、2胚乳或子葉3單倍體DT、Dt、dT、dt4C5使細胞恢復分裂才能基因的選擇性表達，導致細胞形態、構造和功能的改變6假設是由花粉發育而來的那么不可育，假設是由莖尖、根尖等營養器官發育而來的那么可育解析1人工種子根據的原理是植物細胞的全能性，經過植物組織培養技術培育而成。2包埋胚狀體的膠質可以看做是提供營養的胚乳或子葉。3某二倍體植物基因型為DdTt，采用花藥離體培養的方法可培育成“花粉胚，也可制成人工種子，這種種子萌發形成的個體為單倍體，其基因型有DT、Dt、dT、dt。4假如外植體為植物的莖尖，通過的處理可使細胞彼此別離，可參加果膠酶使細胞間的物質分解。5表示脫分化過程，其本質是使細胞恢復分

27、裂才能；表示再分化過程，其本質是基因的選擇性表達，導致細胞形態、構造和功能的改變。6人工種子萌發長成的植株是否可育主要看離體培養材料的來源。 真題體驗14.2019·江蘇，20如圖為制備人工種子部分流程示意圖，以下表達正確的選項是A.胚狀體是外植體在培養基上脫分化形成的一團愈傷組織B.該過程以海藻酸鈉作為營養成分，以CaCl2溶液作為凝固劑C.可在海藻酸鈉溶液中添加蔗糖，為胚狀體提供碳源D.包埋胚狀體的凝膠珠可以隔絕空氣，有利于人工種子的儲藏答案C解析胚狀體是愈傷組織再分化得到的；海藻酸鈉作為包埋的材料，不提供營養成分；在海藻酸鈉溶液中添加蔗糖，不僅為胚狀體提供能量，而且是培養物浸透

28、壓的主要調節物；凝膠珠具有空間網狀構造，不隔絕空氣。15.2019·江蘇，29節選為了獲得植物次生代謝產物，先用植物外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養基中懸浮培養。請答復以下問題：1外植體經誘導后形成愈傷組織的過程稱為_。2在愈傷組織懸浮培養時，細胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如以下圖所示。細胞干重在12 d后下降的原因有_；培養液中蔗糖的作用是_、_。3多倍體愈傷組織細胞產生的次生代謝產物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細胞經_處理，會產生染色體加倍的細胞。為檢測愈傷組織細胞染色體數目，壓片前常用纖維素酶和_酶解離愈傷組織。假設愈傷組織細胞2N經誘導處理后，觀察到染色體數為8N的細胞，合理的解釋是_、_。答案1脫分化2蔗糖濃度下降，pH降低提供能源調節浸透壓3秋水仙素低溫果膠經加倍到4N的細胞處于有絲分裂后期經加倍到8N的細胞處于有絲分裂中期老師范讀的是閱讀教學中不可缺少的部分，我常采用范讀，讓幼兒學習、模擬。如領讀，我讀一句，讓幼兒讀一句，邊讀邊記；第二通讀，我大聲讀，我大聲讀，幼兒小聲