选修三导学案 专题 2 细胞工程
（3）实例
三.细胞产物的工厂化生产 3.单倍体育种、基因工程育种和植物细胞工程（1）细胞产物的种类 育种的比较？
单倍体育种 基因工程育种 植物细胞 工程（2）基础技术
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
编制人：李志坤 董春芳 日期：2012-2-25
学习目标：
1.了解微型繁殖、作物脱毒；人工种子、单倍体育种、突变体的利用及细胞产物。 2.理解微型繁殖技术应用、单倍体育种过程、细胞产物的生产。
学习任务：
【自主完成】 阅读课本38-40页，回答下列问题。一.植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 (1)概念
(2)优点 ①② 2.植物脱毒 (1)取材 (2)方法 (3)结果 3.人工种子 (1)概念
(2)优点①②③ (3)组成
二.作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)培养方法
(2)过程
(3)优点 ①② 2.突变体的应用 （1）产生
（2）利用
【小组讨论】 1.为什么要进行作物脱毒,如何进行作物脱毒?
2.脱毒苗培育时常用茎尖作材料,为什么不用根尖或其他分生区呢?
3.人工种子制备的原理和技术分别是什么？
1.单倍体育种为什么能得到作物新品种?
2.细胞产物的生产是将植物细胞培养到那一阶段?
育种 （3）实例
原理
方法
优点 缺点
课堂达标 一.选择题
1.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办法是 （ ） A.选择优良品种进行杂交 B.进行远缘植物体细胞杂交 C.利用芽尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变
2.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 3.植物的微型繁殖技术是指 （ ） A.植物体细胞杂交技术 B.嫁接 C.营养繁殖 D.植物组织培养 4.下列哪一项不是单倍体育种的优点 （ ）
选修三导学案 专题2 细胞工程 A.缩短育种年限 B.变异率高 C.得到稳定遗传的优良品种 D.节约人力、物力 5.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 6.人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得 （ ） A.杂交育种 B.植物细胞培养 C.多倍体育种 D.单倍体育种 7.运用植物组织培养技术，可以培育或生产出 （ ） A.细胞产物——生物碱 B.无病毒植物 C.人工种子 D.以上都是 8.植物的微型繁殖的优点是 （ ） A.取材少 B.培养周期短 C.繁殖率高 D.以上都是 9.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.利用植物组织培养技术获得的种子 C.种皮能自我生成的种子 D.人工种子发芽率低 10.科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是 （ ） A.彼此性状相似 B.变异频率较高 C.单倍体 D.都是纯合子 11.下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 （ ） A.花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C.人工种子的培育 D.“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程 12.水稻（基因型为AaBb）的花药通过无菌操作，接入试管，经过如下过程培育试管苗。以下选项
中正确的是 （ ）
A.a用花药离体培养法获得单倍体植株；
b通过有丝分裂产生愈伤组织；c培养 基中至少应有乙烯和脱落酸；d试管苗
的生长发育不需要光照
B.a用花药离体培养法获得二倍体植株；
b通过减数分裂产生愈伤组织；c培养 基中至少应有生长素和细胞分裂素；d试管苗的生长发育不需光照
C.a用花药离体培养法获得单倍体植株；b通
过有丝分裂产生愈伤组织； c培养基中至少应有生长素和细胞分裂素；d试管苗的生长发育需要光照 D.a用花药离体培养法获得二倍体植株；b通过有丝分裂产生愈伤组织；
c培养基中至少应有乙烯和脱落酸；d试管苗的生长发育需要光照
二.非选择题
13.我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放在培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。下图
是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图分析回答：
（1）过程③和④分别表示________和________。 （2）在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外，还需要在培养基中加入__________。同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证________。 （3）从育种的角度看，植物组织培养与有性生殖相比，优势主要有(列举2条)：___________________________________________________________________________________。 （4）在植物组织培养的过程中，可以对________进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于________。 （5）若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒，经组织培养形成植株，这种育种方法称为____________________，其优点是____________________。 14.中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”。将两个“新人”放入融合器中，当充满液体的融合器加上直流电场，两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起，开始了“窃窃私语”。紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出了一个小孔，透过这微小的空间，两股细胞质展开了“心灵沟通”。渐渐地，细胞核也扭摆着“亲热”起来，20min后，它们俩已是你中有我，我中有你，一个新生命就这样诞生了。地面实验结果显示：用于融合的两个“新人”，一个开的是粉花（标记为“一号”），一个开的是黄花（标记为“二号”）融合后的细胞再生植株开的是黄花，但形状却和一号相同（称“一号形状”，另一个称“二号形状”）。这种“太空烟草”比普通烟草个子矮，株秆粗，烟叶多，是我国太空育种试验的一项重大成果。据此回答下列问题：
（1）由于细胞的密度不同，因此在地面上进行细胞融合非常困难。从理论上讲，在太空中细胞更容易融合，可能的原因是 。在显微镜下观察，“新人”的细胞膜融合在一起，使细胞呈圆球状，这是因为膜具有 特性。“细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是 。 （2）两种烟草原生质体融合时， 类型是我们需要的，这样的细胞经组织培养后，再生的植株属 倍体。 （3）植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优点是 。 （4）“太空烟草”能稳定遗传吗？为什么？ 。
选修三导学案 专题2 细胞工程
答案
一．1.（1）快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。（2）. ①保持优良品种的遗传特性②高效快速的实现种苗的大量繁。
2.（1）无病毒的茎尖组织（2）植物组织培养（3）高产无毒的优质植物
3.（1）以植物组织培养技术得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。（2）①属于无性繁殖，无天然种子因有性繁殖引起的基因重组现象而发生性状分离。②生产上不受季节、气候和地域限制。③利于农业生产的规范化、标准化和机械化管理。3.由胚状体、作为保护性外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳组成。 小组讨论
1.对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。而植物分生区（如茎尖）附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
2.因为茎尖取材方便。3.细胞的全能性；植物组织培养技术。 二．1.（1）花药离体培养；然后染色体加倍。
（2） 离体培养 人工诱导染色体加倍
花药 单倍体植株 纯合子植株 （3）①明显缩短育种年限。②后代稳定遗传，都是纯合子。
2.（1）在植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。（2）筛选对人们有用的突变体，进而培育新品种。（3）抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶。 小组讨论
1．因为花药的产生是经过减数分裂进行的，减数分裂过程中发生了基因重组。 2.愈伤组织阶段。
3.
三．1.蛋白质、脂肪、糖类、药 单倍体育种 基因工程育种 植物细胞 工程物、香料、生物碱等。
育种 2.植物组织培养技术
原理 染色体变异，组织基因重组 细胞的全能性 3.我国利用植物组织培养技术
培养 实现了大量生产人参皂苷粉，另 选择亲本→有性杂提取目的基因→ 外，三七、紫草和银杏的细胞产 交→F1产生的花粉构建基因表达载 物也都已实现了工厂化生产。
离体获得单倍体植体→导入受体细去除细胞壁→一.1-5 CCDBB 6-10 BDDBA 株→诱导染色体加胞→基因表达→细胞融合→组11-12 BC
倍获得可育纯合子筛选出符合要求织培养 二.13. (1)脱分化 再分化
方法 →选择所需要的类的新产种 (2)植物激素 无菌
型 (3)能保持亲本的优良性状；培
养周期短，繁殖效率高；能培育
明显缩短育种年不受种属限制，克服远缘杂交无病毒植株(任举2条即可)(4)
优点 限，加速育种进程 可根据人类的需的不亲和性，有愈伤组织 突变体的利用(5)单
要，有目的的进目的地培育优倍体育种 缩短育种年限，培育
行 良品种 的品种一定是纯种
技术较复杂，需与可能会引起生态技术复杂，难度14. (1)重力作用很弱 细胞
缺点 杂交育种结合，多危机，技术难度大 膜有具一定的流动性 电刺激限于植物 大 诱导融合
（2）黄花烟草——革新一号烟草原生质体融合 多（或四） （3）克服了远缘杂交不亲和的障碍
（4）如果“太空烟草”为纯合子，无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传；如果为杂合子，无性繁殖能稳定遗传，有性繁殖会出现性状分离。
