【学习目标】
1.通过资料分析、师生交流,能够掌握微型繁殖和植物组织培养的联系; 2.通过查阅资料、阅读文本,能够掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义; 3.通过观察图片、资料分析,能够了解单倍体育种和突变体的利用,并了解细胞产物的例子。
【教学重点和难点】
1.植物细胞工程应用的实例。
2.掌握作物脱毒、人工种子的制备过程。
【学法指导】
自主探究法
【导入新知】
1.植物细胞工程的基本技术?
2.植物组织培养的流程?
【导学诱思】
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖
(1)微型繁殖技术:用于国培计划2012 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湖南科技学院图书馆 。
(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 江南的冬景教案)。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 、籼稻 和 限制。
二、作为新品种的培育
1.单倍体育种
(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 。
(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。
【课堂小结】
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。
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。应用染体变异的原理。
【课堂检测】
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
刘荃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
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
影片未分级
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烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用的编号是( )
①②③→④
A.④② B.③② C.③④ D.④③