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選擇性必修三 第2章 植物細胞工程的應用
一、你從教材上找到的關鍵性語句：
（一）植物繁殖的新途徑
1.快速繁殖
（1）概念：用于_快速繁殖優良品種_的__植物組織培養技術_；
（2）優點：①可以高效、快速地實現種的大量繁殖_；②可以保持優良品種的遺傳特性_。
（3）實例：觀賞植物、經濟林木、無性繁殖作物、瀕危植物__。
2.作物脫毒
（1）適用范圍_無性繁殖的作物__
（2）進行作物脫毒的原因：用無性繁殖的方式進行繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳給后代，病毒在作物體內逐年積累，就會導致作物產量降低、品質變差_。
（3）外植體選材部位：植物頂端分生區附近部位，如莖尖。
（4）選分生區的原因：植物頂端分生區附近病毒極少，甚至無病毒__。
（5）優點：脫毒作物的產量和品質明顯優于沒有脫毒的作物。
（二）作物新品種的培育
1.單倍體育種
（1）定義：通過_花藥_（或_花粉_）培養獲得__單倍體植株___，然后經過__誘導染色體加倍__，_當年__就能培育出__遺傳性狀相對穩定_的__純合二倍體植株__。
（2）原理：_植物細胞的全能性_
（3）優點：
①_大地縮短了育種的年限，節約了大量的人力和物力。
②可作為進行體細胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料。
2.突變體的利用
（1）過程：
（2）誘變處理對象：一般為_愈傷組織_。
（3）原因：在植物組織培養過程中，由于培養細胞一直處于不斷增殖的狀態，因此它們容易受到培養條件和誘變因素的影響而產生突變。
（4）原理：__基因突變_和__植物細胞的全能性__。
（5）優點：通過人工誘變提高愈傷組織的突變率，從而篩選獲得抗病、抗鹽、高產、優質的新品種，加快育種進程__。
（6）缺點：突變具有不定向性和低頻性，因此需大量處理實驗材料。
（三）細胞產物的工廠化生產
（1）植物的代謝產物分類：
①初生代謝產物：初生代謝是生物生長和生存所必需的代謝活動；
產物：糖類、脂質、蛋白質、核酸 等
②次生代謝產物：次生代謝不是生物生長所必需的，一般在特定組織或器官中，并在一定的環境和時間條件下才進行；
產物：一類小分子有機化合物：如酚類、萜類和含氮化合物 等
（2）細胞產物的工廠化生產的目標產物：__次生代謝產物__
（3）技術—_植物細胞培養_
在_離體_條件下對_單個植物細胞_或_細胞團_進行培養使其增殖_的技術。
（4）細胞產物的工廠化生產的一般過程
（5）優點：不占用耕地，幾乎不受季節、天氣等的限制，因此對于社會、經濟、環境保護具有重要意義。
二、判斷訓練：
無性繁殖產生的個體能保持親本的遺傳性狀(　　)
將愈傷組織包埋在人工種皮中，就形成了人工種子。人工種皮需要具有透氣與透水等特點。(　 　)
葡萄的扦插、桃樹的嫁接、石榴的壓條繁殖方式都屬于快速繁殖。(　　)
脫毒苗培育所選的組織培養材料可以來自植株的任何部位。(　　)
單倍體育種和突變體培育的遺傳學原理是一致的。(　　)
突變體培育通常對植物的愈傷組織進行誘變處理，而工廠化生產的細胞產物也來自愈傷組織細胞。(　　)
培養草莓脫毒苗所采用的主要技術是植物體細胞雜交。( )
利用植物組織培養獲取細胞產物需誘導愈傷組織再分化成植株。（ ）
植物組織培養繁育花卉的原理是植物細胞具有全能性。( )
三、邊練邊講
練習1：植物細胞工程的應用
1、生產上采用莖尖分生組織離體培養的方法快速繁殖脫毒種苗，該過程不涉及細胞的(　　)
A．有絲分裂 B．減數分裂 C．細胞脫分化 D．細胞再分化
2、科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結果如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．培育脫毒苗所依據的原理有基因突變和細胞的全能性
B．培育脫毒苗的過程涉及脫分化和再分化兩個階段
C．實驗結果表明，莖尖越小脫毒率越高，成苗率越低
D．根據本實驗可知，培養脫毒苗時莖尖的適宜大小為0.27 mm
3、辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫藥工業等領域，其獲得途徑如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖中愈傷組織、脫毒苗和高產細胞系的獲得都體現了植物細胞的全能性
B．圖中①和②分別表示辣椒組織培養中細胞的脫分化和再分化過程
C．辣椒素是在辣椒特定的組織或器官中產生的小分子有機物，故為次生代謝物
D．利用工廠化生產辣椒素時，分離出的細胞經有絲分裂形成高產細胞系
4、某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應用多種技術獲得大量優質苗，下列技術中不能選用的是(　　)
A．利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗
B．采用花粉粒組織培養獲得單倍體苗
C．采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上
D．采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養
5、為培育具有市場競爭力的無籽柑橘，研究者設計如下流程。相關敘述不正確的是(　　)
A．過程①需使用胰蛋白酶處理 B．實現過程②依賴膜的流動性
C．過程③需應用植物組培技術 D．三倍體植株可產生無籽柑橘
6、下列有關植物細胞工程應用的敘述，不正確的是(　　)
A．利用組織培養技術培育脫毒苗，獲得具有抗病毒的新品種
B．利用組織培養技術快速繁殖，能保持親本的優良性狀
C．利用細胞培養技術獲得紫草寧，實現了細胞產物的工廠化生產
D．利用植物體細胞雜交技術獲得“蘿卜—甘藍”，克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙
7、植物細胞培養是在植物組織培養技術的基礎上發展起來的，下列有關植物細胞培養的敘述不正確的是(　　)
A．植物細胞培養技術的目的是獲得大量有生理活性的次生代謝產物
B．植物細胞培養技術快速、高效，幾乎不受季節、天氣等條件的限制
C．利用生物反應器懸浮培養人參細胞，提取人參皂苷，用于生產保健藥品和美容護膚用品
D．植物細胞培養需要在一定的溫度、pH等條件下進行，但不需要進行無菌操作
講解1：植物細胞工程的應用
1．快速繁殖技術的優點：
⑴無性生殖
⑵不受自然生長季節的限制，便于自動化管理，有利于進行工廠化培養。
2．人工種子：
⑴制作：胚狀體+人工胚乳（營養）+人工種皮（保護）
⑵優點:
①可以實現種子的工業化生產，節約糧食；
②可用于苗木的快速繁殖和去病毒苗的培養；
③可用于保持雜種優勢。
3．頂端分生組織不含病毒的原因分析
(1)不存在維管束系統，病毒無法移動。
(2)病毒在胞間移動速度趕不上莖尖細胞的分裂速度。
(3)分生組織細胞代謝旺盛，影響病毒復制。
4．單倍體育種和突變體育種利用的遺傳學原理分別是什么？
染色體變異和基因突變。
5．為什么單倍體育種是進行體細胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料？
大多數單倍體植株的細胞中只含有一套染色體，染色體加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現。
6．植物組織培養與植物細胞培養的比較
項目 植物組織培養 植物細胞培養
目的 獲得植物體 獲得細胞產物
培養基 固體培養基 液體培養基
過程
實例 各種轉基因生物、脫毒苗 人參皂苷的生產

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