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专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课前·新知导学课堂·考点突破课后·提能达标课前·新知导学一、植物繁殖的新途径1．微型繁殖(1)概念：用于快速繁殖优良品种的1_____________技术。(2)优点：①保持优良品种的2___________。②高效快速地实现3___________的大量繁殖。植物组织培养遗传特性种苗2．作物脱毒(1)取材：4___________附近(如茎尖)，因为此处的病毒极少，甚至无病毒。(2)优点：提高作物的5_______________。分生区产量和品质3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的6___________、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过7___________包装得到的种子。(2)优点①繁殖周期短；②后代不发生8___________，能够保持亲本的优良性状；③不受9___________、10___________和地域的限制，并可节约土地。胚状体人工薄膜性状分离季节气候二、作物新品种的培育1．单倍体育种(1)方法：11_________________。(2)过程花药――→离体培养12_______植株――→人工诱导染色体加倍13_______植株(3)优点①后代是纯合子，能14___________；②明显15___________育种年限。花药离体培养单倍体纯合子稳定遗传缩短2．突变体的利用(1)原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的16___________状态，因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。(2)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的17___________，进而培育成新品种。分生突变体三、细胞产物的工厂化生产1．细胞产物的种类：18___________、脂肪、糖类、19___________、香料、20___________等。2．技术基础：植物21___________技术。3．实例：我国利用植物组织培养技术来大量生产22___________干粉；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。蛋白质药物生物碱组织培养人参皂甙[正误辨析]1．在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化。()2．培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交。()3．在植物的组织培养过程中容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。()4．人工种子繁殖的后代易发生性状分离。()××√×[拓展提升]人工种子的优点(1)解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。(2)不发生性状分离。天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变，而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性。(3)繁殖周期短。天然种子在生产上受季节的限制，一般每年只能繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一次，而人工种子生产不受季节限制，且快捷高效。(4)可控制植物的生长发育与抗逆性。针对植物种类和土壤条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等，可控制植物的生长发育和增强抗逆性。(5)便于贮藏和运输。试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。(6)不受季节、气候和地域等条件的限制。(7)用人工种子播种可以节约粮食。课堂·考点突破考点一植物繁殖的新途径1．利用根尖、叶片、茎段、花粉粒在无菌条件下，培养在人工配制的培养基上，使之发育成完整的植株，此法可用来培养植物新品种，可在短期内大量繁殖植物，还可以防止病毒侵染。下列关于这种技术的叙述，正确的是()①此技术利用了植物细胞的全能性②此技术利用了植物组织培养，可快速繁殖生物体③此技术属于细胞工程的应用领域之一④此技术是一种无性繁殖方式A．①②③④B．①C．①②D．①②③解析：选D对根尖、叶片、茎段、花粉粒等进行培养利用了植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞具有全能性；该技术可快速大量繁殖具有某性状的植物个体；植物组织培养属于细胞工程的一项重要技术；植物组织培养若培养根尖、叶片、茎段等，则属于无性繁殖，若培养花粉粒，则属于有性生殖。2．(2019·全国卷Ⅱ)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有________________________________________(答出2点即可)。(2)通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是______________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、______________和__________等几类物质。(3)用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的__________进行组织培养。(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是___________________________________(用流程图表示)。解析：(1)植物微型繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有：保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖。(2)人工种子的胚状体在进行细胞呼吸时，需要从外界环境吸收O2，并将产生的CO2释放到外界环境中，因此人工种皮具备透气性的作用是有利于胚状体进行呼吸作用，以保持胚状体的活力。人工胚乳的作用是为胚状体的发育提供营养，因此应含有植物激素、矿质元素、糖等物质。(3)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此为了获得脱毒苗，可以选取植物的茎尖进行组织培养。(4)将含有目的基因的植物细胞培养为一个完整的转基因植物，需借助植物组织培养技术才能实现，其基本程序是：含目的基因的细胞――→培养愈伤组织――→诱导分化小植株。答案：(1)能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快(2)有利于胚状体进行呼吸作用矿质元素糖(3)茎尖(4)含目的基因的细胞――→培养愈伤组织――→诱导分化小植株考点二作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产1．在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是()A．培养的细胞一直处于不断的分生状态B．培养基营养丰富，易于植物生长C．纺锤丝的形成容易受到抑制D．DNA的复制容易受到抑制解析：选A在植物组织培养过程中，培养的细胞一直处于不断的分生状态，容易受到一些条件的影响而产生突变。2．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：下列有关此种育种方法的叙述，正确的是()A．这种育种方法叫杂交育种B．过程④必须使用生长素处理C．这种方法的最大优点是缩短育种年限D．③过程必须经过受精作用解析：选C该育种方法为单倍体育种，①是杂交，②是减数分裂，③是花药离体培养，④是用秋水仙素处理使单倍体的染色体数目加倍；③过程利用了植物组织培养技术，不需要受精，而是由雄配子直接发育成幼苗。