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2019-2020年高中生物難點剖析 212 植物細(xì)胞工程的實際應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3 疏導(dǎo)引導(dǎo) 1.微型繁殖與無性繁殖 微型繁殖就是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)。它實際是一種無性繁殖。繁殖過程的分裂方式是有絲分裂，親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA.不變，所以能夠保證親、子代遺傳特性不變。這種技術(shù)可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。 2.微型繁殖與作物脫毒 微型繁殖的條件是培養(yǎng)基中加入細(xì)胞生命活動所需的水、礦質(zhì)養(yǎng)料和小分子有機(jī)物，還有植物激素，更重要的是所有加入物質(zhì)必須是無菌的，操作過程必須是在無菌條件下操作，這樣繁殖的幼苗才是無毒的。 作物脫毒就是把已被病毒感染的植株進(jìn)行脫毒，采用的技術(shù)還是微型繁殖技術(shù)，但是取材一定是無毒的，如莖尖、根尖。 3.單倍體育種與微型繁殖 單倍體育種的優(yōu)點是后代無性狀分離，能夠穩(wěn)定遺傳，即后代都是純合子；明顯縮短育種年限，只需一年就可獲得純種。單倍體育種的方法是花藥的離體培養(yǎng)，采用的技術(shù)是微型繁殖技術(shù)，獲得單倍體，然后用秋水仙素處理，獲得純合子。 4.人工種子的優(yōu)勢 （1）可使在自然條件下不結(jié)實或種子昂貴的植物得以繁殖。 （2）固定雜種優(yōu)勢。天然種子由于在遺傳上具有因減數(shù)分裂引起的重組現(xiàn)象，因而會造成某些遺傳性狀的改變，而人工種子則可以完全保持優(yōu)良品種的遺傳特性。 （3）快捷高效的繁殖方式。天然種子在生產(chǎn)上受季節(jié)的限制，一般每年只能繁殖1～2次，有些甚至十幾年才繁殖一次，而人工種子在生產(chǎn)上不受季節(jié)限制，而且快捷高效。研究表明，用一個體積為12 L的發(fā)酵罐在二十幾天內(nèi)生產(chǎn)的胡蘿卜體細(xì)胞胚可制造1 000萬粒人工種子，可供種植幾百平方米，這樣可以節(jié)約大量留種地。 （4）可控制植物的生長發(fā)育與抗逆性。針對植物種類和土壤條件，在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養(yǎng)分、無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(diào)節(jié)劑。 （5）方便儲藏和運輸。試管苗的大量儲藏和運輸也是相當(dāng)困難的。人工種子則克服了這些缺點，人工種子外層是起保護(hù)作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此可以很方便地儲藏和運輸。 活學(xué)巧用 【例1】 利用植物的莖尖或葉片、莖段、花藥、花粉等，在無菌條件下，培養(yǎng)在玻璃器皿中人工配置的培養(yǎng)基上，使它發(fā)育成完整的植株。這種技術(shù)可以用來培育植物新品種，也可以在較短時間內(nèi)大量繁殖植物，還可以防止植物病毒的危害。下列關(guān)于這種技術(shù)的敘述，正確的是（　?。┆? ①這種技術(shù)利用了植物的全能性　②這種技術(shù)叫做組織培養(yǎng)，可以克隆生物體?、圻@種技術(shù)屬于細(xì)胞工程的應(yīng)用領(lǐng)域之一?、苓@種技術(shù)是一種無性繁殖的方式 A.①　　　　　　　　　　 B.①② C.①②③ D.①②③④ 解題提示：植物體細(xì)胞都含有該物種的全套遺傳信息，所以每個細(xì)胞理論上都具有全能性，都有發(fā)育成完整生物體的潛能。植物組織培養(yǎng)就是在體外通過人工方法，讓植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性，是植物細(xì)胞工程的一個基礎(chǔ)技術(shù)手段。因為沒有生殖細(xì)胞的結(jié)合，所以屬于無性生殖方式。 答案：D 【例2】 馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無性繁殖，種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無病毒幼苗的最佳方法是（　　） A.選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交 B.進(jìn)行遠(yuǎn)源植物體細(xì)胞雜交 C.利用芽體進(jìn)行組織培養(yǎng) D.人工誘導(dǎo)基因突變 解題提示：無性繁殖的作物感染病毒后很容易傳播給后代，病毒在生物體內(nèi)積累就會導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，植物分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無病毒，因此，切取一定大小的莖尖或芽體進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。答案：C 【例3】 對人工種子正確的解釋是（　?。┆? A.通過科學(xué)手段人工合成的種子 B.利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種子 C.種皮能夠自我生成的種子 D.人工種子發(fā)芽率低 解題提示：本題考查了人工種子獲得的方法及其過程。人工種子是經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體、不定芽等，然后經(jīng)人工薄膜包裝得到的種子。 答案：B