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高中植物細胞工程的實際應用的生物教案
疏導引導
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，也叫快速繁殖技術。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)基中加入細胞生命活動所需的水、礦質養(yǎng)料和小分子有機物，還有植物激素，更重要的是所有加入物質必須是無菌的，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行脫毒，采用的技術還是微型繁殖技術，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)，采用的技術是微型繁殖技術，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實或種子昂貴的植物得以繁殖。
（2）固定混種優(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、無機鹽、有機碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進胚狀體的生長發(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。下列關于這種技術的敘述，正確的是（ ）
�、龠@種技術利用了植物的全能性 ②這種技術叫做組織培養(yǎng)，可以克隆生物體 ③這種技術屬于細胞工程的應用領域之一 ④這種技術是一種無性繁殖的方式
A.①
B.①②
C.①②③
D.①②③④
解題提示：植物體細胞都含有該物種的全套遺傳信息，所以每個細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，讓植物細胞表現(xiàn)出全能性，是植物細胞工程的一個基礎技術手段。因為沒有生殖細胞的結合，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)良品種進行雜交
B.進行遠源植物體細胞雜交
C.利用芽體進行組織培養(yǎng)
D.人工誘導基因突變
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)積累就會導致作物產(chǎn)量降低，品質變差�？茖W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.通過科學手段人工合成的種子
B.利用植物組織培養(yǎng)技術獲得的種子
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
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