植物細胞工程的應(yīng)用（第3課時）學(xué)習(xí)任務(wù)單 高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

學(xué)習(xí)任務(wù)單

課程信息單元名稱第2單元細胞工程年級高二年級學(xué)期春季教材版本生物學(xué)選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》人民教育出版社（2019年版）課時題目課時3植物細胞工程的應(yīng)用學(xué)生信息姓名學(xué)校班級學(xué)號學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過對植物細胞工程應(yīng)用實例的分析，闡明這些應(yīng)用涉及的技術(shù)流程和應(yīng)用的優(yōu)勢。2.簡述利用植物快速繁殖技術(shù)產(chǎn)業(yè)化育苗和單倍體育種技術(shù)的基本流程。3.認(rèn)同植物細胞工程的發(fā)展對社會、經(jīng)濟的發(fā)展，以及環(huán)境保護都具有重要意義。課前預(yù)學(xué)一、植物繁殖的新途徑1．快速繁殖(1)快速繁殖技術(shù)：快速繁殖優(yōu)良品種的技術(shù)。(2)特點①繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳特性②高效、快速地實現(xiàn)種苗的③可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)2．作物脫毒(1)選材部位：植物的。(2)選材原因：的病毒極少，甚至。(3)實例：目前采用培養(yǎng)技術(shù)來脫去病毒，在、草莓、甘蔗、菠蘿、香蕉等主要經(jīng)濟作物上已獲得成功。二、作物新品種的培育1．單倍體育種(1)過程：離體培養(yǎng)→植株eq\o(→,\s\up9(染色體加倍))純合子植株。(2)優(yōu)點①后代是純合子，能。②明顯縮短了。2．突變體的利用(1)產(chǎn)生原因：在植物的組織培養(yǎng)過程中，易受和的影響而。(2)利用：篩選出對人們有用的，進而培育成。三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1．次生代謝物(1)概念：植物代謝會產(chǎn)生一些一般認(rèn)為的產(chǎn)物。(2)作用：在植物等方面發(fā)揮作用，也是很多、和等的重要來源。2．生產(chǎn)技術(shù)手段：技術(shù)。3．優(yōu)點：。4．實例：利用紫草細胞的組織培養(yǎng)生產(chǎn)的具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性。利用紅豆杉細胞的組織培養(yǎng)生產(chǎn)的具有高抗癌活性。課內(nèi)探究一.植物繁殖的新途徑作物脫毒任務(wù)一：通過閱讀資料和教材39-40頁相關(guān)內(nèi)容，小組合作思考、討論、完成以下活動。1.馬鈴薯為什么要進行脫毒？2.應(yīng)該選擇馬鈴薯的什么部位培育脫毒苗3.培育脫毒作物的流程是怎樣的？4.脫毒馬鈴薯有何優(yōu)點？你還知道哪些作物脫毒的實例快速繁殖任務(wù)二：閱讀教材39頁內(nèi)容，并回答下列問題設(shè)計出短時間內(nèi)快速繁殖馬鈴薯/草莓脫毒苗的思路？2.什么是快速繁殖技術(shù)？3.快速繁殖技術(shù)有哪些特點？4.請舉例快速繁殖技術(shù)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的應(yīng)用有哪些方面？二.作物新品種的培育任務(wù)三：閱讀教材40-41頁“作物新品種的培育”的內(nèi)容，分小組討論、回答以下問題，并展示交流設(shè)計的思路：（時間5分鐘）1.獲得紫色甜玉米的單倍體育種流程？2.嘗試總結(jié)單倍體育種的優(yōu)點？3.植物組織培養(yǎng)過程中為什么容易發(fā)生基因突變？如何篩選出對人們有用的突變體并培育成新品種？4.我國在單倍體育種和突變體育種方面取得了哪些成就？三.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)資料：人參自古以來被人們視為珍品，有著重要的醫(yī)療保健價值和巨大的經(jīng)濟效益，人參中的人參皂苷具有抗腫瘤、改善機體免疫力的作用，但是人參自然生長緩慢，發(fā)育期長達5~7年，而且對生長環(huán)境條件要求嚴(yán)格。這對大量生產(chǎn)人參皂苷造成了很大的困難。如何快速獲得大量的人參皂苷？任務(wù)三：閱讀資料、教材P41相關(guān)內(nèi)容，回答下列問題并設(shè)計出快速獲得大量的人參皂苷的思路？1.舉例說明什么是初生代謝產(chǎn)物和次生代謝產(chǎn)物？2.什么是植物細胞培養(yǎng)？3.快速獲得大量的人參皂苷的思路？4.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)具有哪些應(yīng)用優(yōu)勢？課下實踐作業(yè)甜葉菊是一種菊科植物，植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的熱量卻很低，所以它逐漸成為一些用糖行業(yè)歡迎的新糖源。甜葉菊的種子小，發(fā)芽率低，種子繁殖遺傳性狀不穩(wěn)定；而扦插植株的根系弱，且需要原始材料多，這些都會限制甜葉菊的生產(chǎn)。假如你是某甜葉菊生產(chǎn)公司的項目負責(zé)人，該公司當(dāng)前運行狀況良好，但一直未能解決種子發(fā)芽率低的問題。為了提高公司的甜葉菊繁育效率，你應(yīng)該如何作出決策，并請說出理由。課終歸納【總結(jié)目標(biāo)】外植體試管苗脫分化植株外植體試管苗脫分化植株作物脫毒選擇頂端分生組織快速繁殖單倍體育種選擇花藥突變體的利用分散后懸浮培養(yǎng)細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)植物新品種的培育植物繁殖的新途徑進行誘變再分化學(xué)習(xí)感悟：效果檢測1.植物微型繁殖的優(yōu)點A．取材少B．培養(yǎng)周期短C．繁殖率高D．以上都是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辦法是A．選擇優(yōu)良品種進行雜交B．進行遠緣植物體細胞雜交C．利用芽尖進行組織培養(yǎng)D．人工誘導(dǎo)基因突變3.兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的方法是A．單倍體育種B．雜交育種C．人工誘變育種D．細胞工程育種4.花藥離體培養(yǎng)是重要的育種手段。下圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖，下列敘述正確的是A．為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡30minB．過程②的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細胞分裂素以利于根的分化C．過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體D．過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上5.美國化學(xué)家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇，從此，國家重點保護珍稀植物——紅豆杉遭受了掠奪式的砍伐。為拯救紅豆杉，同時獲得紫杉醇，科研小組設(shè)計了如下圖所示的實驗流程。請回答下列問題：（1）選用莖尖分生組織進行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗，原因是莖尖分生組織細胞_______________；誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過程叫_______________。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就可得到___________________。（2）莖尖分生組織細胞具有全能性的原因是____________________________________。（3）紫杉醇作為常見的細胞產(chǎn)物，抗癌效果顯著，通常取自愈傷組織的__________（細胞器）。（4）現(xiàn)有植物甲中提取的物質(zhì)X，能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小組欲獲得既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X的植株，可利用____________________技術(shù)獲得雜種植株。該方法首先要利用_________________（物質(zhì)）除去細胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體，再經(jīng)__________(試劑)誘導(dǎo)融合形成雜種細胞。該技術(shù)的優(yōu)點是__________________________。課前預(yù)習(xí)答案一、1．(1)植物組織培養(yǎng)(2)大量繁殖2.(1)分生區(qū)附近(2)分生區(qū)附近，無病毒。(3)莖尖組織馬鈴薯二、1．(1)花藥單倍體。(2)①穩(wěn)定遺傳。②育種的年限。2．(1)培養(yǎng)條件和誘變因素(化學(xué)物質(zhì))產(chǎn)生突變。(2)突變體，新品種。三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1．(1)不是植物基本的生命活動所必需。(2)抗病、抗蟲，藥物、香料和色素2．植物組織培養(yǎng)3．生產(chǎn)速度快。4．紫草寧效果檢測答案1.【答案】D【解析】試題分析：植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇，它取材少，培養(yǎng)周期短，繁殖速度快；而且可以保持生物體的優(yōu)良性狀，并不受自然生長的限制。尤其是在培育無病毒植株時，依據(jù)是莖尖（或根尖）病毒少甚至無病毒，選取莖尖（或根尖）部位進行組織培養(yǎng)，繁殖種苗的速度比傳統(tǒng)繁殖方式快。2.【答案】C【解析】馬鈴薯被植物病毒侵染后引起品質(zhì)下降，可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行脫毒。具體做法是選取含病毒最少或無病毒的植物細胞進行組織培養(yǎng)，可獲得無病毒植株，所以選C。3.【答案】B【解析】培育隱性純合子最簡捷的方法是雜交育種。故選B。4.【答案】C【解析】植物組織培養(yǎng)過程應(yīng)該在無菌的條件下進行，因此過程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡10min，以防止雜菌污染，A錯誤；過程②的培養(yǎng)基中需添加比值適中的細胞分裂素和生長素，以利于形成愈傷組織，B錯誤；過程③得到的植株是經(jīng)過花藥（其中有減數(shù)分裂出生的花粉）離體培養(yǎng)和秋水仙素處理的，因此可篩選獲得純合的二倍體，C正確；過程④獲得的植株可以進行光合作用了，因此培養(yǎng)基中不需要加入蔗糖，D錯誤。5.【答案】（1）病毒極少，甚至無病毒脫分化人工種子（2）莖尖分生組織細胞含有該種生物的全部遺傳信息（3）液泡（4）植物體細胞雜交纖維素酶和果膠酶聚乙二醇克服遠緣雜交不親和的障礙【解析】(1)莖尖分生組織細胞病毒極少，甚至無病毒，因此選用莖尖分生組織進行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗。誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過程叫脫分化。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就得到