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植物细胞工程的实际应用 教案

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植物细胞工程的实际应用 教案

疏导引导
1.微型繁殖与无性繁殖
微型繁殖就是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,也叫快速繁殖技术。它实际是一种无性繁殖。繁殖过程的分裂方式是有丝分裂,亲、子代细胞内dna.不变,所以能够保证亲、子代遗传特性不变。这种技术可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
2.微型繁殖与作物脱毒
微型繁殖的条件是培养基中加入细胞生命活动所需的水、矿质养料和小分子有机物,还有植物激素,更重要的是所有加入物质必须是无菌的,操作过程必须是在无菌条件下操作,这样繁殖的幼苗才是无毒的。
作物脱毒就是把已被病毒感染的植株进行脱毒,采用的技术还是微型繁殖技术,但是取材一定是无毒的,如茎尖、根尖。
3.单倍体育种与微型繁殖
单倍体育种的优点是后代无性状分离,能够稳定遗传,即后代都是纯合子;明显缩短育种年限,只需一年就可获得纯种。单倍体育种的方法是花药的离体培养,采用的技术是微型繁殖技术,获得单倍体,然后用秋水仙素处理,获得纯合子。
4.人工种子的优势
(1)可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖。
(2)固定杂种优势。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)快捷高效的繁殖方式。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,而人工种子在生产上不受季节限制,而且快捷高效。研究表明,用一个体积为12 l的发酵罐在二十几天内生产的胡萝卜体细胞胚可制造1 000万粒人工种子,可供种植几百平方米,这样可以节约大量留种地。
(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。为了促进胚状体的生长发育,还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
(5)方便储藏和运输。试管苗的大量储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,因此可以很方便地储藏和运输。
活学巧用
【例1】 利用植物的茎尖或叶片、茎段、花药、花粉等,在无菌条件下,培养在玻璃器皿中人工配置的培养基上,使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁殖植物,还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述,正确的是(  )
①这种技术利用了植物的全能性 ②这种技术叫做组织培养,可以克隆生物体 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式
a.①          
b.①②
c.①②③
d.①②③④
解题提示:植物体细胞都含有该物种的全套遗传信息,所以每个细胞理论上都具有全能性,都有发育成完整生物体的潜能。植物组织培养就是在体外通过人工方法,让植物细胞表现出全能性,是植物细胞工程的一个基础技术手段。因为没有生殖细胞的结合,所以属于无性生殖方式。
答案:d
【例2】 马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是(  )
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