人教版高中生物选修三ppt课件：专题2-第1节-第2课时-植物细胞工程的实际应用

单击此处编辑母版文本样式,返回导航,专题二细胞工程,生物选修,人教版,专题二,细胞工程,第一节植物细胞工程,第二课时植物细胞工程的实际应用,专题二细胞工程第一节植物细胞工程第二课时植物细胞工程的实,学 习 目 标,课 程 标 准,1.,了解植物繁殖的新途径及原理。,(,重、难点,),2.,正确区别人工种子与自然状态下的种子。,(,重点,),3.,了解作物新品种培育的方法和原理。,列举植物细胞工程的实际应用,学 习 目 标课 程 标 准1.了解植物繁殖的新途径及原理。,1,自主学习,2,新知解读,3,指点迷津,4,核心素养,5,问题释疑,6,知识构建,7,训练巩固,8,课 时 作 业,1自主学习2新知解读3指点迷津4核心素养5问题释疑6知识构建,自 主 学 习,自 主 学 习,一、植物繁殖的新途径,1,微型繁殖,(1),微型繁殖技术：用于,_,优良品种的,_,。,(2),特点：保持优良品种的,_,；高效快速地实现种苗,_,。,(3),实例：,20,世纪,60,年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用,_,来培育兰花。,快速繁殖,植物组织培养技术,遗传特性,大量繁殖,组织培养技术,一、植物繁殖的新途径快速繁殖 植物组织培养技术 遗传特性 大,2,作物脱毒,(1),材料：植物的,_(,如,_),。分生区附近的病毒极少，甚至,_,。,(2),脱毒苗：切取,_,进行组织培养获得的。,(3),优点：使农作物,_,。,3,人工种子,人工种子是以,_,得到的,_,、不定芽、,_,等为材料，外面包被着特定的物质，在适宜的条件下可以萌发长成幼苗。人工种子由胚状体、作为保护外壳的,_,和提供发育所需营养的,_,组成。,分生区,茎尖,无病毒,一定大小的茎尖,不会或极少感染病毒,植物组织培养,胚状体,顶芽和腋芽,人工种皮,人工胚乳,2作物脱毒分生区 茎尖 无病毒 一定大小的茎尖 不会或极少,花药离体培养,明显地缩短育种年限，后代都是纯合子,培养条件,外界压力,射线,化学物质,产生突变,突变体,花药离体培养 明显地缩短育种年限，后代都是纯合子 培养条件,蛋白质,药物,组织培养,人参皂甙粉,细胞产物,蛋白质 药物 组织培养 人参皂甙粉 细胞产物,1,通过,“,人工种子,”,繁殖后代属于什么生殖方式？,提示：,无性繁殖。,2,在植物组织培养过程中，为什么培养细胞容易在培养条件和外界压力改变的条件下产生突变？,提示：,因为培养细胞一直处于不断的分生状态。,3,细胞产物的生产是将植物细胞培养到什么环节？,提示：,愈伤组织。,人教版高中生物选修三ppt课件：专题2-第1节-第2课时-植物细胞工程的实际应用,1,微型繁殖技术只保持亲本的优良特性。,(,),分析：,微型繁殖属于无性繁殖，可以保持亲本的所有遗传性状。,2,脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。,(,),分析：,为确保成功培育出脱毒苗，通常选择植物分生区附近,(,如茎尖,),的组织和细胞进行组织培养，因为此处病毒极少，甚至无毒。,3,在植物组织培养过程中，可以提取愈伤组织，经过人工薄膜包装得到人工种子。,(,),分析：,人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的。,判断题,1微型繁殖技术只保持亲本的优良特性。()判断题,4,天然种子萌发后长成的植株容易发生性状分离，人工种子长成的植株性状不分离。,(,),5,单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。,(,),分析：,单倍体育种的遗传学原理是染色体变异，而突变体培育利用的是基因突变。,6,突变体培育通常对植物的愈伤组织进行诱变处理，而工厂化生产的细胞产物也是来自愈伤组织细胞。,(,),7,人工种子的培育也能说明植物细胞具有全能性。,(,),分析：,人工种子利用的是植物组织培养过程中愈伤组织诱导分化形成的胚状体，还没有发育到完整个体阶段，不能体现植物细胞的全能性。,4天然种子萌发后长成的植株容易发生性状分离，人工种子长成的,新 知 解 读,新 知 解 读,1,微型繁殖,(1),概念：是指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。,(2),实质：植物组织培养。,(3),原理：植物细胞的全能性。,(4),完成植物的微型繁殖技术的生理过程：细胞分裂和细胞分化。,(5),优点：保持亲本的优良性状；可以快速大量培育出新个体，有利于工厂化培育；选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。,知识点一植物繁殖的新途径,1微型繁殖知识点一植物繁殖的新途径,2,培育无病毒植株,(1),获得成功的事例：马铃薯、甘薯、大蒜、草莓、苹果、香蕉。,(2),常选用的部位：茎尖组织。,(3),操作过程：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。,3,制备人工种子,(1),概念：人工种子是指以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。,(2),人工种子的结构：由胚状体、作为保护外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分构成。,(,如下图所示,),2培育无病毒植株,(3),与天然种子相比较，其优越性有：,可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖，,固定杂种优势，,是一种快捷高效的繁殖方式，,可人为控制植物的生长发育和抗逆性等。,(4),成果：芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备的人工种子。,(5),人工种子目前还存在不少问题,具有重要经济价值的植物产生胚状体的能力弱，难以形成同步化的活力强的胚状体；机械化播种问题也尚未解决。因此现在很少以生产为目的进行人工种子的研制。,(3)与天然种子相比较，其优越性有：可使在自然条件下不结实,知识贴士,1,人工种皮,“,人工薄膜,”,是指人工种皮。制作人工种皮的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖淀粉等。对人工种皮的要求是：能保持胚状体的活力；有利于种子的贮藏、运输和萌发；选取的材料要有韧性、耐压；对胚状体无毒害，含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素；还应含有杀菌剂，以防播种后微生物的侵害。,2,微型繁殖、作物脱毒、获得人工种子的基础是植物组织培养技术，属于无性生殖，产生的子代具有亲本的优良性状。,知识贴士,下列有关人工种子的叙述不正确的是,(,),A,通过科学手段人工合成的种子,B,必须由受精卵植物组织培养技术获得的种子,C,人工种皮可以为种子萌发提供足够的营养物质,D,人工种子发芽率较高,解析,本题考查了人工种子获得的方法及其过程。人工种子是经植物组织培养获得胚状体、不定芽等，然后经人工薄膜包装得到的种子。,B,下列有关人工种子的叙述不正确的是()B,变式训练,1,百合利用它的球茎进行无性繁殖，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。在最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方法是,(,),A,花药离体培养,B,选取成熟组织进行培养,C,利用茎尖进行组织培养,D,人工诱导基因突变,C,变式训练1 百合利用它的球茎进行无性繁殖，种植的世代多了,1,单倍体育种,(1),原理：整个单倍体育种过程的原理是染色体变异，其中的花药离体培养利用的是细胞的全能性。,(2),过程：如图所示。通过花药离体培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年便可得到稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。,知识点二作物新品种的培育,1单倍体育种知识点二作物新品种的培育,知识贴士,单倍体育种和花药离体培养：花药离体培养是单倍体育种的常用方法，但该过程得到的植株一般是单倍体，表现为高度不育；单倍体育种是在花药离体培养的基础上，用适当浓度的秋水仙素处理，获得纯合的二倍体植株，其自交后代不发生性状分离。,知识贴士,(3),成果：我国在水稻、小麦、烟草、柏、橡胶和辣椒等植物的单倍体育种上，处于世界领先地位。,(4),优点：后代稳定遗传，都是纯合体；明显缩短育种年限。,2,突变体育种,(1),实质：植物组织培养。,(2),利用：筛选对人们有利的突变体，进而培育新品种。,(3),形成原因：培养的细胞一直处于不断的分生状态，容易受一些条件的影响而产生突变。,(3)成果：我国在水稻、小麦、烟草、柏、橡胶和辣椒等植物的单,下列应用不涉及植物组织培养技术的是,(,),A,花药离体培养得到单倍体植物,B,秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株,C,人工种子培育,D,“,番茄,马铃薯,”,杂种植株培育,解析,植物组织培养利用细胞的全能性将离体的组织、器官或细胞经细胞分裂、分化形成胚状体或丛芽，进一步培育成人工种子或植株，此过程也可用于体细胞杂交技术。,B,下列应用不涉及植物组织培养技术的是()B,变式训练,2,(2019,郑州检测,),下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是,(,),A,采用嫁接方法培育苹果新品种,B,将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草,C,用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射,D,使用秋水仙素对棉花植株进行处理,解析,突变体的利用是植物组织培养的用途之一，增加突变体可应用物理、化学、生物等因素去诱发突变，如用紫外线进行处理等。而,A,选项中嫁接属于无性生殖，,B,选项为基因工程，二者均不会产生新的基因；秋水仙素能诱导棉花出现染色体变异。,C,变式训练2(2019郑州检测)下列育种措施，可以增加,(1),种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。,(2),技术：植物的组织培养。,(3),工厂化生产人参皂甙的基本过程：,第一步：选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株，其中一部分作为种子保存，以备下一次生产使用，一部分进行发酵生产。,第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。,第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。,知识点三细胞产物的工厂化生产,(1)种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。知识点,知识贴士,培养目的不同，利用植物组织培养技术到达的阶段不同,(1),微型繁殖、脱毒苗、单倍体育种、突变体：到完整植株。,(2),人工种子：到胚状体阶段。,(3),细胞产物的工厂化生产：可以培养到植株阶段，也可以培养到愈伤组织阶段。,知识贴士,指 点 迷 津,指 点 迷 津,五种生物技术的比较,方式,植物组,织培养,突变体的利用,单倍体育种,植物体细胞杂交,植物基因,工程育种,原理,植物细胞的全能性,基因突变、植物细胞的全能性,花粉细胞的全能性、染色体变异,细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,基因重组、植物细胞全能性,重要步骤,脱分化、再分化,对愈伤组织诱变处理,花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍,原生质体融合、杂种细胞组织培养,对导入目的基因的植物细胞进行组织培养,五种生物技术的比较方式植物组突变体的利用单倍体育种植物体细胞,方式,植物组织培养,突变体的利用,单倍体育种,植物体细,胞杂交,植物基因,工程育种,优点,保持优良品种的遗传特性,提高突变率，获得优良性状,明显缩短育种年限,克服远缘杂交不亲和的障碍,克服远缘杂交不亲和的障碍,举例,微型繁殖、脱毒苗培育、人工种子培育,抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草,单育,1,号烟草,培育,“,番茄,马铃薯,”,杂种植株,转基因抗虫棉,方式植物组织培养突变体的利用单倍体育种植物体细植物基因优点保,如图所示为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图回答：,如图所示为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图回答：,(1),图中单倍体植株通常的获取方式是,_,。若图中单倍体细胞含,2,个染色体组，,A,有,4,个染色体组，则,过程所用化学试剂的作用是,_,。,(2),图中,B,和,C,过程的不同点是,_ _,，这种不同主要的决定因素是,_,。,(3),若想在,C,过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的方法处理,_,。,(4),若要获得水稻的,“,人工种子,”,，则应选用图中的,_,结构，该结构与正常受精卵形成的,_,有类似的结构和发育过程。,(5),若,D,为胡萝卜羊角芹，过程常用的物理方法有,_,