高中生物 专题2 第1节 第2课时 植物细胞工程的实际应用课件 新人教版选修3.ppt

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成才之路 生物,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3,细胞工程,专题二,第一节 植物细胞工程,专题二,第二课时 植物细胞工程的实际应用,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。,一、植物繁殖的新途径 1．微型繁殖 (1)微型繁殖技术：用于①________优良品种的②____________________。 (2)特点：保持优良品种的③________；高效快速地实现种苗④________。 (3)实例：20世纪60年代，荷兰的科学家就成功地实现了利用⑤______________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,2．作物脱毒 (1)材料：植物的⑥________(如⑦________)。分生区附近的病毒极少，甚至⑧________。 (2)脱毒苗：切取⑨______________进行组织培养获得的。 (3)优点：使农作物⑩_____________________。 3．人工种子 人工种子是以⑪_______________得到的⑫________、不定芽、⑬_____________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⑭________和提供发育所需营养的⑮________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,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,蛋白质,药物,组织培养,人参皂甙粉,细胞产物,[思维激活] 1．通过“人工种子”繁殖后代属于什么生殖方式？ 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？ 3．细胞产物的生产是将植物细胞培养到什么环节？ [答案] 1．无性繁殖 2．因为培养细胞一直处于不断的分生状态。 3．愈伤组织,一、植物繁殖的新途径 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。,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。 (3)与天然种子相比较，其优越性有：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，③是一种快捷高效的繁殖方式，④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。,知识贴士：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。,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。 [答案] B,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 [答案] C,二、作物新品种的培育 1．单倍体育种 (1)过程：花药离体培养获得单倍体植株，染色体加倍后就可以得到稳定遗传的优良品种。 (2)成果：我国在水稻、小麦、烟草、柏、橡胶和辣椒等作物的单倍体育种处于世界领先水平。 (3)方法：花药的离体培养，秋水仙素处理，获得纯合子。 (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。,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。 [答案] B,(2015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 [答案] C,[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。,1．几种育种方法的比较,2.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。 (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： ①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。②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。③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。,(1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是__________________________________________。,(2)应用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包裹上人造种皮，制成人工种子，可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。胚状体来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是图甲中[ ]______和[ ]________过程，在此过程中被培养的细胞始终受________的调节([ ]填序号)。 (3)应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是_________________________________。,(4)从表乙的实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中，新芽形成必需的条件是__________________；而在培养形成完整新个体的过程中，对它们的调控关键是______________________________。 [解析] 离体器官或组织的细胞含有该生物的全部遗传信息，从而具有发育成一个完整的个体的潜能，这种能力称为植物细胞的全能性，植物组织培养的基本过程是脱分化和再分化。植物细胞分化与细胞分裂素和生长素(吲哚乙酸)关系密切，在两种激素比例恰当时候容易分化形成愈伤组织，细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度时容易分化形成芽。,[答案] (1)植物细胞的全能性 (2)① 脱分化 ② 再分化 植物激素 (3)植物的茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒 (4)细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度 适当调控好不同培养期的培养基中细胞分裂素与吲哚乙酸的浓度和它们的比例,