高二生物苏教版选修3课件 2.2 植物细胞工程的应用

高二生物苏教版选修3课件 2.2 植物细胞工程的应用内容摘要：

1、二节 植物细胞工程的应用 二节 植物细胞工程的应用 首 页 础知识 点难点 堂练习 情境导入 课程目标 人参 ( 图一 )为我国名贵药材 , 由于其生长缓慢而供不应求 , 植物细胞工程技术能帮助药厂解决这一难 题吗 ? 图二为人工种子结构示意图 , 它们是通过何种生物工程技术培育出来的呢 ? 1 . 简述应用植物细胞工程技术的植物繁殖新途径。 2 . 简述植物细胞工程技术在作物新品种培育中的应用。 3 . 列表比较作物繁殖的几种新途径。 4 . 列表比较单倍体育种与其他一些育种方式。 5 . 简述细胞产物的工厂化生产。 二节 植物细胞工程的应用 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 一、植物 2、组织培养技术的应用 1 . 快速繁殖 ( 1 ) 植物组织培养技术的优点 : 可以保持 优良植物品种的遗传特性 ; 实现种苗高效、 快速 繁殖 , 被称为 “ 快速繁殖技术 ” ; 不受季节和恶劣天气影响。 ( 2 ) 微型繁殖技术的概念。 植物组织培养时 , 需严格执行一定的程序 , 幼苗在实验室的培养瓶中生长发育 , 整个生产过程实现微型化、精密化 , 所以又称为 “ 微型繁殖技术 ”。 2 . 培育无病毒植物 ( 1 ) 病毒危害 : 病毒在作物体内逐年积累 , 就会导致作物产量和品质 下降。 ( 2 ) 方法 : 采用培养茎尖生长点的方法或结合热处理法 , 通过组织培养除去绝大多数 3、植物的病毒 , 可以大量繁殖无病毒植物。 原因是植物 分生组织 细胞中极少含有病毒甚至不含病毒。 二节 植物细胞工程的应用 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 3 . 人工种子 ( 1 ) 概念 : 将在植物组织培养中得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽 , 包埋在具有养分和保护功能的包被中 , 得到的在适宜条 件下能生根发芽的颗粒体。 ( 2 ) 组成胚状体人工种皮 : 要有韧性、透气 , 对 胚状体 无毒害作用人工胚乳 : 成分包括无机盐、 糖类 和蛋白质等营养物质( 3 ) 生产过程。 植物组织培养诱导 胚状体 的发生 ; 胚胎发育同步化的控制 ; 人工种皮的包埋。 ( 4 ) 优点。 不 4、受 环境因素 的制约 , 一年四季都可以进行工厂化生产 ; 繁殖速度快 , 可短时间内提供大量种苗 ; 有利于保存该品系的优良性状。 二节 植物细胞工程的应用 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 二、植物细胞培养技术的应用 1 . 植物细胞代谢产物的工厂化生产 ( 1 ) 植物细胞在生命活动中产生的多种代谢产物是植物生 长到一定阶段产生的化学物质 , 也称 次生代谢产物。 ( 2 ) 细胞代谢产物包括 药用原料 、 食品添加剂 、 保健食品。 2 . 单倍体育种 ( 1 ) 方法 : 花药 离体培养 单倍体 植株 秋水仙素 处理 纯合子植株。 ( 2 ) 优点 : 后代是 纯系 ( 填 5、 “ 纯系 ” 或 “ 杂合系 ” ), 能稳定遗传。 明显缩短了 育种周期。 二节 植物细胞工程的应用 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 自主思考 借助植物组织培养技术进行细胞产物的工厂化生产时 , 是否将外植体培育成植株 ? 如若不是 , 那培育到哪一阶段即可 ? 提示 : 否 ; 把外植体培养成愈伤组织即可。 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 植物组织培养技术的应用 问题导引 如果你是一家花卉 繁育基地的老板 , 当然期望你的花卉大量和快速繁殖 , 以获取较大的经济效益。 思考 :( 1 ) 哪一生物工程技术能大量和快速地繁殖花卉 ?( 6、2 ) 人工种子是天然种子的替代品 , 人工种子由哪几部分构成 ? 提示 : ( 1 ) 植物组织培养技术。 ( 2 ) 人工种子主要由胚状体 ( 或不定芽、顶芽、腋芽等 ) 、人工薄膜等几部分构成。 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 名师精讲1 . 微型繁殖技术 ( 1 ) 概念 : 把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 , 叫作植物的微型繁殖技术。 ( 2 ) 优点。 植物组织培养技术是无性繁殖技术 , 新植株含有的遗传物质与亲本一样 , 因而能保持亲本的优良性 状。 利用这种技术可以迅速大量地培育新个体 , 有利于进行工厂化生产。 选材少、 7、培养周期短、繁殖率高 , 便于自动化管理。 ( 3 ) 获取方法 : 植物组织培养。 ( 4 ) 实例 : 优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物。 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 2 . 培育无病毒植物 ( 1 ) 原理 : 生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染 , 从而导致品种的严重退化、减产和品质降低。 利用植物分生组织 ( 刚刚产生 , 病毒很少甚至无病毒 ) 进行植物组织培养可以使新长成的植株脱去病毒。 ( 2 ) 选材 : 无病毒或病毒极少的茎尖或根尖。 ( 3 ) 优点 : 获得高产、优质的无病毒植株。 ( 4 ) 获取方法 : 植物 8、组织培养。 ( 5 ) 实例 : 脱毒马铃薯比未经脱毒的马铃薯增产 50% 以上。 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 3 . 人工种子 ( 1 ) 概念 : 人工种子是指将在植物组织培养中得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽 , 包埋在具有养分和保护功能的包被中 , 得到的在适宜的条件下能够生根发芽的颗粒体。 ( 2 ) 组成 : 由胚状体、人工种皮 ( 即人工薄膜 ) 、人工胚乳三部分组成。 如下图。 ( 3 ) 人工种皮的要求。 能保持胚状体的活力 , 即要能透气、透水 , 含有胚状体发芽所需要的各种营养成分等。 有利于贮藏、运输和萌发 , 选取的材料 9、要有韧性、耐压、对胚状体无毒害。 ( 4 ) 制作人工 种皮的材料 : 海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。 ( 5 ) 人工胚乳的要求。 主要成分应该含有无机盐、糖类和蛋白质等营养物质。 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 ( 6 ) 优点。 解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。 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。 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 10、繁殖一次 , 而人工种子生产不受季节限制 ,且快捷高效。 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 , 可控制植物的生长发育和增强抗逆性。 ( 7 ) 获取方法 : 植物组织培养。 ( 8 ) 实例 : 已成功把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子 , 并得到了较高的发芽率。 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 特别提醒 可依据植物组织培养的特点理解各 “ 繁殖新途径 ” 的优点 : 根据植物组织培养 “ 无性繁殖 ,后代能保持亲本优良性 11、状 ” 的特点 ,理解微型繁殖、人工种子的优点。 根据植物组织培养 “ 外植体用量少 ,培养周期短 ” 的特点 ,理解微型繁殖、人工种 子的优点。 根据植物组织培养 “ 取材广泛 ,可根据生产需要取材 ” 的特点 ,理解作物脱毒的优点。 根据植物组织培养 “ 在实验室或工厂进行 ,可人工控制 ,不受季节限制 ” 的特点 ,理解微型繁殖、人工种子的优点。 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 【例题 1 】 植物的微型繁殖的优点是 ( ) A. 取材少 B. 培养周期短 C. 繁殖率高 D. 以上都是 解析 : 微型繁殖也叫快速繁殖技术 , 利用的技术手段 12、就是植物组织培养 ,该繁殖充分发挥了植物组织培养的优势 , 例如取材少、培养周期短、繁殖率高、可人工控制等。 答案 : D 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 作物新 品种的培育和细胞产物的工 厂化生产 问题导引 小麦为一年生粮食作物 , 已知小麦高秆 ( D , 易倒伏 ) 对矮秆 ( d , 抗倒伏 ) 为显性 , 抗锈病 ( T ) 对易感锈病 ( t ) 为显性 , 现有纯种高秆抗锈病小麦和矮秆易感锈病小麦 , 欲培育出纯合矮秆抗锈病小麦新品种。 思考 :( 1 ) 通过杂交育种方式能在两年内完成育种任务吗 ?( 2 ) 通过单倍体育种方式能完成育种任务 ,总结单倍体育种与组织培养技术的关系。 提示 : ( 1 ) 不能。 ( 2 ) 组织培养技术是单倍体育种必需的手段。 二节 植物细胞工程的应用 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 名师精讲1 . 植物组织培养与植物细胞培养的比较 植物组织培 养 植物细胞培养 利用原理 细胞全能性 细胞增殖 培养基 固体培养基 液体培养基 培养对象 离体的植物器官、组织、细胞或原生质体 由愈伤组织分散得到的悬浮细胞 培养过程 外植体 脱分化 再分化 芽、根 植物幼苗 愈伤组织 分散成悬浮细胞。