1、高中生物 專題 第節(jié) 第課時(shí) 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用課件 新人教版選修第一節(jié)植物細(xì)胞工程專題二第二課時(shí)植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用目 標(biāo) 定 位1預(yù) 習(xí) 導(dǎo) 學(xué)2要 點(diǎn) 精 析3思 維 升 華4知 識(shí) 構(gòu) 建5課 時(shí) 作 業(yè)7應(yīng) 用 探 究6目 標(biāo) 定 位1了解植物繁殖的新途徑及原理。(重、難點(diǎn))2正確區(qū)別人工種子與自然狀態(tài)下的種子。(重點(diǎn))3了解作物新品種培育的方法和原理。預(yù) 習(xí) 導(dǎo) 學(xué)一、植物繁殖的新途徑1微型繁殖(1)微型繁殖技術(shù)：用于_優(yōu)良品種的_。(2)特點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的_；高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗_。(3)實(shí)例：20世紀(jì)60年代，荷蘭的科學(xué)家就成功地實(shí)現(xiàn)了利用_來培育蘭花。快速繁殖植物組織培

2、養(yǎng)技術(shù)遺傳特性大量繁殖組織培養(yǎng)技術(shù)2作物脫毒(1)材料：植物的_(如_)。分生區(qū)附近的病毒極少，甚至_。(2)脫毒苗：切取_進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得的。(3)優(yōu)點(diǎn)：使農(nóng)作物_。3人工種子人工種子是以_得到的_、不定芽、_等為材料，外面包被著特定的物質(zhì)，在適宜的條件下可以萌發(fā)長成幼苗。人工種子由胚狀體、作為保護(hù)外殼的_和提供發(fā)育所需營養(yǎng)的_組成。分生區(qū)莖尖無病毒一定大小的莖尖不會(huì)或極少感染病毒植物組織培養(yǎng)胚狀體頂芽和腋芽人工種皮人工胚乳花藥離體培養(yǎng) 明顯地縮短育種年限，后代都是純合子 培養(yǎng)條件外界壓力射線化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生突變突變體蛋白質(zhì)藥物組織培養(yǎng)人參皂甙粉細(xì)胞產(chǎn)物思維激活1通過“人工種子”繁殖后代屬于什么

3、生殖方式？2在植物組織培養(yǎng)過程中，為什么培養(yǎng)細(xì)胞容易在培養(yǎng)條件和外界壓力改變的條件下產(chǎn)生突變？3細(xì)胞產(chǎn)物的生產(chǎn)是將植物細(xì)胞培養(yǎng)到什么環(huán)節(jié)？答案1無性繁殖2因?yàn)榕囵B(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)。3愈傷組織要 點(diǎn) 精 析一、植物繁殖的新途徑1微型繁殖(1)概念：是指用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)。(2)實(shí)質(zhì)：植物組織培養(yǎng)。(3)原理：植物細(xì)胞的全能性。(4)完成植物的微型繁殖技術(shù)的生理過程：細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化。(5)優(yōu)點(diǎn)：保持親本的優(yōu)良性狀；可以快速大量培育出新個(gè)體，有利于工廠化培育；選材少、培養(yǎng)周期短，繁殖率高，便于自動(dòng)化管理。2培育無病毒植株(1)獲得成功的事例：馬鈴薯

4、、甘薯、大蒜、草莓、蘋果、香蕉。(2)常選用的部位：莖尖組織。(3)操作過程：切取一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。3制備人工種子(1)概念：人工種子是指以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。(2)人工種子的結(jié)構(gòu)：由胚狀體、作為保護(hù)外殼的人工種皮和提供發(fā)育所需營養(yǎng)的人工胚乳三部分構(gòu)成。(3)與天然種子相比較，其優(yōu)越性有：可使在自然條件下不結(jié)實(shí)或種子昂貴的植物得以繁殖，固定雜種優(yōu)勢(shì)，是一種快捷高效的繁殖方式，可人為控制植物的生長發(fā)育和抗逆性等。(4)成果：芹菜、花椰菜、桉樹和水稻的胚狀體制備的人工種子。知識(shí)貼士：人

5、工種皮“人工薄膜”是指人工種皮。制作人工種皮的材料有海藻酸鈉、明膠、樹脂、瓊脂糖淀粉等。對(duì)人工種皮的要求是：能保持胚狀體的活力；有利于種子的貯藏、運(yùn)輸和萌發(fā)；選取的材料要有韌性、耐壓；對(duì)胚狀體無毒害，含有胚狀體發(fā)芽所需要的營養(yǎng)成分或植物激素；還應(yīng)含有殺菌劑，以防播種后微生物的侵害。下列有關(guān)人工種子的敘述不正確的是()A通過科學(xué)手段人工合成的種子B必須由受精卵植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種子C人工種皮可以為種子萌發(fā)提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì)D人工種子發(fā)芽率較高解析本題考查了人工種子獲得的方法及其過程。人工種子是經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體、不定芽等，然后經(jīng)人工薄膜包裝得到的種子。答案B百合利用它的球莖進(jìn)行無性繁殖

6、，種植的世代多了以后往往會(huì)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(jìn)行種植。在最短時(shí)間內(nèi)獲得大量無病毒幼苗的最佳方法是()A花藥離體培養(yǎng)B選取成熟組織進(jìn)行培養(yǎng)C利用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)D人工誘導(dǎo)基因突變答案C二、作物新品種的培育1單倍體育種(1)過程：花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，染色體加倍后就可以得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種。(2)成果：我國在水稻、小麥、煙草、柏、橡膠和辣椒等作物的單倍體育種處于世界領(lǐng)先水平。(3)方法：花藥的離體培養(yǎng)，秋水仙素處理，獲得純合子。(4)優(yōu)點(diǎn)：后代穩(wěn)定遺傳，都是純合體；明顯縮短育種年限。2突變體育種(1)實(shí)質(zhì)：植物組織培養(yǎng)。(2)利用：篩選對(duì)人們有利的突變體，進(jìn)而培

7、育新品種。(3)形成原因：培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，容易受一些條件的影響而產(chǎn)生突變。下列應(yīng)用不涉及植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是()A花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植物B秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株C人工種子培育D“番茄馬鈴薯”雜種植株培育解析植物組織培養(yǎng)利用細(xì)胞的全能性將離體的組織、器官或細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂、分化形成胚狀體或叢芽，進(jìn)一步培育成人工種子或植株，此過程也可用于體細(xì)胞雜交技術(shù)。答案B(2015鄭州檢測(cè))下列育種措施，可以增加植物突變體出現(xiàn)的是()A采用嫁接方法培育蘋果新品種B將魚的抗凍蛋白基因?qū)霟煵菔芫阎校嘤箖鰺煵軨用紫外線對(duì)組織培養(yǎng)中的愈傷組織進(jìn)行照射D使用秋水仙素對(duì)棉花植株進(jìn)行處理

8、答案C解析突變體的利用是植物組織培養(yǎng)的用途之一，增加突變體可應(yīng)用物理、化學(xué)、生物等因素去誘發(fā)突變，如用紫外線進(jìn)行處理等。而A選項(xiàng)中嫁接屬于無性生殖，B選項(xiàng)為基因工程，二者均不會(huì)產(chǎn)生新的基因；秋水仙素能誘導(dǎo)棉花出現(xiàn)染色體變異。思 維 升 華1幾種育種方法的比較技術(shù)原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)誘變育種基因突變提高生物變異的頻率，可大幅度改良某些性狀，縮短育種進(jìn)程盲目性大，需大量處理供試材料雜交育種基因重組使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體周期長，難以克服遠(yuǎn)緣雜交的障礙單倍體育種染色體變異獲得個(gè)體均為純種，明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，須與雜交育種配合技術(shù)原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)多倍體育種染色體變異器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分適

9、用于植物，動(dòng)物方面難以開展基因工程育種分子遺傳學(xué)原理打破物種界限，定向地改造生物遺傳性狀可能造成新的生態(tài)危機(jī)細(xì)胞工程育種細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)原理克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；擴(kuò)大了用于雜交的親本組合范圍；定向改變生物遺傳性狀不能按人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀2.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(1)種類：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。(2)技術(shù)：植物的組織培養(yǎng)。(3)工廠化生產(chǎn)人參皂甙的基本過程：第一步：選擇人參根作為外植體進(jìn)行培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，經(jīng)過培養(yǎng)選擇找到增殖速度快而且細(xì)胞內(nèi)人參皂甙含量高的細(xì)胞株，其中一部分作為種子保存，以備下一次生產(chǎn)使用，一部分進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。第二步，將第一步選擇到的

10、細(xì)胞株在發(fā)酵罐中的適合培養(yǎng)液中進(jìn)行液體培養(yǎng)，增加細(xì)胞數(shù)量。第三步，將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行破碎，從中提取人參皂甙。知 識(shí) 構(gòu) 建應(yīng) 用 探 究(1)離體的植物器官、組織或細(xì)胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是_。A組B組C組D組E組吲哚乙酸03ppm3ppm0.03ppm0細(xì)胞分裂素00.2ppm0.002ppm1.0ppm0.2ppm花芽生長狀況仍是組織切塊形成愈傷組織愈傷組織分化出根愈傷組織分化出嫩芽稍生長(2)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu)，若包裹上人造種皮，制成人工種子，可能解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細(xì)胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理變化大體上是圖甲中_和_過程，在此過程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受_的調(diào)節(jié)(填序號(hào))。(3)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株，其原因是_。(4)從表乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出：吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素是實(shí)驗(yàn)中的兩種重要物質(zhì)。其中，新芽形成必需的條件是_；而在培養(yǎng)形成完整新個(gè)體的過程