人教版高中生物选修三：2.1.2《植物细胞工程的实际应用》ppt课件
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4.在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是( )。 A.培养的细胞一直处于不断的分生状态 B.培养基营养丰富,易于植物生长 C.纺锤丝的形成容易受抑制 D.DNA 复制容易受抑制 解析:在植物组织培养过程中,由于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。 答案:A
上。 是
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解析:离体的植物器官、组织或细胞之所以能发育成一个完整个体 是因为植物细胞具有全能性。经脱分化后形成的是愈伤组织。要制造 人工种子,需培养至胚状体阶段。花药离体培养形成的是单倍体植株, 可用于单倍体育种。细胞内含有与叶绿体形成有关的基因 ,所以试管苗 的叶片是绿色的。 答案:(1)离体的植物器官、组织或细胞 植物细胞的全能性 (2)愈伤组织 (3)③ (4)单倍体植株 单倍体育种 (5)绿色 含有与叶绿体形成有关的基因
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3.植物组织培养与植物细胞培养的区别是什么? 提示:(1)含义不同:植物组织培养是指在一定的营养物质、激素和 其他外界条件的作用下,把植物离体的器官、组织或细胞培养成完整的 植物体。而植物细胞培养是将组织培养过程中形成的愈伤组织或其他 易分解的组织置于液体培养基中,进行悬浮培养,得到分散游离的悬浮 细胞,通过继代培养使细胞增殖,从而获得大量的细胞群体的一种技术。 (2)目的不同:植物组织培养的目的是得到更多的植物体,而植物细 胞培养的目的是获得人类所需要的细胞代谢产物。
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三、单倍体育种和细胞产物的工厂化生产
活动与探究 1.单倍体育种的基本步骤及优点是什么? 提示:(1)单倍体育种的基本步骤: 第一年:杂交,把需要的一些优良性状通过杂交组合到同一植株上。 第二年:①取上年所得植株的花药进行离体培养,得到单倍体幼 苗;②然后用秋水仙素处理,使染色体数目加倍,最后得到纯合子;③通过 筛选获得所需要的类型。 (2)优点:可明显缩短育种年限,只需两年就能培育成符合要求的新 品种。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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课前预习导学
目标导航
学习目标 列举植物细胞工程的实际应用。 重点难点 植物细胞工程应用的实例。
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预习导引
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖 (1)概念:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 (2)特点:可保持优良品种的遗传特性,高效快速地实现种苗的大量 繁殖。 2.作物脱毒 (1)病毒危害:作物感染的病毒很容易通过扦插、 嫁接等无性繁殖方 式传播给后代。 病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质 变差。 (2)方法:选择植物无毒的茎尖组织培养获得脱毒苗。 原因是分生区 附近的病毒极少,甚至无病毒。
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3.下面为植物组织培养过程流程图解,以下相关叙述不正确的是( 植物叶片 叶组织块 愈伤组织
)。
有生根发芽能力的胚状结构
人工种子 种苗 A.上述过程中脱分化发生在 b 步骤,形成愈伤组织,在此过程中植物激 素发挥了重要作用 B.再分化发生在 d 步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 C.从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性 D.人工种子可以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 解析:d 过程是将有生根发芽能力的胚状结构包上人工薄膜 (人工种皮) 的过程,该结构已经有了芽和根的分化。 答案:B
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3.在人工种子中,人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成 小植株的关键部分,请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么?为 了促进胚状体的生长发育,还可以向人工种皮中加入哪些物质? 提示:针对植物种类和土壤等条件, 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。
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是
迁移与应用 下面是植物组织培养的简略过程。请据此完成下列问题。 ①→脱分化→②→再分化→③→④ (1)①表示 ,它能被培养成④的根本原因 。 (2)②表示 。 (3)若想制造人工种子,应该选择 (写编号)。 (4)若①是花药,则④是 ,这项技术可用在 (5)若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成的④的叶片的颜色 ,这说明根尖细胞 。
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(1)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。繁殖过程中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。 (2)作物脱毒是利用茎尖、 根尖等无毒组织,进行微型繁殖,由于微型 繁殖操作过程必须在无菌条件下进行,所以所获幼苗是无毒的。
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2.工厂化生产人参皂甙的基本过程是怎样的? 提示: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。
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3.人工种子 (1)概念: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种子。 (2)优点:①后代无性状分离,可以保持种苗的优良遗传特性。 ②不受季节、气候和地域的限制。
二、作物新品种的培育
1.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:①后代是纯合子(填“纯合子”或“杂合子”),能稳定遗传。 ②明显缩短了育种年限。 2.突变体的利用 (1)产生原因:在植物组织培养过程中,易受到培养条件和外界压力 (如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
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课堂合作探究
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问题导学
一、微型繁殖和作物脱毒
活动与探究 1.什么是微型繁殖? 提示:微型繁殖是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。其分裂方 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,能保持亲本的一切优良性状。微型繁殖也是一种无性繁殖。 2.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产,这是利用了 该项技术的哪些特点? 提示:植物微型繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性 的优势。 工厂化大规模育苗生产正是利用了植物微型繁殖技术的这两方面 优势。利用植物微型繁殖技术可以在短时间内获得大量的优质种苗。 3.如何进行无病毒植株的培育? 提示:切取一定大小的茎尖进行植物组织培养,再生的植株就有可能不 带病毒,从而获得脱毒苗。
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迁移与应用 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制的培养基上,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细胞的全能性 ②这种技术叫作组织培养 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 解析: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
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(1)人工种皮 ①选材及要求:人工种皮是指人工种子外层的薄膜。制作人工种皮 的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。选取的材料要有 韧性,耐压,对胚状体无毒害。 ②营养液: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,相当于种子的子叶或胚乳。 (2)人工种子的优点 ①可提高植物的繁殖能力:可使自然条件下不结实或种子昂贵的 植物得以繁殖。 ②可固定杂种优势:即对于具有杂种优势的个体进行植物组织培 养获得人工种子,可防止后代出现性状分离。 ③可人为控制植物的生长发育与抗逆性:在人工胚乳中可加入除 草剂、弱病毒、杀菌剂、农药、抑制休眠的物质及对植物生长有益的 细菌等,使其具备抗逆性和耐贮性等优良特性,也可添加激素类等物质 调节植物的生长发育。 (3)人工种子存在的问题 ①植物产生胚状体能力弱 ,难以形成同步化的有强活力的胚状体。 ②成本较高;运输、贮藏以及机械化播种问题也未解决。
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二、人工种子
活动与探究 1.什么是人工种子?它们具有哪些优点? 提示: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种子。人工种子可以完全保持优良品种的 遗传特性,生产上不受季节、气候、地域的限制。 2.人工种子的组成是怎样的? 提示:(1)人工种子的主要成分是植物组织培养得到的胚状体(或不 定芽、顶芽和腋芽等),相当于种子的胚。 (2)人工种皮: 作用:人工种皮能保持胚状体的活力,有利于贮藏、运输和萌发,相 当于真实种皮。
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当堂检测
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1.下列不属于植物细胞工程的应用的是(
)。
A.培育人工种子 B.获得脱毒草莓 C.利用微型繁殖技术培育杨树 D.水稻杂交育种 解析:因为在水稻杂交育种的过程中,不存在植物组织培养过程,也不涉 及植物体细胞杂交,故杂交育种不属于植物细胞工程的实际应用。 答案:D
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2.下列属于植物的微型繁殖技术的是( )。 A.兰花的芽尖组织培育成兰花幼苗 B.水稻种子萌发并长成新个体 C.扦插的葡萄枝长成新个体 D.柳树芽发育成枝条 解析:水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条是生物的个体发 育;扦插的葡萄枝条长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。 答案:A
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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迁移与应用 对人工种子正确的解释是( )。 A.通过科学手段人工合成的种子 B.种皮能够自我生成 C.利用植物组织培养获得的种子 D.人工种子发芽率低 解析:人工种子是用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形 成具有生根发芽能力的胚状体,经过人工薄膜包装得到的种子,是植物 组织培养的一个应用。 答案:C
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2.1.2《植物细胞工程的实际应用》课件(新人教版-选修3)
新课标人教版课件系列
《高中生物》
选修3 选修3
专题２《细胞工程 》
2.1《植物细胞工程》
2.1.２《植物细胞工程 的实际应用 》
教学目标
能力要求 • 1、理解微型繁殖技术的应用 • 2、了解单倍体育种过程和优点 • 3、了解细胞产物的的生产和意义 3 知识要求 • 1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系 • 2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义 • 3、了解单倍体育种和突变体的利用 • 4、了解细胞产物的例子
• 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ • 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药， 材料的消毒带来困难。 材料的消毒带来困难。 • 植物组织培养技术与花药培养技术的异同： 植物组织培养技术与花药培养技术的异同： • 相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及 相同之处是：培养基配制方法、 接种操作等基本相同。 接种操作等基本相同。 • 不同之处在于：花药培养的选材非常重要， 不同之处在于：花药培养的选材非常重要， 需事先摸索时期适宜的花蕾； 需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释 放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养 基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。 花药培养对培养基配方的要求更为严格。 这些都使花药培养的难度大为增加。 这些都使花药培养的难度大为增加。
2.突变体的利用 2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养过程中， (1)产生:植物组织培养过程中，由于培 产生 养细胞一直处于不断的分生状态， 养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养 条件和外界压力的影响而产生突变。 条件和外界压力的影响而产生突变。 (2)利用:筛选对人们有利突变体, (2)利用:筛选对人们有利突变体,进而 利用 培育新品种 （3）成就：20世纪70年代以来，民办各 成就：20世纪70年代以来， 世纪70年代以来 国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、 国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、 含高蛋白，以及高产的突变体， 含高蛋白，以及高产的突变体，有的已用于生 产。
《高中生物》
选修3 选修3
专题２《细胞工程 》
2.1《植物细胞工程》
2.1.２《植物细胞工程 的实际应用 》
教学目标
能力要求 • 1、理解微型繁殖技术的应用 • 2、了解单倍体育种过程和优点 • 3、了解细胞产物的的生产和意义 3 知识要求 • 1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系 • 2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义 • 3、了解单倍体育种和突变体的利用 • 4、了解细胞产物的例子
• 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ • 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药， 材料的消毒带来困难。 材料的消毒带来困难。 • 植物组织培养技术与花药培养技术的异同： 植物组织培养技术与花药培养技术的异同： • 相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及 相同之处是：培养基配制方法、 接种操作等基本相同。 接种操作等基本相同。 • 不同之处在于：花药培养的选材非常重要， 不同之处在于：花药培养的选材非常重要， 需事先摸索时期适宜的花蕾； 需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释 放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养 基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。 花药培养对培养基配方的要求更为严格。 这些都使花药培养的难度大为增加。 这些都使花药培养的难度大为增加。
2.突变体的利用 2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养过程中， (1)产生:植物组织培养过程中，由于培 产生 养细胞一直处于不断的分生状态， 养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养 条件和外界压力的影响而产生突变。 条件和外界压力的影响而产生突变。 (2)利用:筛选对人们有利突变体, (2)利用:筛选对人们有利突变体,进而 利用 培育新品种 （3）成就：20世纪70年代以来，民办各 成就：20世纪70年代以来， 世纪70年代以来 国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、 国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、 含高蛋白，以及高产的突变体， 含高蛋白，以及高产的突变体，有的已用于生 产。
生物：2.1.2《植物细胞工程的实际应用》课件(新人教版选修3)
什么是学习力含义
管理知识的能力 （利用现有知识 解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识 速度、质量等）
长久坚持的能力 （自律性等）
什么是学习力-常见错误学 习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
什么是学习力-高效学习必 备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
高效学习模型
高效学习模型-学习的完 整过程
P
AARR
×
aarr
有芒抗病
无芒不抗病
配子
AR
ar
F1
AaRr
有芒抗病
F2 A_R_ : A_rr : aaR_ : aarr
有抗 : 有不抗 : 无抗 : 无不抗
9:
3
:3:
1
自交并 选育多代
aaRR
结果: 通过基因重组，把两亲本的优良性状组
合在同一后代中
缺点:要不断进行(多年)纯化和选择，才 得到一种符合理想要求的新品种
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完 整过程
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1：听懂看到≈认知获取；
TIP2：什么叫认知获取：知道一些概念、过程、信息、现象、方法，知道它们 大 概可以用来解决什么问题，而这些东西过去你都不知道；
TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了， 但不会做，做不好？
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择记忆的黄金时段——睡前和醒后！ TIP2：可以在每天睡觉之前复习今天或之前学过的知识，由于不受后摄抑制的 影 响，更容易储存记忆信息，由短时记忆转变为长时记忆。
高中生物 2.1.2 植物细胞工程的实际应用课件 新人教版选修3
本 课 时 栏 目 开 关
(2) 过 程 ④ 由 愈 伤 组 织 形 成 胚 状 体 要 经 过 ________ 和 ____________过程。 (3)一个兰花茎尖在一年之内可以生产出 400 万株兰花苗， 与有性生殖相比，植物组织培养的优势主要体现在 ______________和____________________。
②选取材料少；繁殖速度___ 快 ，周期短；不受季节、气候、 自然灾害等因素的影响。 ③可实现______ 工厂 化生产。 小贴士 微型繁殖与无性生殖
微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际 上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂， 因此亲、子代细胞内 DNA 相同，具有相同的基因，能保证亲、 子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速地实现种苗的大 量繁殖。
茎的无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着 病毒并传给下一代，使其繁殖的子代感染病毒。
学习·探究区
3．人工种子
胚状体 、不定 (1)概念：以通过植物组织培养的方法获得的________
芽、顶芽和腋芽等为材料，外面包被上人工薄膜，在适宜的 条件下可以发芽长成幼苗的种子。
本 课 时 栏 目 开 关
(2)结构：由________ 胚状体 、作为保护性外壳的__________ 人工种皮 和提供
人工胚乳 组成。如下图： 发育所需营养的__________
人工种皮 胚状体 人工胚乳
学习·探究区
(3)优点
本 课 时 栏 目 开 关
①属于无性生殖， 无天然种子因__________ 有性生殖 引起的基因重组
(2)细胞分裂 细胞(组织)分化
(3)保持亲本的优良性状
学习·探究区
探究点二 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产
(2) 过 程 ④ 由 愈 伤 组 织 形 成 胚 状 体 要 经 过 ________ 和 ____________过程。 (3)一个兰花茎尖在一年之内可以生产出 400 万株兰花苗， 与有性生殖相比，植物组织培养的优势主要体现在 ______________和____________________。
②选取材料少；繁殖速度___ 快 ，周期短；不受季节、气候、 自然灾害等因素的影响。 ③可实现______ 工厂 化生产。 小贴士 微型繁殖与无性生殖
微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际 上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂， 因此亲、子代细胞内 DNA 相同，具有相同的基因，能保证亲、 子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速地实现种苗的大 量繁殖。
茎的无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着 病毒并传给下一代，使其繁殖的子代感染病毒。
学习·探究区
3．人工种子
胚状体 、不定 (1)概念：以通过植物组织培养的方法获得的________
芽、顶芽和腋芽等为材料，外面包被上人工薄膜，在适宜的 条件下可以发芽长成幼苗的种子。
本 课 时 栏 目 开 关
(2)结构：由________ 胚状体 、作为保护性外壳的__________ 人工种皮 和提供
人工胚乳 组成。如下图： 发育所需营养的__________
人工种皮 胚状体 人工胚乳
学习·探究区
(3)优点
本 课 时 栏 目 开 关
①属于无性生殖， 无天然种子因__________ 有性生殖 引起的基因重组
(2)细胞分裂 细胞(组织)分化
(3)保持亲本的优良性状
学习·探究区
探究点二 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产
人教版高中生物选修三：2.1.2《植物细胞工程的实际应用》ppt课件
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(1)人工种皮 ①选材及要求:人工种皮是指人工种子外层的薄膜。制作人工种皮 的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。选取的材料要有 韧性,耐压,对胚状体无毒害。 ②营养液: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,相当于种子的子叶或胚乳。 (2)人工种子的优点 ①可提高植物的繁殖能力:可使自然条件下不结实或种子昂贵的 植物得以繁殖。 ②可固定杂种优势:即对于具有杂种优势的个体进行植物组织培 养获得人工种子,可防止后代出现性状分离。 ③可人为控制植物的生长发育与抗逆性:在人工胚乳中可加入除 草剂、弱病毒、杀菌剂、农药、抑制休眠的物质及对植物生长有益的 细菌等,使其具备抗逆性和耐贮性等优良特性,也可添加激素类等物质 调节植物的生长发育。 (3)人工种子存在的问题 ①植物产生胚状体能力弱 ,难以形成同步化的有强活力的胚状体。 ②成本较高;运输、贮藏以及机械化播种问题也未解决。
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3.下面为植物组织培养过程流程图解,以下相关叙述不正确的是( 植物叶片 叶组织块 愈伤组织
)。
有生根发芽能力的胚状结构
人工种子 种苗 A.上述过程中脱分化发生在 b 步骤,形成愈伤组织,在此过程中植物激 素发挥了重要作用 B.再分化发生在 d 步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 C.从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性 D.人工种子可以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 解析:d 过程是将有生根发芽能力的胚状结构包上人工薄膜 (人工种皮) 的过程,该结构已经有了芽和根的分化。 答案:B
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(1)植物组织培养可以进行快速繁殖的原因 植物组织培养到愈伤组织的阶段,细胞进行有丝分裂,细胞呈几何 级数增长从而获得大量的组织细胞,然后不断地分割、 移瓶,诱导再分化 形成新植株。 (2)植物组织培养的目的不同,培养阶段不同 若培育人工种子,则培养到胚状体阶段;若提取细胞产品,则一般培 养到愈伤组织阶段;若培育新个体,则应培育到试管苗阶段。
人教版高中生物选修3专题2 第1节《第2课时 植物细胞工程的实际应用》ppt课件
专题二 细胞工程
专题二 第一节 植物细胞工程
第二课时 植物细胞工程的实际应用
1
目标定位
2
预习导学
3
要点精析
4
思维升华
5
知识构建
6
应用探究
7
课时作业
目标定位
• 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。
二、作物新品种的培育 1．单倍体育种 单倍体育种是指通过⑯花__药_离__体_培__养____获得单倍体植株，然 后染色体数目加倍后可获得纯合二倍体植株。其优点是⑰ _明__显_地__缩_短__育_种__年_限__，_后__代_都__是_纯__合_子_____________。
2．突变体的利用 (1)产生原因：在植物的组织培养过程中，易受⑱_培__养_条__件__
预习导学
• 一、植物繁殖的新途径
• 1．微型繁殖
• (1)微型繁殖技术：用于①_____快_速__繁优殖 良品种的② _植_物__组_织__培_养__技_术_________。
• (2)特点：保持优良品种的③遗传__特_性_____；高效快速地 实现种苗④________。
大量繁殖
• (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。
• [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
编后语
专题二 第一节 植物细胞工程
第二课时 植物细胞工程的实际应用
1
目标定位
2
预习导学
3
要点精析
4
思维升华
5
知识构建
6
应用探究
7
课时作业
目标定位
• 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。
二、作物新品种的培育 1．单倍体育种 单倍体育种是指通过⑯花__药_离__体_培__养____获得单倍体植株，然 后染色体数目加倍后可获得纯合二倍体植株。其优点是⑰ _明__显_地__缩_短__育_种__年_限__，_后__代_都__是_纯__合_子_____________。
2．突变体的利用 (1)产生原因：在植物的组织培养过程中，易受⑱_培__养_条__件__
预习导学
• 一、植物繁殖的新途径
• 1．微型繁殖
• (1)微型繁殖技术：用于①_____快_速__繁优殖 良品种的② _植_物__组_织__培_养__技_术_________。
• (2)特点：保持优良品种的③遗传__特_性_____；高效快速地 实现种苗④________。
大量繁殖
• (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。
• [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
编后语
人教版选修三 专题2 2.1 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 课件(59张)
二、细胞产物的工业化生产
1．细胞产物的种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、
生物碱等。
2．技术
脱分化 外 植 体 ( 离 体 的 植 物 器 官 、 组 织 或 细 胞 ) ――→ 愈 伤 组 织
分散开
培养、提取
――→ 细胞悬液 ――→ 细胞产物
3．工厂化生产人参皂甙的基本流程 (1)选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培 养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，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。 (2)将第一步选择得到的细胞株在发酵罐中的适宜培养液中 进行发酵生产。 (3)将发酵罐中培养的细胞进行破碎处理，从中提取人参皂 甙。 4．成功的实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已 实现了工厂化生产。
课堂探究
解疑难、提能力
探究点一|植物繁殖的新途径 |核心探究|
一、微型繁殖与作物脱毒 1．微型繁殖 (1)概念：植物的快速繁殖技术就是利用植物组织培养的方法 将植物体某一部分的组织小块进行培养并诱导其分化成大量的 小植株，从而达到快速无性繁殖的目的，也称为试管苗繁殖。 (2)实质：植物组织培养。
的单倍体育种上，处于世界领先地位。
2．突变体的利用 (1)来源：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于 不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产 生突变，从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变 体，进而培育成新品种。如图：
(2)实质：植物组织培养。 (3)形成原因：培养细胞一直处于不断的分生状态，容易受到 外界一些条件的影响而发生突变。 (4)应用：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂 的白三叶草等。
1．判断下列叙述的正误。 (1)微型繁殖技术只保持亲本的优良特性。( × ) (2)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微 型繁殖。( × ) (3)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。( × )
人教版高中生物选修三植物细胞工程的实际应用ppt课件
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课堂合作探究目录源自退出问题导学一、微型繁殖和作物脱毒
活动与探究 1.什么是微型繁殖? 提示:微型繁殖是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。其分裂方 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,能保持亲本的一切优良性状。微型繁殖也是一种无性繁殖。 2.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产,这是利用了 该项技术的哪些特点? 提示:植物微型繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性 的优势。 工厂化大规模育苗生产正是利用了植物微型繁殖技术的这两方面 优势。利用植物微型繁殖技术可以在短时间内获得大量的优质种苗。 3.如何进行无病毒植株的培育? 提示:切取一定大小的茎尖进行植物组织培养,再生的植株就有可能不 带病毒,从而获得脱毒苗。
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二、人工种子
活动与探究 1.什么是人工种子?它们具有哪些优点? 提示: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种子。人工种子可以完全保持优良品种的 遗传特性,生产上不受季节、气候、地域的限制。 2.人工种子的组成是怎样的? 提示:(1)人工种子的主要成分是植物组织培养得到的胚状体(或不 定芽、顶芽和腋芽等),相当于种子的胚。 (2)人工种皮: 作用:人工种皮能保持胚状体的活力,有利于贮藏、运输和萌发,相 当于真实种皮。
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(1)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。繁殖过程中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。 (2)作物脱毒是利用茎尖、 根尖等无毒组织,进行微型繁殖,由于微型 繁殖操作过程必须在无菌条件下进行,所以所获幼苗是无毒的。
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2.1.2 植物细胞工程的应用课件(35张PPT)高二下学期生物人教版选择性必修三
诱变 (秋水 仙素) 染色体 加倍
选择所需类型
可育纯合子
植物细胞 工程的应用
单倍体育种 原理 染色体变异、植物细胞的全能性
植物细胞 工程的应用
优点
① 极大地缩短了育种的年限。 ② 后代可获得纯合子，能稳定遗传。 纯合体。 ③ 可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传 突变的理想材料。
单倍体育种
植物细胞 工程的应用
通过前面的案例，你能解释一下什么是快速繁殖吗？
植物细胞 工程的应用
概念 应用组织培养技术，快速繁殖优良品种的植物的
方法，（也叫微型繁殖技术）。
甘蔗、桉树和铁皮石斛 等试管苗的生产，已形 成一定规模。
快速繁殖
植物细胞 工程的应用
使用组织培养实现的快速繁殖，在大规模生产中，有何优势？
优势
① 高效、快速地实现种苗的大量繁殖 ② 保持优良品种的遗传特性 ③ 不受自然生长季节的限制
顶端分生区（如茎尖）的细胞。 植物分生区细胞病毒少，甚至没有病毒。
作物脱毒
Q 哪些植物适合进行作物脱毒？
被病毒感染的，主要通过无性生殖的作物。 比如，马铃薯、草莓、大蒜、甘蕉、菠萝和香蕉
植物细胞 工程的应用
Q 脱毒的过程是怎样的？
无病毒组织 脱分化 愈伤 再分化 根、
幼苗
(茎尖组织)
组织
芽
移栽长成 完整植物
有没有什么方法可以解决这一 问题？
杂交育种
植物细胞 工程的应用
原理：基因的自由组合定律。
结果：通过基因重组，把 两亲本的优良性状 组合在同一后代中。
缺点：不能产生新性状， 育种时间长。
有什么方法可以快速培育优良品 种……
单倍体育种
操作步骤
选择亲本 杂交
人教版高中生物选修三2.1.2《植物细胞工程的实际应用》ppt精讲课件
缩短
纯合子
2.突变体的产生和利用:
(1)产生:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不
断的_____状态而易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质 分生
等)的影响而产生_____。 (2)利用:筛选出对突人变们_____________,进而培育成新品种。
(3)实例:抗_________的有甘用蔗的,抗突_变__体__的野生烟草、抗_______
3.人工种子: (1)组成:由胚状体、人工种皮两部分组成(有的资料上把人工 种皮再细分为人工种皮和人工胚乳两部分)。如下图:
(2)人工种皮的要求: ①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; ②有利于贮藏、运输和萌发,选取的材料要有韧性,耐压,对胚 状体无毒害; ③还应含有农药和杀菌剂,以防播种后害虫及微生物的侵害; ④还要加入能促进胚状体生长和发育的一些植物生长调节剂、 有益菌等。 (3)制作人工种皮的材料:海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀 粉等。
2.作物脱毒: (1)病毒的特点:病毒是寄生性生物,在用种子繁殖或用植物根、 茎无性繁殖过程中,种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并 传给下一代,使其繁殖的子代感染病毒。 (2)材料的选取:据检测,植物的分生组织细胞中一般是不含病 毒的。如果未被病毒感染的植株的分生组织用植物组织培养的 方法培育幼苗,用于生产,可以避免病毒对作物的影响,大大提 高作物的产量。
【思维拓展】获取人工种子胚状体的三种途径 (1)由已脱分化的外植体直接产生。 (2)由愈伤组织产生。 (3)由悬浮细胞培养产生。
【典例训练1】人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培养的 芽尖细胞得到,也可以通过试管培养的花粉或胚囊获得,由此人 们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。请据此判断下列 说法中不正确的是( ) A.人工种子的胚状体已经分化出胚芽、胚轴和胚根 B.培育胚状体利用了植物组织培养技术 C.同一种植物“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比 为1∶1 D.该项技术的成功应用反映了细胞的全能性
高中生物 2.1.2植物细胞工程的实际应用课件 新人教版选修3
A.杂交育种
B.植物组织培养
C.多倍体育种
D.单倍体育种
【解析】选B。对人参皂甙干粉进行工厂化生产，必须先通过植物
组织培养获得人参皂甙含量高的细胞株，然后进行大规模发酵生产。
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6.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(mián hua)植株进行处理
【微点拨】 1.为什么微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性？ 提示：植物的体细胞含有相同的遗传物质；植物组织培养过程 中通过有丝分裂增加细胞数目，分裂过程中遗传物质保持不变。 2.通过“人工种子”繁殖后代属于什么生殖方式？ 提示：无性繁殖。 3.人工种子萌发长成的植物是否可育？ 提示：若是由花粉(或者(huòzhě)三倍体植物的营养器官)发育 来的植株是不可育的；若是由茎尖、根尖等营养器官发育来的 则可育。
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【解题关键】首先明确微型繁殖的基础是植物组织培养技术，植 物组织培养是将已分化的器官、组织或细胞培育成完整个体的技 术。 【解析】选A。水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育(fāyù) 成枝条均属于生物的个体发育(fāyù)，扦插的葡萄枝条长成新个 体属于营养繁殖，只有A属于组织培养范畴。
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2.作物脱毒： (1)病毒的特点：病毒是寄生性生物，在用种子繁殖或用植物根、 茎无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给 下一代，使其繁殖的子代感染病毒。 (2)材料的选取：据检测，植物的分生组织细胞中一般不含病毒或 病毒极少。如果将未被病毒感染的植株的分生组织用植物组织培养 的方法培育幼苗，用于生产，可以避免(bìmiǎn)病毒对作物的影响， 大大提高作物的产量。