人教版高中生物选修三课件：专题2 第1节 第2课时 植物细胞工程的实际应用
物碱等。
2．技术：植物○26 __组__织__培__养____技术。 3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产○27 __人__参__皂__甙__粉____； 另外，三七、紫草和银杏的○28 __细__胞__产__物____也都已经实现了工厂化生产。
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。
目加倍
织培养
方 植物组织培养 突变体的利用 单倍体育种
式
植物体细 胞杂交
植物基因 工程育种
优 保持优良品种 点 的遗传特性
提高突变率， 获得优良性状
明显缩短育 克服远缘杂交
种年限
不亲和的障碍
克服远缘杂 交不亲和的 障碍
微型繁殖、脱 举
毒苗培育、人 例
工种子培育
抗花叶病毒的 甘蔗、抗盐碱 单育1号烟
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。 (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。
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___ 和 ⑲
〔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( C )
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。
花药
―离体―培→养
单倍体 植株
秋―水仙―素→处理
具有优良性状 的正常植株
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。
(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。 (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。
__外__界__压__力____(如⑳__射__线____、○21 __化__学__物__质____等)的影响而○22 __产__生__突__变____。
(2)利用：筛选出对人们有用的○23 __突__变__体____，进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产
1．细胞产物的种类：○24 __蛋__白__质____、脂肪、糖类、○25 __药__物____、香料、生
2．作物脱毒 (1)材料：植物的⑥__分__生__区____(如⑦___茎__尖___)。分生区附近的病毒极少， 甚至⑧___无__病__毒___。 (2)脱毒苗：切取⑨__一__定__大__小__的__茎__尖____进行组织培养获得的。 (3)优点：使农作物⑩__不__会__或__极__少__感__染__病__毒____。 3．人工种子 人 工 种 子 是 以 ⑪ ___植__物__组__织__培__养___ 得 到 的 ⑫ __胚__状__体____ 、 不 定 芽 、 ⑬ ___顶__芽__和__腋__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⑭__人__工__种__皮____和提供发育所 需营养的⑮__人__工__胚__乳____组成。
〔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( C )
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
知识点二 作物新品种的培育
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。
(2)图中B和C过程的不同点是__B_过__程__中__形__成__的__是__胚__状__体__，___而__C_过__程__形__成__的___ _是__胚__芽____，这种不同主要的决定因素是__细__胞__分__裂__素__与__生__长__素__的__比__值____。
(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___愈__伤__组__织___。
下列有关人工种子的叙述不正确的是( B ) 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。
(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。
判断题
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。
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)
7
训练巩固
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8
课时作业
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 ① ___快__速__繁__殖___ 优 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 __组__织__培__养__技__术____来培育兰花。
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
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)
列举植物细胞工程的
2.正确区别人工种子与自然状态下的种子。(重点) 实际应用
3.了解作物新品种培育的方法和原理。
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
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。
2．技术：植物○26 __组__织__培__养____技术。 3．实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产○27 __人__参__皂__甙__粉____； 另外，三七、紫草和银杏的○28 __细__胞__产__物____也都已经实现了工厂化生产。
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。
目加倍
织培养
方 植物组织培养 突变体的利用 单倍体育种
式
植物体细 胞杂交
植物基因 工程育种
优 保持优良品种 点 的遗传特性
提高突变率， 获得优良性状
明显缩短育 克服远缘杂交
种年限
不亲和的障碍
克服远缘杂 交不亲和的 障碍
微型繁殖、脱 举
毒苗培育、人 例
工种子培育
抗花叶病毒的 甘蔗、抗盐碱 单育1号烟
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。 (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。
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___ 和 ⑲
〔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( C )
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。
花药
―离体―培→养
单倍体 植株
秋―水仙―素→处理
具有优良性状 的正常植株
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。
(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。 (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。
__外__界__压__力____(如⑳__射__线____、○21 __化__学__物__质____等)的影响而○22 __产__生__突__变____。
(2)利用：筛选出对人们有用的○23 __突__变__体____，进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产
1．细胞产物的种类：○24 __蛋__白__质____、脂肪、糖类、○25 __药__物____、香料、生
2．作物脱毒 (1)材料：植物的⑥__分__生__区____(如⑦___茎__尖___)。分生区附近的病毒极少， 甚至⑧___无__病__毒___。 (2)脱毒苗：切取⑨__一__定__大__小__的__茎__尖____进行组织培养获得的。 (3)优点：使农作物⑩__不__会__或__极__少__感__染__病__毒____。 3．人工种子 人 工 种 子 是 以 ⑪ ___植__物__组__织__培__养___ 得 到 的 ⑫ __胚__状__体____ 、 不 定 芽 、 ⑬ ___顶__芽__和__腋__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⑭__人__工__种__皮____和提供发育所 需营养的⑮__人__工__胚__乳____组成。
〔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( C )
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
知识点二 作物新品种的培育
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。
(2)图中B和C过程的不同点是__B_过__程__中__形__成__的__是__胚__状__体__，___而__C_过__程__形__成__的___ _是__胚__芽____，这种不同主要的决定因素是__细__胞__分__裂__素__与__生__长__素__的__比__值____。
(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___愈__伤__组__织___。
下列有关人工种子的叙述不正确的是( B ) 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。
(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。
判断题
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。
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)
7
训练巩固
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8
课时作业
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 ① ___快__速__繁__殖___ 优 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 __组__织__培__养__技__术____来培育兰花。
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
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)
列举植物细胞工程的
2.正确区别人工种子与自然状态下的种子。(重点) 实际应用
3.了解作物新品种培育的方法和原理。
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
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。
合集下载
人教版高中生物选修三2.1《植物细胞工程的实际应用》课件 (共23张PPT)精要
第二十页，编辑于星期五：二十三点 二十八分。
随堂测试
1．植物的微型繁殖技术是指（ ）D
A．植物体细胞杂交技术 B．嫁接
C．营养繁殖
D．植物组织培养
2．科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，
将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的
植株，这些植株的特点是（ ）
A
A．彼此性状相似
B．变异频率较高
C．单倍体
D．都是纯合子
第二十一页，编辑于星期五：二十三点 二十八 分。
3．用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ）D
A．食品添加剂
B．无病毒植物
C ．人工种子
D．前三项都是
4．下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是
（ B）
A．花药离体培养得到单倍体植株
B．秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C．人工种子的培育
3.通过观察图片、资料分析，能够了解单倍体育种和突变
体的利用，并了解细胞产物的例子。
第三页，编辑于星期五：二十三点 二十八分。
新知探究
一、植物繁殖的新途径 属于无性繁殖
实际问题：经济苗木、名贵 花卉、珍稀植物等自然繁殖 速度缓慢，繁殖效率低下或
优良性状不易保持……
第四页，编辑于星期五：二十三点 二十八分。
退 出
第二十三页，编辑于星期五：二十三点 二十八 分。
物碱等。
6～7年
人参皂甙干粉
发酵罐
第十七页，编辑于星期五：二十三点 二十八分。
思考与探究
1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术 在我们生活中的另外一些应用。 提示：a. 拯救濒危植物；
b. 提供食品制作的原料；
c. 利用愈伤组织进行转基因操作。
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。
目录
退出
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
目录
退出
(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。
人教版选修3专题2第一节第二课时植物细胞工程的实际应用(共15张PPT)
2作物脱毒
阅读教材38页作物脱毒两自然段。 思考： 作物脱毒的原因？ 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的 病毒，导致产量降低，品质变差 作物脱毒材料？ 分生区的细胞(如茎尖) 作物脱毒方法？ 进行组织培养 作物脱毒结果？ 获得脱毒苗
3神奇的人工种子
胚 状 体
人工种子
人工种皮
人工胚乳
胚
自然种子
种皮
2.1.2植物细胞工程的实际应用
授课人：杨家祥
１微型繁殖技术
一、植物繁 殖的新途径
２作物脱毒 ３神奇的人工种子
二、作物新 品种的培育
４单倍体育种 ５突变体的利用
三、细胞产物的工厂化生产
1微型繁殖技术（也叫快速繁殖技术）
阅读教材38页微型繁殖的两段文字；熟练掌
握植物的微型繁殖技术概念并设计基本流程。
4单倍体育种
花药 接种 花粉细胞培养 脱分化
愈伤组织
再分化 分化出小植物 移栽 单倍体植株
回顾：单倍体育种的一般过程并设 计出一种通过植物花药组织培养生 成正常植株的实验流程。
染色体加倍 正常植株
5突变体的利用
阅读教材突变体的利用两自然段回答下列问题： 突变体产生的条件？
受到培养条件和外界压力（射线、化学物质等） 的影响
应用的技术？ 植物组织培养技术 突变体的利用对象？ 筛选对人们有用的突变体培育新品种
三、细胞产物的工厂化生产
阅读课本42页细胞产物的工厂化生产和资料 分析。
讨论∶
怎样拯 救红豆 杉并且 生产大 量紫杉 醇？
讨论3.通过查阅资料，请你再列举出植物组织 培养技术在我们生活中的另外一些应用。 提示：a. 拯救濒危植物； b. 提供食品制作的原料； c. 利用愈伤组织进行转基因操作。
人教版高中生物选择性必修三课件——第2章 第 1 节 二 植物细胞工程的应用
2.通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据 图甲、表乙回答问题:
表乙 植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的 生长状况
吲哚乙 酸
细胞分 裂素
花芽生 长状况
A组 B组
C组
D组 E组
0 3 ppm 3 ppm 0.03 ppm 0
0 0.2 ppm 0.002 ppm
带病毒。
探究点二 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 1.单倍体育种(科学思维): 【实验情境】通过植物的组织培养进行单倍体育种流程图
请据图分析: (1)图中①和②分别代表:①_杂__交__,②_花__药__离__体__培__养__。③通常是指_秋__水__仙__素__处__理__, 目的是_使__染__色__体__数__目__加__倍__,形成纯合子。
(2)单倍体育种的原理以及涉及的生物学技术分别是什么? 提示:单倍体育种的原理是生殖细胞的全能性(花药离体培养为单倍体植株);染色 体数目的变异(秋水仙素诱导单倍体幼苗细胞染色体数目加倍)。涉及的生物学 技术是植物组织培养。 (3)单倍体育种的优点和缺点分别是什么? 提示:单倍体育种的优点是后代稳定遗传,都是纯合子;明显缩短育种年限。缺点 是技术相对复杂,需要与杂交育种结合。
单育1号烟草品种、中 花8号、11号水稻和京
花1号小麦等
产生新基因,大 幅度改良某些
性状
抗花叶病毒的甘蔗、抗 盐碱的野生烟草等
【定向训练】 如图表示植物组织培养的大致过程,据此判断不正确的是
()
A. 若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现不同植物的遗传特 性 B.若①是花粉,则④是单倍体植株,经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种 C.若①是人参细胞,对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂苷的产量 D.若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行繁育一定会发生性状分离
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
人教版高中生物选修三课件：2-1-2植物细胞工程的应用 (共21页)
优良杂种的后代因发生性状分离而丧失 其优良特性
种子的生产受季节、气候和地域的限制
制种需要占用大量土地
3、人工种子
通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不 定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜， 在适宜的条件下可以发芽成幼苗的种子。 技术：组织培养。 特性：在适宜条件下可以萌发长成幼苗。 优点 •后代无性状分离，保持优良特性
基因突变和染色体变异
（2）利用：筛选对人们有利突变体,进而
培育新品种
比较：
单倍体育种：
优点： 明显缩短育种年限 育种原理：染色体变异
突变体的利用：
优点： 能够产生新性状 育种原理： 基因突变
植物体细胞杂交育种
优点：克服远缘杂交不亲和障碍 育种原理： 染色体变异
3.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.
1、原理：植物细胞的全能性
2、过程
外植体
离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽
植物激素： 细胞分裂素、生长素
植物体
2、
过 程
植 物 细 胞 融 合
植物细胞A
植物细胞B
去细胞壁
酶解法
纤维素酶
果胶酶
离心 物理方法 振动 人工诱 电刺激 导方法 化学方法： 聚乙二醇
原生质体A
原生质体B 原生质体融合 正在融合的 原生质体 再生出细胞壁 细胞分裂
(2)技术:植物的组织培养.
高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福 人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭 顶之灾。以“我们能否利用植物组织培 养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆 杉”为题，与同学展开讨论，说出植物 组织培养技术在节约资源、保护环境方 面的重要意义。
种子的生产受季节、气候和地域的限制
制种需要占用大量土地
3、人工种子
通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不 定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜， 在适宜的条件下可以发芽成幼苗的种子。 技术：组织培养。 特性：在适宜条件下可以萌发长成幼苗。 优点 •后代无性状分离，保持优良特性
基因突变和染色体变异
（2）利用：筛选对人们有利突变体,进而
培育新品种
比较：
单倍体育种：
优点： 明显缩短育种年限 育种原理：染色体变异
突变体的利用：
优点： 能够产生新性状 育种原理： 基因突变
植物体细胞杂交育种
优点：克服远缘杂交不亲和障碍 育种原理： 染色体变异
3.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.
1、原理：植物细胞的全能性
2、过程
外植体
离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽
植物激素： 细胞分裂素、生长素
植物体
2、
过 程
植 物 细 胞 融 合
植物细胞A
植物细胞B
去细胞壁
酶解法
纤维素酶
果胶酶
离心 物理方法 振动 人工诱 电刺激 导方法 化学方法： 聚乙二醇
原生质体A
原生质体B 原生质体融合 正在融合的 原生质体 再生出细胞壁 细胞分裂
(2)技术:植物的组织培养.
高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福 人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭 顶之灾。以“我们能否利用植物组织培 养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆 杉”为题，与同学展开讨论，说出植物 组织培养技术在节约资源、保护环境方 面的重要意义。
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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新教材人教版高中生物选择性必修3第2章第1节二植物细胞工程的应用 教学课件
进行无菌操作
【答案】D 【解析】植物细胞培养技术的目的是获得大量有生理活性的次级代 谢物，A正确；植物细胞培养技术具有快速、高效，不受季节、外部环 境等条件的限制的优点，B正确；利用生物反应器悬浮培养人参细胞， 提取人参皂苷，用于生产保健药品和美容护肤用品，C正确；植物细胞 培养和植物组织培养一样，这个培养过程必须在无菌条件下进行，否则 培养基内将长出许多杂菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，影响细胞 增殖和细胞次级代谢物的获得，D错误。
2．根据培养目的的差异，细胞工程应用中的各项技术在植物组织 培养时应分别培养到什么阶段？
提示：①快速繁殖、脱毒苗、单倍体育种、突变体利用：培养到完 整植株。②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，关键是看从哪种细胞、组织或器官中获得细胞产物。
素养达成：本重难点通过学习作物新品种的培育方法和细胞产物的 工厂化生产，培养“科学思维”素养。
组织培养形成脱毒苗
利用植物组织培养获得的脱毒苗具有抗毒特性吗？说明理由。 提示：不具有。脱毒苗是选择植物的茎尖(刚形成，不含有病毒)进 行组织培养而获得的，培养过程是在无菌条件下进行的，获得的脱毒苗 没有被病毒感染，不具有抗毒特性，要使其具有抗毒特性，可以用基因 工程来解决。
素养达成：本重难点通过归纳总结植物繁殖的新途径，培养“科学 思维”素养。
作物新品种的培育和细胞产物工厂化生产
[知识归纳]
1．几种生物育种方法的比较
方式 植物体细胞杂交 植物组织培养 单倍体育种 突变体的利用
原理
细胞膜的流动性、
花药细胞的全 基因突变、植
植物细胞的全
植物细胞的全能
能性、染色体 物细胞的全能
能性
性
变异
高中生物植物细胞工程的实际应用课件新人教选修3
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 殖技术我们可以在 短时间中获得大量的优质种 苗。
1、植物繁殖的新途径
（2）作物脱 毒
作物脱毒的原因 :
? 病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产 量降低，品质变差
胚状体：在离体植物细胞、组织或器官培养 过程中，由一个或一些体细胞，经过胚胎发 生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结 构。胚状体一般专指在组织培养条件下产生 的非合子胚以区别于自然发生的珠心胚及其 他通过无融合生殖和由合子胚分裂产生的胚 （见多胚现象 ）
? 养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌 ? 生长调节剂
注意： 突变育种的原理为：
突变
诱变育种的原理基为变因：突
2.突变体的利用
(1)产生:植物组织培养过程中，由于培养细 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。
(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育 新品种
（3）成就：20世纪70年代以来，各国的科学 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，有的已用于生产。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
植物细胞工程的实 际应用
1、植物繁殖的新途径
1）微型繁殖 2）作物脱毒 3）神奇的人工种子
2、作物新品种的培育
1）单倍体育种 2）突变体的利用
3、细胞产物的工厂化生产
1、植物繁殖的新途径
（1）微型繁 殖
概念： 应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫 快速繁殖技术）
育种只需两年即可得到纯合新品种
h.单倍体的例子:
蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍体 . 多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍体
1、植物繁殖的新途径
（2）作物脱 毒
作物脱毒的原因 :
? 病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产 量降低，品质变差
胚状体：在离体植物细胞、组织或器官培养 过程中，由一个或一些体细胞，经过胚胎发 生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结 构。胚状体一般专指在组织培养条件下产生 的非合子胚以区别于自然发生的珠心胚及其 他通过无融合生殖和由合子胚分裂产生的胚 （见多胚现象 ）
? 养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌 ? 生长调节剂
注意： 突变育种的原理为：
突变
诱变育种的原理基为变因：突
2.突变体的利用
(1)产生:植物组织培养过程中，由于培养细 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。
(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育 新品种
（3）成就：20世纪70年代以来，各国的科学 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，有的已用于生产。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
植物细胞工程的实 际应用
1、植物繁殖的新途径
1）微型繁殖 2）作物脱毒 3）神奇的人工种子
2、作物新品种的培育
1）单倍体育种 2）突变体的利用
3、细胞产物的工厂化生产
1、植物繁殖的新途径
（1）微型繁 殖
概念： 应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫 快速繁殖技术）
育种只需两年即可得到纯合新品种
h.单倍体的例子:
蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍体 . 多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍体