2019_2020学年高中生物专题2细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术课件新人教版选修3

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公开课《植物细胞工程的基本技术》课件

公开课《植物细胞工程的基本技术》课件

成熟阶段
20世纪90年代以后,随着基因工 程和细胞工程技术的不断发展, 植物细胞工程在农业生产、生物 多样性保护等方面得到了广泛应 用。
植物细胞工程的应用领域
农业领域
生物多样性保护
通过植物细胞工程技术,可以快速繁殖优 良品种、生产转基因植物、培育抗逆性强 的新品种等,提高农业生产效益。
通过植物细胞工程技术,可以保存珍稀、 濒危植物物种,保护生物多样性。
细胞培养肉和植物肉的生产
利用植物细胞工程技术生产细胞培养肉和植物肉, 满足消费者对健康和环保的需求,降低动物性食品 的生产成本。
植物工厂的兴起
利用植物细胞工程技术和设施农业,实现植 物的工厂化生产,提高农作物的产量和品质 ,降低环境影响。
植物细胞工程的未来应用
抗虫、抗病和抗旱作物的培育
利用植物细胞工程技术培育具有抗虫、抗病和抗旱功能的作物,提 高农作物的抗逆性,减少农药使用。
培养基的配制
根据实验需求,选择合适的培养基配方,并确保其pH值、渗透压等参数适宜。
实验操作的时间与温度
在适宜的时间和温度条件下进行实验操作,以保证实验结果的可靠性。
实验废弃物的处理
妥善处理实验废弃物,防止对环境造成污染。
植物细胞工程实验的安全防护
实验室安全规定
遵守实验室安全规定,确保实验操作符合相 关法律法规。
细胞培养技术
通过将植物细胞置于适宜的培养基中 ,使其在人工控制的环境下生长和分 裂。
显微操作技术
利用显微镜对细胞或亚细胞结构进行 精细操作,如显微注射、染色体操作 等。
组织培养技术
通过将植物组织或器官置于适宜的培 养基中,诱导其再生出完整的植株。
植物细胞工程实验的注意事项
实验材料的选择

第二章细胞工程第1节植物细胞工程 教学课件人教版高中生物选择性必修3

第二章细胞工程第1节植物细胞工程 教学课件人教版高中生物选择性必修3

作用效果 促进根的分化、抑制芽的形成
知识点二 植物体细胞杂交技术
1.概念 将_不__同__来__源___的植物体细胞,在一定条件下融合成_杂__种__细__胞___,并把杂种细 胞培育成__新__植__物__体__的技术。
2.过程
细胞壁
脱分化 愈伤组织
3.意义
有性生殖只能在同种生物间进行
在打破生殖隔离,实现_远__缘__杂__交___育种,培育植物__新__品__种____等方面展示出
知识点一 植物组织培养技术
1.细胞工程:应用_细__胞__生__物__学_、分子生物学和发育生物学等多学科的原理 和方法,通过__细__胞__器____ 、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定 的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 2.细胞的全能性:细胞经分裂和分化后,仍然具有___产__生__完__整__生__物_体_____或 _分__化__成__其__他__各__种__细__胞__的潜能,即细胞具有全能性。在生物的生长发育过 程中,并不是所有的细胞都表现出全能性,这是因为在特定的时间和空间条 件下,细胞中的基因会__选__择__性__地__表__达__。
结论语句辨一辨 1.植物体细胞杂交过程中,要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生质 体的融合。( √ ) 2.植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。( × ) 3.植物体细胞杂交过程中,细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。( √ ) 4.植物体细胞杂交过程中,原生质体融合的结构基础是细胞膜的流动性。
↓ 移栽:将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入 土。
旁栏边角想一想 菊花的组织培养中,为什么要强调所用培养基、器械的灭菌和实验人员的 无菌操作? 提示 避免杂菌与培养物竞争营养,且有些杂菌会危害培养物的生长。

2019-2020学年生物高中人教版选修3课件:专题2 2.1 2.1.2 植物细胞工程的实际应用

2019-2020学年生物高中人教版选修3课件:专题2 2.1 2.1.2 植物细胞工程的实际应用

知识梳理 典例透析
题型一 题型二 题型三
题型一 作物脱毒
【例1】 百合通过它的球茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后 往往会因感染病毒而减产,为此花农都希望得到无病毒的幼苗。在 最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方案是( )
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 解析:因为植物分生区附近的病毒极少,故短时间内获得大量无 病毒幼苗的方法是利用茎尖进行组织培养。 答案:C
知识梳理 典例透析
题型一 题型二 题型三
解析:胚状体是由愈伤组织分化而成的,一般具有芽、根的明显 分化。植物组织培养过程进行的是有丝分裂,所以每个细胞所含的 遗传物质是相同的,因此同一批次的种子可以保证具有相同的基因 型。
答案:D
知识梳理 典例透析
题型一 题型二 题型三
题型三 作物新品种的培育 【例3】 下图为几种育种方法示意图,据图回答下面的问题。
知识梳理 典例透析
题型一 题型二 题型三
题型二 人工种子
【例2】 右图表示一人工种子,下列与人工种子培育生产过程有 关的叙述,错误的是( )
A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得 B.胚状体是由愈伤组织分化而成,离体细胞只有形成愈伤组织才 能表现出全能性 C.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型 D.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的
知识梳理 典例透析
三、突变体的利用和单倍体育种 1.单倍体育种(以突变体Aa为例)
2.体细胞诱变育种 (1)过程
知识梳理 典例透析
(2)原理:基因突变和植物细胞的全能性。 (3)优点:提高愈伤组织的突变率,可以获得高抗、高产、优质、 抗逆等新品种,加快了育种进程。 (4)缺点 ①突变不定向,需要处理大量突变材料。 ②突变体中符合人们需要、有利的品种比较少。 3.单倍体育种和突变体利用的比较

《植物细胞工程基本技术》课件PPT课件

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诱变育种的方法与流程
诱变育种概述
诱变育种是通过人工诱变手段,使植物细胞发生突变,再从中选择具有优良性状的个体 进行繁殖和培育的方法。
诱变育种方法
常见的诱变育种方法包括化学诱变、物理诱变和太空诱变等。其中,化学诱变使用化学 诱变剂处理植物材料,物理诱变使用物理手段如射线、激光等处理植物材料。
诱变育种流程
克隆技术的流程
选择适宜的植物材料、进行无菌操作、细胞培养、愈伤组织诱导、 胚状体诱导、植株再生、遗传转化等步骤。
克隆技术的应用实例
1 2
克隆植物
通过克隆技术可以快速繁殖珍稀濒危植物,保护 物种资源;同时也可以生产转基因植物,改良植 物性状。
克隆动物
克隆技术在动物领域的应用主要包括动物模型的 建立、濒危动物的繁殖和优良品种的保存等方面。
利用植物细胞培养技术生产天然药物、生 物制品和疫苗等,具有生产成本低、周期 短、易于控制等优点。
环境保护
能源生产
利用植物细胞培养技术进行生态修复和环 境污染治理,如重金属污染土壤的修复、 水体净化等。
通过转基因技术将植物细胞培养成能源植 物,如生产生物柴油的油菜、藻类等,为 可再生能源的发展提供技术支持。
植物细胞工程的基本原理
植物细胞具有全能性,即任何一个细胞都包含该物种的全套 遗传信息,在适宜的条件下可以发育成一个完整的个体。通 过离体培养,可以大量繁殖植物,并实现植物的遗传改良。
植物细胞工程的发展历程
1902年
德国植物学家哈伯兰特提出植 物细胞具有全能性的假设。
1958年
斯图尔德成功进行烟草离体培 养,获得完整植株,标志着植 物组织培养技术的诞生。
观察与记录
定期观察植物细胞的生长状况, 记录数据,以便进行后续分析 和研究。

2020年高中生物 专题2 细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用课件 新人教版选修3

2020年高中生物 专题2 细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用课件 新人教版选修3
织切块 伤组织 分化出根 分化出嫩芽
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
(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 原理是______。
(2)应用植物组织培养技术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,若包上人造种皮,制成人工种子,可 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([ ]内填序号)。
(5)理论基础:植物分生区附近的病毒极少,甚至无病毒。 (6)特点:繁殖速度快;不受季节和地域的限制。 (7)成果:目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒,已获得脱 毒的马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等经济作物。
二、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(如图所示)。人工种子在适宜 条件下同样能够萌发长成幼苗。
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。
2.作物脱毒 (1)选材部位:植物 5 _分__生_区____附近,因为此处细胞内的病毒 极少,甚至无病毒。 (2)优点:提高作物的产量和品质。 (3)实例:目前采用 6 _茎__尖_组__织____培养技术来脱除病毒,在甘 蔗、菠萝等主要经济作物上已获得成功。

细胞工程植物细胞工程的基本技术(第一节)PPT课件

细胞工程植物细胞工程的基本技术(第一节)PPT课件
1
2.1植物细胞工程
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
2
趁热打铁:
C 1、有关全能性的表述中,不正确的是


A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成 完整个体,因此全能性最高
B.生物体内细胞由于分化全能性不能表达
C.卵细胞和受精卵一样,细胞未分化,全 能性很高
D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现 出全能性
20
4、植物组织培养形成的愈伤 组织进行培养, 又可以分 化形成根、芽等器官,这一 过程称为:
A、脱分化 B、去分化 C、再分化 D、脱分化或去分化
21
三、植物体细胞杂交技术
这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗?为什么?
因为不同种生物之间存 在着生殖隔离,所以用 传统的有性杂交方法是 不可能做到这一点的。
31
1、植物体细胞杂交尚未解决的问题有:
A、去掉细胞壁,分离出有活力的原生质 体 B、将杂种细胞培育成植株 C、让杂种植物按照人们的需要表现出亲 代的优良性 D、尚未培育出属间杂种植物
32
2、不能人工诱导原生质体融合的方 法是
A、振动 C、PEG试剂
B、电刺激 D、重压
33
3.植物细胞表现出全能性的必要条 件是 A. 给予适宜的营养和外界条件 B. 导入其他植物细胞的基因 C. 脱离母体后,给予适宜的营养 和外界条件 D. 将成熟筛管的细胞核移植到去 核的卵细胞内
植 物
原 生
原 生

质质
胞 去壁

体 融

等量

生杂
细 胞 壁
种 细 胞
去 分
愈 伤 组 织再

2020_2021学年高中生物专题2细胞工程1_1植物细胞工程的基本技术课件新人教版选修3

2.1 植物细胞工程 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
一、选择题(每小题 4 分,共 20 分) 1.植物细胞表现出全能性的必要条件是( C ) A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因 C.脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
解析:植物细胞全能性是指具有细胞核的高度分化的植物细胞(如 茎的皮层细胞、韧皮部的薄壁细胞等),在离开母体后,在适宜的营养 和外界条件下,细胞首先发生脱分化,然后恢复细胞分裂形成愈伤组织, 再在一定的诱导因素作用下发生分化,最后形成具有根、茎、叶的完整 植株。高度分化的植物细胞的全能性只有在离开母体后才能表现出来。 成熟的筛管细胞无细胞核,D 项错误。导入其他植物细胞的基因属于基 因工程,与细胞的全能性没有必然的联系。
7.(15 分)科学家用植物体细胞杂交方法,将番茄的原生质体和马 铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,如 图,其中①~⑤表示相关过程,英文字母表示细胞、组织或植株,据图 回答下列问题:
(1)过程②为 原生质体融合,如果将已除去细胞壁的植物细胞放 入等渗溶液中,细胞是何形状? 圆球形(圆形或球形)。
二、非选择题(共 30 分) 6.(15 分)草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后 代,导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼 苗。草莓微型繁殖的基本过程如下: 外植体―①―→愈伤组织―②―→芽、根―→植株
请回答:
(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时,一般选取 茎尖(或根尖) 作为
外植体,其依据是 茎尖(或根尖)病毒极少,甚至无病毒

(2)在过程①中,常用的 MS 培养基主要成分包括大量元素、微量
元素和 有机物

2019_2020学年高中生物专题2细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3


[正误辨析] 1.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会发生细胞 的增殖和分化。( × ) 2.培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交。( × ) 3.在植物的组织培养过程中容易受到培养条件和外界压力 的影响而产生突变。( √ ) 4.人工种子繁殖的后代易发生性状分离。( × )
[拓 展 提 升] 人工种子的优点 (1)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。 (2)不发生性状分离。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。
三、细胞产物的工厂化生产 1.细胞产物的种类: 18 __蛋__白__质_____、脂肪、糖类、 19 ___药__物______、香料、 20 __生__物__碱_____等。 2.技术基础:植物 21 __组__织__培__养___技术。 3 . 实 例 : 我 国 利 用 植 物 组 织 培 养 技 术 来 大 量 生 产 22 ___人__参__皂__甙__干粉;另外,三七、紫草和银杏的细胞产物也都已 经实现了工厂化生产。
2.(2019·全国卷Ⅱ)植物组织培养技术在科学研究和生产实 践中得到了广泛的应用。回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁 殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有 ________________________________________(答出 2 点即可)。
(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体, 再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种 人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作 用是______________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的 物质,因此应含有植物激素、______________和__________等 几类物质。

2-1-1植物细胞工程的基本技术


3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植 株,不需要
A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态 C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素
4.在一个生物体内,细胞没有表现出全 能性,原因是
A.细胞失去了全能性 B.细胞中的基因部分丢失 C.细胞中的基因变异不同 D.细胞中的基因选择性表达
5.若用“① ② ③ ④” 表示植物组织培养的过程。请回答: (1)①表示
再分化
诱导因素?
根、芽
(分化)
植物体
优点?
理论基础: 细胞的全能性
1.下列属于组织培养的是:
A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株
2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分 化形成愈伤组织的过程中,下列哪一 项条件是不需要的
A.消毒灭菌 C.充足的光照 素 B.适宜的温度 D.适宜的养料和激
利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
二、植物体细胞杂交技术
1.过程
植物细胞A
去壁
植物细胞的融合
方法?
植物组织培养
融合完成 的标志?
原生质体A 原生质体B
去壁
人 工 诱 导
融合的 原生质 体AB
植物细胞B
促进融合 的方法?
再 生 出 细 胞 壁
杂种 细胞 AB
脱 分 化
愈 伤 组 织
再 分 化
生长素用量/细胞分裂素用量:
比值适中时,促进愈伤组织的生长; 比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成; 比值低时,有利于芽的分化,抑制根的形成。
植物组织培养的培养基
无机营养成分:C,H,O大量元素及部分微量元素
有机营养成分
① 含N物质:包括维生素和氨基酸

高中生物第2章细胞工程第1节第1课时植物细胞工程的基本技术课件选择性必修3


[解析] (1)分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植 物细胞具有全能性。(2)在本实验中,切取胡萝卜块时要切取含有形成 层的部分,原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。(3)决定植物细胞脱 分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,步骤⑤(诱导愈 伤组织形成)和步骤⑥(诱导愈伤组织分化形成试管苗)所需的生长素 和细胞分裂素的比例不同,故从步骤⑤到步骤⑥需更换培养基。愈伤 组织通过细胞的再分化过程形成试管苗。(4)步骤⑥需要照光培养,其 作用是诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用。(5)组织培养 没有经过两性生殖细胞的结合,因此属于无性繁殖,组织培养得到的 植株保持了原品种的遗传特性。
4.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生
质体的融合。
(√ )
5.植物体细胞杂交过程中,细胞融合成功的标志是产生新的细
胞壁。
(√ )
关键能力·突破重难
核心点一 核心点二
1.植物组织培养的过程
植物组织培养
(1)外植体:用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。 (2)脱分化:已经分化的细胞,经过诱导,失去其特有的结构和功 能,转变成未分化细胞的过程。 (3)愈伤组织:细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状 态的薄壁细胞团。 (4)再分化:脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分 化出根或芽等器官的过程。
[解析] (1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以制备原 生质体,需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,诱导原生质体融合 常用的化学诱导剂是 PEG(聚乙二醇)。原生质体融合成功的标志是杂 种细胞再生成细胞壁;图中 X 经过离体培养,可以形成试管苗,所以 X 是愈伤组织。
(2)植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素,当生长素与细胞 分裂素的比值低时,有利于芽的形成,所以起主要作用的是细胞分裂素。
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