2.1植物细胞工程的应用课件高二下学期生物人教版选择性必修3

导课传统农业生产中，农作物繁殖的途径一般有有性繁殖和无性繁殖，如下图所示：有性繁殖无性繁殖特点：繁殖速度慢，后代易出现性状分离，不易保持品种的优良性状。特点：保持原品中的优良性状，但易将病毒传给后代，造成减产。如何解决以上问题？

第1节植物细胞工程的应用二、植物细胞工程的应用学习目标学习目标素养定位1.举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。2.通过某种具体植物细胞代谢物提取分离的方法,了解细胞产物的工厂化生产途径。1.通过对植物细胞工程应用实例的分析,了解这些应用涉及的技术流程和优势。(科学思维)2.结合单倍体育种、诱变育种等育种方法,理解植物组织培养在作物新品种培育方面的应用。(科学思维)3.列举植物细胞工程在实际生活中的例子,培养理论联系实际的能力,并通过查阅资料,扩大知识的广度及深度。(社会责任)

植物细胞工程应用植物繁殖的新途径细胞产物的工厂化生产作物新品种的培育一、植物繁殖的新途径阅读教材P39-40，解决下列问题：1.什么是快速繁殖技术？该技术有何优点？2.快速繁殖技术用于产业化生产的的实例有哪些？3.为何要对马铃薯进行脱毒？4.应选择什么部位培育脱毒苗，原因是什么？5.脱毒马铃薯有何优点？6.你还指导哪些作物的脱毒实例？一、植物繁殖的新途径1.快速繁殖（1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。也叫微型繁殖。（2）过程：外植体脱分化愈伤组织再分化芽、根幼苗完整植株移栽成活（3）优点：①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖；②可以保持优良品种的遗传特性；思考1：为什么植物组织培养可以进行快速繁殖？思考2：为什么快速繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性？

培养过程中细胞分裂速度较快，短时间获得大量组织细胞，经分割、移瓶、诱导再分化后形成大量新植株。且该过程在实验室进行，受季节、气候等条件限制较小。

该技术属于无性繁殖，培养过程中细胞有丝分裂、分化过程遗传物质保持不变，所获得的品种保持原优良品种的遗传特性。铁皮石斛的产业化育苗一、植物繁殖的新途径思考：扦插、压条、嫁接属于快速繁殖技术吗？扦插、压条、嫁接等是营养繁殖，也属于无性繁殖，但不属于微型繁殖技术（4）实例：

一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等。一、植物繁殖的新途径2.作物脱毒（1）原因：未脱毒马铃薯脱毒马铃薯

用无性繁殖的方式进行繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传给后代，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。（3）选材部位：植物的顶端分生区（如茎尖）（原因：该部位病毒少，甚至无病毒）（2）脱毒方法：通过植物组织培养获得脱毒苗。一、植物繁殖的新途径脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。（提高产量和品质）（4）优点：2.作物脱毒马铃薯、草莓、香蕉、罗汉果等。（5）实例：1.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.扦插的葡萄枝条长成新个体

D.柳树芽发育成枝条2.（多选）甘薯营养丰富,有很高的食用价值和药用价值。但甘薯属无性繁殖作物,许多品种具有自交不育和杂交不亲和性,这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难以解决的问题。下列相关说法不合理的是(

)A.利用植物组织培养技术繁殖甘薯的方法称为微型繁殖B.利用茎尖分生组织培养得到的脱毒苗,具备抗病毒的能力,产品质量也有所提高C.植物快速繁殖技术和作物脱毒技术利用的原理均为细胞的全能性。D.作物脱毒技术可以提高作物的产量和品质，培育出作物所没有过的新性状。ABD学以致用二、作物新品种的培育现有紫色非甜玉米（AABB）和白色甜玉米（aabb）两种品种玉米（A、a和B、b为两对独立遗传的等位基因），若要培育出纯合的紫色甜玉米（AAbb），你可以想到几种育种方法？

操作最简单的方法：杂交育种流程：

杂交→自交→选优→自交→选出稳定遗传的优良品种（缺点：育种周期长）缩短育种年限的方法：单倍体育种单倍体育种过程如何进行？依据原理是什么？有何优点？花药花粉单倍体离体培养纯合二倍体人工诱导染色体加倍优良品种选择1.单倍体育种(1)过程：花药离体培养诱导染色体加倍单倍体植株纯合二倍体植株（秋水仙素处理）植株矮小，且高度不育植物细胞的全能性和染色体数目变异(2)原理:秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成植物组织培养二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育（3）优点:①极大地缩短育种年限，节约大量人力和无力；可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。②后代大是纯合子，能稳定遗传;大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。为什么？（4）实例：单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。思考：植物组织培养获得的单倍体植株可作为培育稳定遗传的优良品种之外，还有其他的用处吗？2.突变体的利用（1）产生原因：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。（2）过程：外植体脱分化愈伤组织再分化突变体筛选培育新品种诱变处理（3）原理：基因突变和植物细胞的全能性。二、作物新品种的培育注意：诱变处理材料为愈伤组织（细胞分裂旺盛，且一直处于不断增殖的状态，易发生突变）二、作物新品种的培育(5)实例：已筛选出抗病、抗盐、高产以及蛋白质含量高的突变体，如抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草。抗花叶病毒的甘蔗抗盐碱的烟草(4)优点：提高变异的频率，加速育种进程；大幅度地改良某些性状。学以致用3.为快速培育抗除草剂的水稻(2N=24),育种工作者用如图所示方法进行育种,下列说法错误的是(

)A.过程①花药离体培养的理论依据是植物细胞的全能性B.过程②用γ射线照射单倍体幼苗,目的是提高幼苗的基因突变频率C.过程③用除草剂喷洒单倍体幼苗,目的是筛选出抗除草剂的叶片D.通过过程④和过程⑤培育出的抗除草剂植株属于四倍体植株D学以致用4.如图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列叙述不正确的是(

)A.该育种过程依据的原理有基因突变和植物细胞具有全能性B.过程①②培养基中,不同植物生长调节剂的浓度比例不同C.白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类相同D.过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂C三、细胞产物的工厂化生产阅读教材P41，解决下列问题：1.什么是次生代谢物？该类物质有何用途？2.什么是细胞产物的工厂化生产？生产过程如何进行？有何特点？3.细胞产物的工厂化生产实例有哪些？在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。应用广泛、产量低、破坏植物资源植物代谢产生的，不是植物基本生命活动所必需的产物。一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）1.次生代谢产物(1)概念：(2)用途：红豆杉→紫杉醇紫草→紫草宁三、细胞产物的工厂化生产教材P41“相关信息”人参→人参皂苷2.细胞产物的工厂化生产：利用植物细胞培养来获得目标产物指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。(1)植物细胞培养：(2)过程：外植体愈伤组织脱分化单个细胞筛选、培养分散开细胞群（液体培养基）↓使培养物与营养物质充分接触。三、细胞产物的工厂化生产提取细胞产物(3)原理：若用酶解法将愈伤组织变为单个细胞，可使用什么酶？纤维素酶、果胶酶细胞增殖(5)实例：紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性紫杉醇具有高抗癌活性已用于乳腺癌等癌症的治疗（世上首例药用植物细胞工程产品）三、细胞产物的工厂化生产人参皂苷(4)特点：

不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。思考1：植物细胞培养与植物组织培养技术有何区别？三、细胞产物的工厂化生产项目植物组织培养植物细胞培养目的获得植物体获得细胞及产物原理植物细胞的全能性细胞增殖培养基固体培养基液体培养基过程实例植物快速繁殖技术、脱毒苗细胞产物的工厂化生产学以致用5.(2023·山东卷)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是(

)A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量A外植体↓愈伤组织↓试管苗↓植株再分化保持优良性状快速大量繁殖快速繁殖作物脱毒选择分生区脱分化选择花粉培养单倍体纯合二倍体加倍单倍体育种化学物理因素诱导筛选突变体利用培养、提取代谢产物③细胞产物的工厂化生产①植物繁殖新途径②作物新品种的培育课堂小结1.运用植物细胞工程技术可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产。判断下列相关表述是否正确。（1）用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术。（

）（2）细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量。（

）2.生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是（

）A.人工诱导基因突变

B.选择优良品种进行杂交C.进行远缘植物体细胞杂交

D.取茎尖分生组织进行组织培养√×一、概念检测D练习与应用2.甜叶菊是一种菊科植物，植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的热量却很低，所以它逐渐成为一些用糖行业欢迎的新糖源。甜叶菊的种子小，发芽率低，种子繁殖遗传性状不稳定；而扦插植株的根系弱，且