高二 人教版 生物学选择性必修3 第2章《植物细胞工程（第3课时）》课件

高二—人教版—生物学选择性必修3—第2章植物细胞工程（第3课时）【温故而知新】一、植物细胞工程中，科学家采用的基本技术是什么？二、请写出植物组织培养的简化流程。植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。外植体愈伤组织芽、根完整植株脱分化再分化生长发育实际问题：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……利用什么技术可以解决植物自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持等问题呢？快速繁殖技术有哪些优点？用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，被人们形象地称为植物的快速繁殖技术，也叫作微型繁殖技术。高效、快速地实现种苗的大量繁殖；保持优良品种的遗传特性。一、植物繁殖的新途径快速繁殖技术【背景资料】一、植物繁殖的新途径生姜是药食两用的经济作物，在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%-50%。病毒引起的植物病害有500多种。受害植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉等。而且没有有效的防治办法，只能拔除，造成经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒。

一、植物繁殖的新途径【探究一】1.生姜为什么要进行脱毒？结合提供的资料，回答以下问题。2.应该选择什么部位培育脱毒苗？为什么要选择该部位？3.作物脱毒的优点？生姜通常是用无性繁殖种植的，感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致产量降低，品质变差。植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。病毒极少，提高作物的产量和品质。作物脱毒二、作物新品种的培育紫色非甜玉米（基因型为AASuSu）和白色甜玉米（基因型为aasusu）杂交（Su和su代表一对等位基因）,得到的F1（AaSusu）再进行自交，F2会有紫色甜玉米的表型产生。如何筛选出纯合的紫色甜玉米？杂交育种缺点：获得新品种的周期长。PAASuSuaasusuF1AaSusuF2A_Su_A_susuaaSu_aasusu紫色非甜白色甜F3连续的自交直至不发生性状分离选出AAsusu选育出需要的紫色甜玉米生长F4(二)方法：

(一)过程：优良品种花药花粉离体培养单倍体纯合二倍体人工诱导染色体加倍选择二、作物新品种的培育单倍体育种花药（花粉）离体培养单倍体植株诱导染色体加倍选择稳定遗传优良品种P

AASuSu

×

aasusuF1

AaSusu

AaSusu

ASu

AsuaSuasuASu

AsuaSuasuAASuSu

AAsusuaaSuSuaasusu（种子）第一年（植物体）

减数分裂

（花粉）花药离体培养

（单倍体幼苗）

秋水仙素处理

（二倍体纯合植株）第二年播种试着在学案上写出单倍体育种的方案。二、作物新品种的培育单倍体育种【探究二】明显缩短育种年限。单倍体育种的优点？单倍体育种的过程单倍体育种的原理？整个单倍体育种过程的原理是染色体变异。花药离体培养的原理是植物细胞具有全能性。二、作物新品种的培育单倍体育种花药中的花粉单倍体幼苗正常纯合二倍体离体培养人工诱导（染色体加倍）（可育）脱分化愈伤组织再分化1.突变体来源？在植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素（射线、化学物质等）的影响而产生突变。3.突变体利用的原理？基因突变和植物细胞的全能性。2.突变体的利用过程？外植体突变体新品种筛选培育脱分化愈伤组织再分化诱变处理二、作物新品种的培育阅读课本41页的资料，回答以下问题。突变体的利用【探究三】2.细胞产物的工厂化生产流程？外植体细胞悬浮细胞产物培养提取脱分化愈伤组织分散开3.细胞产物的工厂化生产优点？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。三、细胞产物的工厂化生产阅读课本41页的资料，回答以下问题。【探究四】

不是植物生长所必需的产物，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下产生。1.什么是次生代谢物？外植体愈伤组织试管苗脱分化再分化植株作物脱毒选择顶端分生组织快速繁殖单倍体育种选择花药进行诱变突变体的利用分散后悬浮培养3.细胞产物的工厂化生产2.作物新品种的培育1.植物繁殖的新途径筛选课堂小结一、概念检测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。（）练习与应用×√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练习与应用D二、拓展应用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，且需要原始材料多，这些都会限制甜叶菊的生产。假如你是某甜叶菊生产公司的项目负责人，该公司当前运行状况良好，但一直未能解决种子发芽率低的问题，为了提高公司的甜叶菊繁育效率，你应该如何作出决策，并请说出理由。积极探索其他的繁育途径。例如，研究如何利用植物组织培养技术繁育甜叶菊，研究内容涉及植物组织培养材料的选择，培养基配方的优化，提高试管苗移栽成活率的方法等，最终目的是建立一套利用植物组织培养技术繁育甜叶菊的标准技术体系，实现甜叶菊种苗的产业化生产。3.红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。下图是红豆杉的组织培养和细胞培养的流程图，请据图回答下列问题：(1)图中②为愈伤组织，通过B过程可最终产生新的植株，通过C过程可产生大量细胞，则图中A、B、C分别表示的过程为___________________________，其中B过程的实质是_________________。脱分化、再分化、有丝分裂基因的选择性表达(2)对⑤的培养可获得代谢物——紫杉醇，但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括_______________________________等。某些代谢物积累，活细胞数量减少3.红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。下图是红豆杉的组织培养和细胞培养的流程图，请据图回答下列问题：(3)若①是红豆杉(基因型为DdTt)的花药，由③发育成的幼苗用________处理，可快速获得纯种植株，该植株的基因型为___________________________。秋水仙素DDTT或DDtt或ddTT或ddtt谢谢观看！高二—人教版—生物学选择性必修3—第2章植物细胞工程（第3课时答疑）①②③④脱分化再分化外植体愈伤组织胚状体/丛芽新的植物（2）若要获得脱毒苗，①如何取材？为什么？顶端分生区（如茎尖）；因为顶端分生区附近的病毒极少，细胞分裂旺盛。（3）获得突变体，应处理什么材料？为什么？②愈伤组织；培养细胞不断增殖，易受培养条件和诱变因素的影响而产生突变。（4）生产细胞产物（如紫杉醇），应选用什么材料？该过程能不能体现全能性？②愈伤组织；该过程不能体现全能性，因为不需要培养成完整个体。（5）若要培养单倍体，①应选用什么？花粉（花药）。（1）若要保持植物优良性状，快速繁殖中①能否用花粉？不能，因为用花粉做外植体会出现性状分离。1.据图回答下列问题。2.应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程：回答下列问题：(1)愈伤组织是由离体的茎段经_______过程形成的，此时愈伤组织细胞_____(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。脱分化具有(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照射的目的是____________，用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织，原因是________________________________________；处理2中添加的物质X为___________。诱发基因突变NaCl(或盐)愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发基因突变(3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜和单育1号烟草的过程中，必须用到植物组织培养技术的是________________________。白菜—甘蓝、单育1号烟草2.应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程：请回答下列问题：(1)选用茎尖分生组织进行组织培养的目的是__________，诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫_________。(2)茎尖分生组织细胞具有全能性的原因是_________________________________________。在生物生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，原因是____________________________________________________________________________________________________。。3.美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇，从此，国家重点保护珍稀植物——红豆杉遭受了掠夺式地砍伐。为拯救红豆杉，同时获得紫杉醇，科研小组设计了如下图所示的实验流程：获得脱毒苗脱分化茎尖分生组织细胞含有该种生物的全部遗传信息在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官4．据图回答下列问题。（1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的___________，繁殖种苗的速度___________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部____________。微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗生根，而与________________________配比适宜时可促进芽的增殖。（2）作物脱毒通常用____________（部位）进行组织培养，这样获得的植株不会或极少感染病毒，原因是_________________________________。遗传特性