【公开课】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

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1、植物细胞工程（第植物细胞工程（第3课时）课时）高二人教版生物学选择性必修3第2章复习回顾植物体细胞杂交 植物组织培养 原生质体制备植物细胞融合原生质体融合原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性植物组织培养技术原理：植物细胞的全能性外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体、根、芽等试管苗完整植株移栽植物细胞工程植物细胞工程实际问题：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如何解决？石斛：可入药，对人体有驱解虚热，益精强阴等疗效。随着花卉产业的兴起，石斛兰也成为了一种观赏植物。石斛兰的栽培方式一般为盆栽。由于石斛兰具有秉性刚强、祥和可亲的气质，被誉为父亲之花。连翘:清

2、热解毒、消肿散结、消炎。铁皮石斛的工厂化生产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。1960年，荷兰科学家通过对兰花茎尖进行培养，获得了快速繁殖的脱毒兰花，随后在国内外进行了“兰花试管苗产业化”。无籽西瓜 1、快速繁殖 一般为无性生殖u生殖方式：u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。生菜杨树兰花、生菜、杨树以及无子西瓜试管苗的产业化生产。一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径u优点：繁殖率高，可大批量生产保持亲本的优良性状（无性繁殖）不受自然生长季节的限制培养周期短【背景资料】【背景资料】一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径 生姜生姜是药食两用的经

3、济作物，在生产上是药食两用的经济作物，在生产上长期采用无性繁殖，容易长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病感染多种病毒病，使生姜，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产产30%-50%。病毒引起的植物病害有病毒引起的植物病害有500多种。多种。受害植物包括粮食作物、蔬菜、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。病毒失。病毒多集中多集中在在种子、老叶种子、老叶等器官中，在等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的幼嫩的器官和未成熟的组织中较少组织中较少，在分生

4、区几乎不含病毒在分生区几乎不含病毒。u原因：u脱毒过程：2、作物脱毒分生区（如茎尖）的细胞植物分生区细胞病毒少，甚至没有病毒无性繁殖的作物，容易将病毒传染给后代。病毒积累，导致作物产量降低、品质变差。u材料：u选择该种细胞更易获得脱毒苗的理由：无病毒组织（切取茎尖组织）脱分化愈伤组织再分化根、芽幼苗完整植株移栽成活注：脱毒苗不等于抗毒苗。与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径脱毒草莓普通草莓u脱毒产品：脱毒马铃薯田与被病毒感染未脱毒马铃薯叶片实际问题：传统的育种方法是通过杂交把两亲本的优良性状组合在同一后代中。但缺点是：要不断进行(多年)纯

5、化和选择，才得到一种符合理想要求的新品种。如何解决育种时间过长的问题？P：高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt第1年选育出需要的矮抗纯种F2D_T_D_tt ddT_ddtt矮抗传统方法：杂交育种第2年第3年生长ddTTF3第4年(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、作物二、作物新品种的培育新品种的培育花药（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 1、单倍体育种极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。杂交育种培育一个可以稳定遗传的作物优良品种，一般不断自交选优，常需56年。而单倍体育种当年就能

6、培育出所需纯合体。后代都是纯合子，能稳定遗传。可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。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。(三)优点：1、单倍体育种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、作物新品种的培育二、作物新品种的培育 2.突变体的利用原理：基因突变和植物细胞的全能性。优点：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地

7、改良某些性状。难以控制突变方向，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。缺点：产生：植物组织培养中，培养细胞不断分裂易突变利用：筛选对人们有利的突变体,进而培育成新品种二、作物二、作物新品种的培育新品种的培育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、细胞三、细胞产物的工厂化生产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】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

8、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课堂小结(1)快速繁殖不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性。()(2)作物脱毒后不再感染病毒。()(3)单倍体育种只是为了获得单倍体。()(4)突变体育种常用射线、化学物质处理愈伤组织。()(5)快速繁殖本质上是一种无性繁殖。()【基础过关基础过关】(6)植物的次生代谢物主要是酚类、萜类和含氮化合物等小分子有机物，是其基本生命活动所必需的物质。()解析解析：一般一般认为次

9、生代次生代谢物是植物基本生命活物是植物基本生命活动非必需的物非必需的物质。(7)植物细胞培养的原理主要是植物细胞的全能性。()解解析析：细胞胞全全能能性性不不是是植植物物细胞胞培培养养的的原原理理，植植物物细胞胞培培养养的的原原理理主主要要是是细胞增殖。胞增殖。(8)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，现已被广泛用于乳腺癌等癌症的治疗。()练一练1 1在在工工业业化化大大量量培培养养植植物物试试管管苗苗的的过过程程中中，一一般般进进行行如如下下操操作作，正确的操作顺序是（正确的操作顺序是（）诱导形成芽诱导形成芽 选取合适外植体选取合适外植体 诱导形成愈伤组织诱导形成

10、愈伤组织 诱导形成未分化状态的细胞诱导形成未分化状态的细胞 诱导形成根诱导形成根A B C DB2 2某某植植物物有有A A、B B两两品品种种。科科研研人人员员在在设设计计品品种种A A组组织织培培养养实实验验时时，参参照照品品种种B B的最佳激素配比（见下表）进行预实验。的最佳激素配比（见下表）进行预实验。据表回答：据表回答：（1 1）阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是_。（2 2）在）在、阶段中发生基因选择性表达的是阶段中发生基因选择性表达的是_阶段。阶段。（3 3）在在_阶阶段段用用秋秋水水仙仙素素对对材材料料进进行行处处理理，最最

11、易易获获得得由由单单个个细细胞胞形形成成的多倍体。的多倍体。品种品种B B组织培养阶段组织培养阶段细胞分裂素浓度细胞分裂素浓度/umolL-1生长素浓度生长素浓度/umolL-1 诱导形成愈伤组织诱导形成愈伤组织m1n1 诱导形成幼芽诱导形成幼芽m2n2 诱导生根诱导生根m3n3练一练细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织、2 2某某植植物物有有A、B两两品品种种。科科研研人人员员在在设设计计品品种种A组组织织培培养养实实验验时时，参参照照品品种种B的的最最佳佳激激素配比（见下表）进行预实验。素配比（见下表）进行预实验。据表回答：据表回答：（4 4）为为确确定

12、定品品种种A的的阶阶段段的的最最适适细细胞胞分分裂裂素素浓浓度度，参参照照品品种种B的的激激素素配配比比（m12.02.0），以以0.50.5umolL-1为为梯梯度度，设设计计5 5个个浓浓度度水水平平的的实实验验，细细胞胞分分裂裂素素最最高高浓浓度度应应设设为为_umolL-1。（5 5）阶阶段段时时，科科研研人人员员分分别别选选用用浓浓度度低低于于或或高高于于n3umolL-1的的生生长长素素处处理理品品种种A A幼幼芽芽都都能能达达到到最最佳佳生生根根效效果果，原原因因是是处处理理幼幼芽芽时时，选选用用低低浓浓度度生生长长素素时时的的处处理理方方法法为为_，选用高浓度生长素时的处理方法

13、为，选用高浓度生长素时的处理方法为_。品种品种B组织培养阶段组织培养阶段细胞分裂素浓度细胞分裂素浓度/umolL-1生长素浓度生长素浓度/umolL-1 诱导形成愈伤组织诱导形成愈伤组织m1n1 诱导形成幼芽诱导形成幼芽m2n2 诱导生根诱导生根m3n3练一练浸泡法（长时间处理）浸泡法（长时间处理）m1+1.0沾蘸法（短时间处理）沾蘸法（短时间处理）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

14、实质是_。脱分化、再分化、有丝分裂基因的选择性表达(2)对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，活细胞数量减少练一练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)若是红豆杉(基因型为DdTt)的花药，由发育成的幼苗用_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练一练1.动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？请尝试设计出具体实验方案。课后作业奇思妙想2.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。课后作业谢谢观看！谢谢观看！