专题植物细胞工程的实际应用.ppt

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1、理解教材新知理解教材新知专专题题2 22.12.1把握热点考向把握热点考向应用创新演练应用创新演练知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二 1植物组织培养技术不仅可以保持优良植物组织培养技术不仅可以保持优良 品种的遗传特性，还可以高效快速地品种的遗传特性，还可以高效快速地 实现种苗的大量繁殖。实现种苗的大量繁殖。2人工种子就是以植物组织培养得到的人工种子就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。料，经过人工薄膜包装得到的种子。3单倍体育种通过花药培养获得单倍体植株，染色体加倍后当单倍体育种通过花药

2、培养获得单倍体植株，染色体加倍后当 年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。年便可获得稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。4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发生突变。生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变。5利用植物组织培养技术可获得的细胞产物包括蛋白质、脂肪、利用植物组织培养技术可获得的细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。糖类、药物、香料、生物碱等。1.微型繁殖微型繁殖 (1)概念：用于概念：用于 的植物组织培养技术。的植

3、物组织培养技术。快速繁殖优良品种快速繁殖优良品种无性无性大量繁殖大量繁殖2作物脱毒作物脱毒(1)取材：无病毒的取材：无病毒的 组织。组织。(2)优点：提高作物优点：提高作物 。(3)实例：脱毒马铃薯的培育。实例：脱毒马铃薯的培育。茎尖茎尖产量和品质产量和品质返回学车问答 学车问题回答驾驶员模拟考试2016 科目一 科目二 科目三 科目四 3人工种子人工种子 (1)概念：以通过植物组织培养的方法获得的概念：以通过植物组织培养的方法获得的 等为材料，外面包被上人工薄膜，在适宜的条等为材料，外面包被上人工薄膜，在适宜的条件下可以发芽长成幼苗的种子。件下可以发芽长成幼苗的种子。(2)组成：由胚状体、作

4、为保护性外壳的组成：由胚状体、作为保护性外壳的 和提供和提供发育所需营养的人工胚乳组成。如下图：发育所需营养的人工胚乳组成。如下图：胚状体、不定胚状体、不定芽、顶芽和腋芽芽、顶芽和腋芽人工种皮人工种皮 (3)优点：优点：属于无性生殖，无天然种子因属于无性生殖，无天然种子因 引起的基引起的基因重组现象而发生因重组现象而发生 。生产上不受季节、气候和地域限制。生产上不受季节、气候和地域限制。利于农业生产的规范化、标准化和机械化管理。利于农业生产的规范化、标准化和机械化管理。有性生殖有性生殖性状分离性状分离 1 比较微型繁殖和普通繁殖，总结微型繁殖有哪些优点比较微型繁殖和普通繁殖，总结微型繁殖有哪些

5、优点？提示：提示：繁殖速度快；繁殖速度快；能保持优良品种的遗传特性；能保持优良品种的遗传特性；不受自然生长季节的限制。不受自然生长季节的限制。2探讨作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？如何进行探讨作物培养过程中为什么要进行作物脱毒？如何进行作物脱毒？作物脱毒？提示：提示：对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，对于无性繁殖的作物，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。而植物分生区附近的病毒就会导致作物产量降低、品质变差。而植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病

6、毒，从而获得脱毒苗。再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。3根据种子发育所需的营养物质，分析人工种根据种子发育所需的营养物质，分析人工种皮内应含有哪些有效成分？皮内应含有哪些有效成分？提示：提示：适宜的养分、无机盐、有机碳源以及农适宜的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。药、抗生素、有益菌等。自读教材自读教材夯基础夯基础 1单倍体育种单倍体育种(以二倍体植物为例以二倍体植物为例)(1)方法：方法：。(2)过程：过程：单倍体单倍体纯合子纯合子花药的离体培养花药的离体培养(3)优点：优点：后代是纯合子，能后代是纯合子，能 。明显明显 了育种年限。了育种年限。稳定遗传稳定遗传缩短

7、缩短 2突变体的利用突变体的利用 (1)产生：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处产生：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的于不断的 而易受培养条件和外界压力而易受培养条件和外界压力(如射线、化学如射线、化学物质等物质等)的影响而产生突变。的影响而产生突变。(2)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的 ，进而培育成新品种。，进而培育成新品种。3细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产 (1)细胞产物种类：细胞产物种类：等。等。(2)技术基础：植物技术基础：植物 技术。技术。分生状态分生状态突变体突变体蛋白质、脂肪、糖类、药物、香

8、料、蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱生物碱组织培养组织培养 (3)实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ；另外，三七、紫草和银杏的；另外，三七、紫草和银杏的 也都已也都已经实现了工厂化生产。经实现了工厂化生产。人参皂甙干粉人参皂甙干粉细胞产物细胞产物 根据生产的目的不同，植物组织培养的阶段不同，如微型根据生产的目的不同，植物组织培养的阶段不同，如微型繁殖应培养到试管苗阶段。请分析要生产人参皂甙干粉，应培繁殖应培养到试管苗阶段。请分析要生产人参皂甙干粉，应培养到什么阶段？养到什么阶段？提示：提示：愈伤组织阶段。愈伤组织阶段。跟随名师跟随名

9、师解疑难解疑难 1体细胞诱变育种体细胞诱变育种 (1)过程：过程：(2)原理：基因突变和植物细胞的全能性。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、优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高产、优质、抗逆的新品种，加快了育种进程。优质、抗逆的新品种，加快了育种进程。(4)缺点：缺点：突变不定向，需要处理大量突变材料。突变不定向，需要处理大量突变材料。突变体中符合人们需要、有利的品种比较少。突变体中符合人们需要、有利的品种比较少。2单倍体育种和突变体利用的比较单倍体育种和突变体利用的比较项目项目原理原理优点优点成果成果单倍体单倍体育种育种染色体染色

10、体变异变异明显缩短育种年限明显缩短育种年限单育单育1号烟草品种、号烟草品种、11号水稻和京花号水稻和京花1号号小麦品种等小麦品种等突变体突变体利用利用基因基因突变突变产生新基因，大幅度产生新基因，大幅度改良某些性状改良某些性状抗花叶病毒的甘蔗、抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草等抗盐碱的野生烟草等 例例1下图为人工种子图示，下列与其培育过程有关的叙下图为人工种子图示，下列与其培育过程有关的叙述中，错误的是述中，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胚状体是由愈伤组织分化而

11、成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性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胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析人工种子是通过植物组织培养到胚状体阶段，人工种子是通过植物组织培养到胚状体阶段，再经过人工薄膜包装得到的。由于植物组织培养属于无性繁殖，再经过人工薄膜包装得到的。由于植物组织培养属于无性繁殖，因此同一批次生产的人工种子基因型相同。胚状体已具有根、因此同一批次生产的人工种子基因型相同。胚状体已具有根、芽的分化，但仍具有分裂

12、能力。芽的分化，但仍具有分裂能力。答案答案D 人工种子与天然种子的区别人工种子与天然种子的区别 (1)人工种子是通过植物组织培养产生的，属于无性人工种子是通过植物组织培养产生的，属于无性繁殖，可保持亲本的优良性状。繁殖，可保持亲本的优良性状。(2)自然种子是通过有性生殖产生的，可表现出双亲自然种子是通过有性生殖产生的，可表现出双亲的遗传的遗传性状。性状。例例2下图为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图下图为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图回答：回答：(1)图中单倍体植株通常的获取方式是图中单倍体植株通常的获取方式是_。若图中单倍体细胞含若图中单倍体细胞含2个染色体组，个染色体组，A有有4个

13、染色体组，则个染色体组，则过程过程所用化学试剂的作用是所用化学试剂的作用是_。(2)图中图中B和和C过程的不同点是过程的不同点是_，这，这种不同主要的决定因素是种不同主要的决定因素是_。(3)若想在若想在C过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，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应用物理诱变或化学诱变的方法处理_。(4)若要获得水稻的人工种子，则应选用图中的若要获得水稻的人工种子，则应选用图中的_结构，结构，该结构与正常受精卵形成的该结构与正常受精卵形成的_有类似的结构和发育过程。有类似的结构和发育过程。(5)若若D为为“胡萝卜胡萝卜羊角芹羊角芹”，过程常

14、用的物理方过程常用的物理方_等；经融合处理后，含有的细胞类型有等；经融合处理后，含有的细胞类型有_种种(若融合的细若融合的细胞只考虑两两融合胞只考虑两两融合)。思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析(1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗两个阶段。秋水仙素可抑制纺锤体的形成，诱导染色处理幼苗两个阶段。秋水仙素可抑制纺锤体的形成，诱导染色体数目加倍。体数目加倍。(2)图中图中B表示通过胚状体分化为幼苗，表示通过胚状体分化为幼苗，C表示通过愈伤组表示通过愈伤组织形成丛芽再形成幼苗，这两种途径主要取决于培养基中激素织形成丛芽再形成幼苗，这两种途径主要取决于培

15、养基中激素的种类及浓度配比。的种类及浓度配比。(3)诱变育种处理的材料为分裂活动旺盛的部位，如愈伤组诱变育种处理的材料为分裂活动旺盛的部位，如愈伤组织、芽等。织、芽等。(4)人工种子是在胚状体外包装上人工种皮制得的。人工种子是在胚状体外包装上人工种皮制得的。(5)诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法，物理法包诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法，物理法包括离心、振动、电激等。括离心、振动、电激等。答案答案(1)花药离体培养抑制细胞有丝分裂过程中纺锤花药离体培养抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成体的形成 (2)B过程中形成的是胚状体，而过程中形成的是胚状体，而C过程形成的是丛芽细过程形成的是

16、丛芽细胞分裂素与生长素的比值胞分裂素与生长素的比值 (3)愈伤组织愈伤组织(4)胚状体胚胚状体胚 (5)离心、振动、电激离心、振动、电激3 在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是 ()A培养的细胞一直处于不断的分生状态培养的细胞一直处于不断的分生状态 B培养基营养丰富，易于植物生长培养基营养丰富，易于植物生长 C纺锤丝的形成容易受抑制纺锤丝的形成容易受抑制 DDNA复制容易受抑制复制容易受抑制 解析：解析：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于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。响而产生突变。答案：答案：A点此进入点此进入