2.1.2植物细胞工程的应用课件--高中生物学人教版（2019）选择性必修3(共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 2.1.2植物细胞工程的应用课件--高中生物学人教版（2019）选择性必修3(共24张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-29 00:42:19 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第1节植物细胞工程
二植物细胞工程的应用
1.植物细胞工程在生产实践中有
哪些应用
2.植物细胞工程应用于生产实践 的主要优势是什么
本节 取水 焦
铁皮石斛
脱毒草莓
1.概念：用于凯苏繁殖优良品种的植物组织培养技术。
也叫微型繁殖
2.生殖方式：一般为无性生殖
3.原理：植物细胞的全能性
一、植物繁殖的新途径
快速繁殖
(4)优点：①高效、快速地实现种苗的大量繁殖；
②保持优良品种的遗传特性。
③不受自然生长季节的限制，培养周期短
④选材少，繁殖率高，便于自动化管理
(5)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。
铁皮石斛的产业化育苗
1.适用对象：被病毒感染的无性繁殖的作物
2.原因：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
3.过程
脱分化
无病毒组织 愈伤组织
移栽成活
幼苗 完整植株
作物脱毒
根、芽
再分化
思考：
为什么要利用茎尖来获得脱毒苗
无性繁殖的作物所感染的病毒很容易传给后代，而病毒 在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变 差。植物顶端分生区附近(如茎尖)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，再 生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。用脱毒 苗进行繁殖，种植的作物不会或极少感染病毒
脱毒产品
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)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，其中花药培养的原理是植物细胞的全能性
(2)单倍体育种的过程：
离 体 培愈伤养 再 分 化单 体工 诱 导
组织 幼苗
花药中
的花粉
正常
植株
染色体加倍
脱分化
(3)生殖方式：有性生殖
(4)单倍体育种的优点：极大地缩短了育种的年限，节 约了大量的人力和物力
(5)单倍体的应用
①单倍体育种己成为作物育种的一条有效途径。
②由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染 色体加倍后得到的植株的隐性性睿易显现，因此它也是进 行体细胞诱奢种和研究遗传突变的理想材料
玉米单倍体育种流程示意图 优良 品种
单倍体
纯合二倍体
2.突变体的利用
①原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处 于不断增殖的状态，因此它们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。从产生突 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
②利用：筛选出有用的突变体，培育新品种。如培育抗病、 抗盐、含蛋白质含量高、高产的新品种植物
诱导分化
④优点：可以得到抗盐、抗病、高产以及蛋白质含量高的 突变体
⑤实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等
诱变处理
脱分化
外植体
愈伤组织 突变体
③流程：
筛选 培育
新品种
三 、细胞产物的工厂化生产
红豆杉 (拉丁学名： Taxus chinensis
(Pilger)Rehd.), 是红豆杉属的植物的 通称。该属约11种，分布于北半球。中国 有4种1变种。 红豆杉属于浅根植物，其主 根不明显、侧根发达，是世界上公认濒临 灭绝的天然珍稀抗癌植物，是经过了第四 纪冰川遗留下来的古老子遗树种，在地球 上已有250万年的历史。由于在自然条件下 红豆杉生长速度缓慢，再生能力差，所以 很长时间以来，世界范围内还没有形成大 规摸的红豆杉原料林基地
(1)细胞产物的种类
①初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢 活动，在整个生命过程中一直进行。初生代谢物包括蛋白 质、脂肪、糖类和核酸等
②次生代谢物：次生代谢不是生物生长所必需的，一般在 特定组织或器官和特定条件下进行。次生代谢物包括酚类、 萜类和含氮化合物等小分子有机化合物
注意：次生代谢物含量低，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
脱分化 分散开 发酵、提取
外植体 愈伤组织 细胞悬液 细胞产物
(4)实例：人参、三七、紫草和红豆杉等的细胞产物
都已实现工厂化生产
(2)技术：植物细胞培养技术
(3)操作流程：
人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶
芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子，在 适宜条件下能萌发长成幼苗。人工种子是天然种子的替 代品，克服了天然种子的缺陷，保持亲本的优良性状，
不受季节、气候、地域的限制
神奇的人工种子
【注意】若是由二倍体植物的花粉或者三倍体植物的营养
器官培养得到的人工种子发育来的植株是不可育的，若是 由二倍体植物的茎尖、根尖等营养器官培养得到的人工种 子发育来的植株是可育的
外部薄膜
藻朊酸钙胶体
保水剂
营养液等
胚状体
人工种子的结构
课堂练习
1.下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误的是( A ) A.人工种子包埋胚状体的胶质可以看作自然种子的种皮 B.在紫草素的细胞产物工厂化生产的过程中使用的是液 体培养基
C.对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出 新品种
D.利用植物组织培养技术培育的脱毒苗具有不含或很少 含病毒的特点
2.如图表示一人工种子，下列与人工种子培育生产过程有关
的叙述，不正确的是( A )
人工种皮
胚状体
人工胚乳
A.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的
B.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得 C.图中的胚状体也可以是不定芽顶芽和腋芽
D.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
3.明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用
的恰当的方法有( D )
①利用细胞工程技术，实现药用成分的工厂化生产
②大规模培养愈伤组织，直接提取药用成分
③大规模栽培组织培养苗，获取药用成分
④大规模采集自然界的明党参，将其转移到温室中保护种 植
A.①② B.①③ C.①②③④D.①②③
4.下列关于植物细胞工程的实际应用，错误的是( B )
A.用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术被称为植 物的微型繁殖技术
B.切取草莓的茎尖进行组织培养，获得脱毒苗具有抗病毒 特性
C.植物组织培养技术可用于体细胞诱变育种
D.用组织培养技术生产人参，其生长速度快，药用成分和 药理活性更加优良
第1节植物细胞工程
二植物细胞工程的应用
1.植物细胞工程在生产实践中有
哪些应用
2.植物细胞工程应用于生产实践 的主要优势是什么
本节 取水 焦
铁皮石斛
脱毒草莓
1.概念：用于凯苏繁殖优良品种的植物组织培养技术。
也叫微型繁殖
2.生殖方式：一般为无性生殖
3.原理：植物细胞的全能性
一、植物繁殖的新途径
快速繁殖
(4)优点：①高效、快速地实现种苗的大量繁殖；
②保持优良品种的遗传特性。
③不受自然生长季节的限制，培养周期短
④选材少，繁殖率高，便于自动化管理
(5)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。
铁皮石斛的产业化育苗
1.适用对象：被病毒感染的无性繁殖的作物
2.原因：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
3.过程
脱分化
无病毒组织 愈伤组织
移栽成活
幼苗 完整植株
作物脱毒
根、芽
再分化
思考：
为什么要利用茎尖来获得脱毒苗
无性繁殖的作物所感染的病毒很容易传给后代，而病毒 在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变 差。植物顶端分生区附近(如茎尖)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，再 生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。用脱毒 苗进行繁殖，种植的作物不会或极少感染病毒
脱毒产品
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)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，其中花药培养的原理是植物细胞的全能性
(2)单倍体育种的过程：
离 体 培愈伤养 再 分 化单 体工 诱 导
组织 幼苗
花药中
的花粉
正常
植株
染色体加倍
脱分化
(3)生殖方式：有性生殖
(4)单倍体育种的优点：极大地缩短了育种的年限，节 约了大量的人力和物力
(5)单倍体的应用
①单倍体育种己成为作物育种的一条有效途径。
②由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染 色体加倍后得到的植株的隐性性睿易显现，因此它也是进 行体细胞诱奢种和研究遗传突变的理想材料
玉米单倍体育种流程示意图 优良 品种
单倍体
纯合二倍体
2.突变体的利用
①原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处 于不断增殖的状态，因此它们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。从产生突 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
②利用：筛选出有用的突变体，培育新品种。如培育抗病、 抗盐、含蛋白质含量高、高产的新品种植物
诱导分化
④优点：可以得到抗盐、抗病、高产以及蛋白质含量高的 突变体
⑤实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等
诱变处理
脱分化
外植体
愈伤组织 突变体
③流程：
筛选 培育
新品种
三 、细胞产物的工厂化生产
红豆杉 (拉丁学名： Taxus chinensis
(Pilger)Rehd.), 是红豆杉属的植物的 通称。该属约11种，分布于北半球。中国 有4种1变种。 红豆杉属于浅根植物，其主 根不明显、侧根发达，是世界上公认濒临 灭绝的天然珍稀抗癌植物，是经过了第四 纪冰川遗留下来的古老子遗树种，在地球 上已有250万年的历史。由于在自然条件下 红豆杉生长速度缓慢，再生能力差，所以 很长时间以来，世界范围内还没有形成大 规摸的红豆杉原料林基地
(1)细胞产物的种类
①初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢 活动，在整个生命过程中一直进行。初生代谢物包括蛋白 质、脂肪、糖类和核酸等
②次生代谢物：次生代谢不是生物生长所必需的，一般在 特定组织或器官和特定条件下进行。次生代谢物包括酚类、 萜类和含氮化合物等小分子有机化合物
注意：次生代谢物含量低，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
脱分化 分散开 发酵、提取
外植体 愈伤组织 细胞悬液 细胞产物
(4)实例：人参、三七、紫草和红豆杉等的细胞产物
都已实现工厂化生产
(2)技术：植物细胞培养技术
(3)操作流程：
人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶
芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子，在 适宜条件下能萌发长成幼苗。人工种子是天然种子的替 代品，克服了天然种子的缺陷，保持亲本的优良性状，
不受季节、气候、地域的限制
神奇的人工种子
【注意】若是由二倍体植物的花粉或者三倍体植物的营养
器官培养得到的人工种子发育来的植株是不可育的，若是 由二倍体植物的茎尖、根尖等营养器官培养得到的人工种 子发育来的植株是可育的
外部薄膜
藻朊酸钙胶体
保水剂
营养液等
胚状体
人工种子的结构
课堂练习
1.下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误的是( A ) A.人工种子包埋胚状体的胶质可以看作自然种子的种皮 B.在紫草素的细胞产物工厂化生产的过程中使用的是液 体培养基
C.对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出 新品种
D.利用植物组织培养技术培育的脱毒苗具有不含或很少 含病毒的特点
2.如图表示一人工种子，下列与人工种子培育生产过程有关
的叙述，不正确的是( A )
人工种皮
胚状体
人工胚乳
A.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的
B.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得 C.图中的胚状体也可以是不定芽顶芽和腋芽
D.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
3.明党参是我国珍稀药用植物，对其进行保护性开发利用
的恰当的方法有( D )
①利用细胞工程技术，实现药用成分的工厂化生产
②大规模培养愈伤组织，直接提取药用成分
③大规模栽培组织培养苗，获取药用成分
④大规模采集自然界的明党参，将其转移到温室中保护种 植
A.①② B.①③ C.①②③④D.①②③
4.下列关于植物细胞工程的实际应用，错误的是( B )
A.用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术被称为植 物的微型繁殖技术
B.切取草莓的茎尖进行组织培养，获得脱毒苗具有抗病毒 特性
C.植物组织培养技术可用于体细胞诱变育种
D.用组织培养技术生产人参，其生长速度快，药用成分和 药理活性更加优良