人教版高中生物选修三2.1.2植物细胞工程的实际应用课件 (共34张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修三2.1.2植物细胞工程的实际应用课件 (共34张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-05-20 20:04:24 | ||
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文档简介
课件34张PPT。离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化①无菌
②营养：
③一定的外界条件
④植物激素：
细胞分裂素 生长素有机物 无机盐 水分遮光一定的光照芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照排列疏松而无规
则，高度液泡化的
呈无定形状态的薄
壁细胞如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…植物组织培养技术①②③④⑤融合的原生质体原生质体B原生质体A去壁去壁植物A细胞植物B细胞诱导融合再生出细胞壁杂种细胞脱分化 （细胞分裂）愈伤组织再分化杂种植株植物
组织
培养植物
细胞
融合植物
体细胞
杂交蝴蝶兰2·1·2植物细胞工程的实际应用 资料1 科学家应用多倍体育种的方法，
培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、
含糖高、口感好等特点。
但因其不结种子，
每年必须用四倍体和
二倍体西瓜杂交培育
种子，不仅增加了生
产成本，也给无籽西
瓜的普及带来困难。一、植物繁殖的新途径（一）微型繁殖
读课本38页第一二段回答问题：
1、微型繁殖的概念、优点
2、微型繁殖属于哪种生殖方式？
为何能保持优良品种的遗传特性？1.微型繁殖
(1)概念：用于 优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点
① 繁殖，能够保持种苗的优良 特性
②选取材料少；繁殖速度 ，周期短；不受季节、气候、自然灾害等因素的影响。
③可实现 化生产。快速繁殖无性遗传快工厂2、微型繁殖属于哪种生殖方式？为何能保持优良品种的遗传特性？微型繁殖属于无性繁殖；
无性繁殖只进行有丝分裂，后代不发生性状分离，所以能保持优良品种的遗传特性 资料2 病毒引起的植物病害有500多种。
受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，
如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、
苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的
防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损
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。小贴士病毒是寄生性生物，在用种子繁殖或用植物根、茎无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给下一代，使其繁殖的子代感染病毒。(二)作物脱毒阅读课本38页最后一段和39页一二段回答问题
1、植物感染病毒后有何危害？
2、目前采用什么方法来脱毒？选择什么样的材料？有何特点？长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病
毒，导致产量降低，品质变差茎尖组织培养技术选用植物分生区附近（如茎尖、根尖，但通常采用茎尖）这部分细胞病毒极少甚至无病毒2.作物脱毒
(1)材料: (2)方法:无病毒
的茎尖等脱毒苗植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少2．脱毒苗与抗毒苗有何区别？
脱毒苗：是选择植物的茎尖(刚形成，不含有病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。
抗毒苗：是把某抗病基因导入到受体植株中，并通过一定的方法培育形成的，属于基因工程的范畴。（三）神奇的人工种子1、天然种子的局限性？
2、什么是人工种子？ 1）培育周期长
2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性
3）生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大量的土地实现制种通过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。人工种子的结构
结构：由 、作为保护性
外壳的 和提供发育所需
营养的 组成。如图所示：胚状体人工种皮人工胚乳人工种皮胚状体人工胚乳3、教材40页，【讨论】人工种子与天然种子相比有何优点？①培植周期短
②后代无性状分离
③不受气候,季节和地域限制
④可以很方便地贮藏和运输 还可加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等4、教材40页，为了促进胚状体的生长发育还可以向人工种皮中加入些什么？下图为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有关叙述中不正确的是 （ ）
A．人工种子一般是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组织才能表现出全能性
C．同一批次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，具有分裂能力细胞构成2、如图所示
①→脱分化→②→再分化→③→④若培育人工种子则应选择 作为
材料？③D 二、作物新品种的培育正常
植物花药实质是花粉细胞培养愈伤
组织 单倍体幼苗 脱分化再分化染色体加倍秋水仙素处理1.单倍体育种 (1)方法: (2)优点:花药的离体培养获得单倍体植株，
染色体加倍选择优良品种种子纯合体选优 自交花药离体培养→P高杆抗病
DDTT×矮杆感病
ddttF1高杆抗病
DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素处理→ ↑
需要的矮抗品种第1年第2年举例单倍体育种：利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt
品种培育矮杆抗病ddTT品种单倍体幼苗杂交育种单倍体育种二、作物新品种的培育明显缩短育种年限.
后代稳定遗传,都是纯合体;正常
植物花药实质是花粉细胞培养愈伤
组织 单倍体幼苗 脱分化再分化染色体加倍秋水仙素处理1.单倍体育种 (1)方法: (2)优点:花药的离体培养获得单倍体植株，
染色体加倍选择优良品种种子纯合体选优 自交二、作物新品种的培育1.单倍体育种
2.突变体的利用 对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理，促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
新
品种外植体愈伤组织 多种
突变体 筛选脱分化再分化诱变处理3、转基因植物的培育植物组织培养4、植物体细胞杂交植物细胞融合植物组织培养（三）细胞产物的工厂化生产哪些产物可用该方法获得？
细胞产物的工厂化生产过程中用到了什么技术？三.细胞产物的工厂化生产(1)种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.
(2)技术:植物的组织培养. 人参根
↓
大量愈伤组织
↓
选择增殖速度快且细胞内
人参皂甙含量高的细胞
↓
分裂出更多的细胞
↓
人参皂甙2、如下图所示
①→脱分化→②→再分化→③→④若大量生产人参皂甙（dai）则应
选择 进行培养？②这些细胞产物是在植物组织培养的
哪一环节中获得的？
转基因细胞
杂种细胞
茎尖、根尖等分生区
花药（花粉）外植体脱分化愈伤组织再分化丛芽或胚状体 工厂化
生产药物人工种子转基因植物
杂种植物
作物脱毒
单倍体育种
微型繁殖、根植物体诱变处理突变细胞2·1·2植物细胞工程的实际应用突变体的利用+
人工薄膜培养例1：03江苏 用高度分化的植物细胞、组织
和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，
下列叙述错误的是
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的
胚状结构典例精析例2：右图为植物体细胞杂交过程
示意图。据图回答：1）步骤①是________________
__________________________
最常用的方法是_________.
2）步骤②一般常用的化学试剂是
______________目的是______
_____________.
3）在利用杂种细胞培育成为杂种
植株的过程中，运用的技术手段
是___________ ，其中步骤④相
当于_____，步骤⑤相当于_____
去掉细胞壁分离出有
活力的原生质体 酶解法 聚乙二醇（PEG） 诱导原生质体融合植物组织培养
脱分化再分化例2：右图为植物体细胞杂交过程
示意图。据图回答： 4）植物体细胞杂交的目的是获得
新的杂种植株。使____________
能够在新的植物体上有所表现，
其根本原因:
5）从理论上讲，杂种植株的育性
_____。若运用传统有性杂交方法
能否实现？_____。并说明理由：
因此，这项研究对于培养作物新品
种方面的重大意义在于：
.两个亲本的遗传性状 杂种植株获得了双亲的遗传物质 可育不能因为不同种生物之间存在生殖隔离
克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了
可用于杂交的亲本组合范围
1、植物的微型繁殖技术是指 （ ）
A．植物体细胞杂交技术
B．嫁接
C．营养繁殖
D．植物组织培养
2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是 （ ）
A．彼此性状相似 B．变异频率较高
C．单倍体 D．都是纯合子
课堂演练3．用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ）
A．食品添加剂
B．无病毒植物
C. 人工种子
D．前三项都是
4．下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 （ ）
A．花药离体培养得到单倍体植株
B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C．人工种子的培育
D．“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程
5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（ ）
A．选择优良品种进行杂交
B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利有芽尖进行组织培养
D．人工诱导基因突变
6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（）
A.有丝分裂 B.分化
C.减数分裂 D.全能性
7.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规
则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基
中获得___________________________ 等营养物质。
（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_
__________和________________两类激素。
水、无机盐、维生素和小分子有机物细胞分裂素植物生长素（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_____________能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。
（4）试管苗的细胞核中含_____条脱氧核糖核苷酸链。
（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。
叶绿体 24AB、aB、Ab、ab
②营养：
③一定的外界条件
④植物激素：
细胞分裂素 生长素有机物 无机盐 水分遮光一定的光照芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照排列疏松而无规
则，高度液泡化的
呈无定形状态的薄
壁细胞如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…植物组织培养技术①②③④⑤融合的原生质体原生质体B原生质体A去壁去壁植物A细胞植物B细胞诱导融合再生出细胞壁杂种细胞脱分化 （细胞分裂）愈伤组织再分化杂种植株植物
组织
培养植物
细胞
融合植物
体细胞
杂交蝴蝶兰2·1·2植物细胞工程的实际应用 资料1 科学家应用多倍体育种的方法，
培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、
含糖高、口感好等特点。
但因其不结种子，
每年必须用四倍体和
二倍体西瓜杂交培育
种子，不仅增加了生
产成本，也给无籽西
瓜的普及带来困难。一、植物繁殖的新途径（一）微型繁殖
读课本38页第一二段回答问题：
1、微型繁殖的概念、优点
2、微型繁殖属于哪种生殖方式？
为何能保持优良品种的遗传特性？1.微型繁殖
(1)概念：用于 优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点
① 繁殖，能够保持种苗的优良 特性
②选取材料少；繁殖速度 ，周期短；不受季节、气候、自然灾害等因素的影响。
③可实现 化生产。快速繁殖无性遗传快工厂2、微型繁殖属于哪种生殖方式？为何能保持优良品种的遗传特性？微型繁殖属于无性繁殖；
无性繁殖只进行有丝分裂，后代不发生性状分离，所以能保持优良品种的遗传特性 资料2 病毒引起的植物病害有500多种。
受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，
如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、
苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的
防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损
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。小贴士病毒是寄生性生物，在用种子繁殖或用植物根、茎无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给下一代，使其繁殖的子代感染病毒。(二)作物脱毒阅读课本38页最后一段和39页一二段回答问题
1、植物感染病毒后有何危害？
2、目前采用什么方法来脱毒？选择什么样的材料？有何特点？长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病
毒，导致产量降低，品质变差茎尖组织培养技术选用植物分生区附近（如茎尖、根尖，但通常采用茎尖）这部分细胞病毒极少甚至无病毒2.作物脱毒
(1)材料: (2)方法:无病毒
的茎尖等脱毒苗植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少2．脱毒苗与抗毒苗有何区别？
脱毒苗：是选择植物的茎尖(刚形成，不含有病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。
抗毒苗：是把某抗病基因导入到受体植株中，并通过一定的方法培育形成的，属于基因工程的范畴。（三）神奇的人工种子1、天然种子的局限性？
2、什么是人工种子？ 1）培育周期长
2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性
3）生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大量的土地实现制种通过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。人工种子的结构
结构：由 、作为保护性
外壳的 和提供发育所需
营养的 组成。如图所示：胚状体人工种皮人工胚乳人工种皮胚状体人工胚乳3、教材40页，【讨论】人工种子与天然种子相比有何优点？①培植周期短
②后代无性状分离
③不受气候,季节和地域限制
④可以很方便地贮藏和运输 还可加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等4、教材40页，为了促进胚状体的生长发育还可以向人工种皮中加入些什么？下图为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有关叙述中不正确的是 （ ）
A．人工种子一般是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组织才能表现出全能性
C．同一批次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，具有分裂能力细胞构成2、如图所示
①→脱分化→②→再分化→③→④若培育人工种子则应选择 作为
材料？③D 二、作物新品种的培育正常
植物花药实质是花粉细胞培养愈伤
组织 单倍体幼苗 脱分化再分化染色体加倍秋水仙素处理1.单倍体育种 (1)方法: (2)优点:花药的离体培养获得单倍体植株，
染色体加倍选择优良品种种子纯合体选优 自交花药离体培养→P高杆抗病
DDTT×矮杆感病
ddttF1高杆抗病
DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素处理→ ↑
需要的矮抗品种第1年第2年举例单倍体育种：利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt
品种培育矮杆抗病ddTT品种单倍体幼苗杂交育种单倍体育种二、作物新品种的培育明显缩短育种年限.
后代稳定遗传,都是纯合体;正常
植物花药实质是花粉细胞培养愈伤
组织 单倍体幼苗 脱分化再分化染色体加倍秋水仙素处理1.单倍体育种 (1)方法: (2)优点:花药的离体培养获得单倍体植株，
染色体加倍选择优良品种种子纯合体选优 自交二、作物新品种的培育1.单倍体育种
2.突变体的利用 对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理，促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
新
品种外植体愈伤组织 多种
突变体 筛选脱分化再分化诱变处理3、转基因植物的培育植物组织培养4、植物体细胞杂交植物细胞融合植物组织培养（三）细胞产物的工厂化生产哪些产物可用该方法获得？
细胞产物的工厂化生产过程中用到了什么技术？三.细胞产物的工厂化生产(1)种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.
(2)技术:植物的组织培养. 人参根
↓
大量愈伤组织
↓
选择增殖速度快且细胞内
人参皂甙含量高的细胞
↓
分裂出更多的细胞
↓
人参皂甙2、如下图所示
①→脱分化→②→再分化→③→④若大量生产人参皂甙（dai）则应
选择 进行培养？②这些细胞产物是在植物组织培养的
哪一环节中获得的？
转基因细胞
杂种细胞
茎尖、根尖等分生区
花药（花粉）外植体脱分化愈伤组织再分化丛芽或胚状体 工厂化
生产药物人工种子转基因植物
杂种植物
作物脱毒
单倍体育种
微型繁殖、根植物体诱变处理突变细胞2·1·2植物细胞工程的实际应用突变体的利用+
人工薄膜培养例1：03江苏 用高度分化的植物细胞、组织
和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，
下列叙述错误的是
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的
胚状结构典例精析例2：右图为植物体细胞杂交过程
示意图。据图回答：1）步骤①是________________
__________________________
最常用的方法是_________.
2）步骤②一般常用的化学试剂是
______________目的是______
_____________.
3）在利用杂种细胞培育成为杂种
植株的过程中，运用的技术手段
是___________ ，其中步骤④相
当于_____，步骤⑤相当于_____
去掉细胞壁分离出有
活力的原生质体 酶解法 聚乙二醇（PEG） 诱导原生质体融合植物组织培养
脱分化再分化例2：右图为植物体细胞杂交过程
示意图。据图回答： 4）植物体细胞杂交的目的是获得
新的杂种植株。使____________
能够在新的植物体上有所表现，
其根本原因:
5）从理论上讲，杂种植株的育性
_____。若运用传统有性杂交方法
能否实现？_____。并说明理由：
因此，这项研究对于培养作物新品
种方面的重大意义在于：
.两个亲本的遗传性状 杂种植株获得了双亲的遗传物质 可育不能因为不同种生物之间存在生殖隔离
克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了
可用于杂交的亲本组合范围
1、植物的微型繁殖技术是指 （ ）
A．植物体细胞杂交技术
B．嫁接
C．营养繁殖
D．植物组织培养
2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是 （ ）
A．彼此性状相似 B．变异频率较高
C．单倍体 D．都是纯合子
课堂演练3．用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ）
A．食品添加剂
B．无病毒植物
C. 人工种子
D．前三项都是
4．下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 （ ）
A．花药离体培养得到单倍体植株
B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C．人工种子的培育
D．“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程
5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（ ）
A．选择优良品种进行杂交
B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利有芽尖进行组织培养
D．人工诱导基因突变
6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（）
A.有丝分裂 B.分化
C.减数分裂 D.全能性
7.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规
则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基
中获得___________________________ 等营养物质。
（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_
__________和________________两类激素。
水、无机盐、维生素和小分子有机物细胞分裂素植物生长素（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_____________能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。
（4）试管苗的细胞核中含_____条脱氧核糖核苷酸链。
（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。
叶绿体 24AB、aB、Ab、ab