人教版高中生物选修3 专题2 细胞工程 2.1.2 植物 细胞工程的实际应用
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修3 专题2 细胞工程 2.1.2 植物 细胞工程的实际应用 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 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 | 2020-04-17 22:42:00 | ||
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文档简介
(共35张PPT)
高雅美丽的兰花深受人们的喜欢。兰花传统的繁
殖器官为根和种子。在常规繁殖中，遇到的难题是：
寻求
植物繁殖新途径？
2、兰花的种子很微小，胚很纤弱，用种子繁殖在发芽过程中很容易夭折。
1、用分根法繁殖速度缓慢,不利于新品种的快速推广;
导入新课
怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？
别致的花房
专题2 细胞工程
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
2.1植物细胞工程
列举植物细胞工程的实际应用。
搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析、交流。
知识目标
能力目标
教学目标
情感态度与价值观
1、讨论植物细胞工程的社会意义。
2、关注植物细胞工程的发展前景。
了解植物细胞工程应用的实例。
如何根据需求选择合适的植物细胞工程技术，解决实际问题。
重点
难点
教学重难点
1、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？
回顾
2、思考利用这项技术能做哪些工作？
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖
2、作物脱毒
3、神奇的人工种子
二、作物新品种的培育
1、单倍体育种
2、突变体的利用
三、细胞产物的工厂化生产
植物细胞工程的实际应用
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖技术：
概念:
用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术。
优点:
（1）保持优良品种的遗传特性
（2）高效快速地实现种苗的大量繁殖
成就:
目前，兰花、生菜、杨树以及无籽西瓜的试管苗，都已形成一定规模的产业化生产。
早在20世纪60年代，荷兰科学家就成功的实现了利用组织培养技术来培育兰花。
2、作物脱毒：
原因:
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。
材料:
分生区（如茎尖）的细胞
方法:
进行植物组织培养
结果:
获得脱毒幼苗
成就:
用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒。目前，作物脱毒技术在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝等作物上已获得成功。
薯类作物种苗脱毒快速繁殖
脱毒草莓（左）与没有脱毒的草莓（右）
3、神奇的人工种子：
概念:
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。
胚状体
在组织培养过程中，由愈伤组织再分化形成的类似于胚的结构。
人工种子的组成:
胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
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。
胚状体
离体的植物细胞（组织、器官）
↓
诱导产生愈伤组织
↓
诱导形成胚状体
胚状体机械化包裹人工种皮
贮藏或种植
↓
↓
人工种子的制备过程:
人工种子的优点:
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
二、作物新品种的培育
1、单倍体育种：
单倍体的概念:
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
单倍体的形成:
由配子不经过受精作用而直接发育成的个体例蜜蜂中的雄蜂。
花药
花粉细胞培养
接种
愈伤
组织
分化出
小植物
再分化
单倍体
植株
正常
植株
染色体加倍
单倍体育种过程:
脱分化
单倍体育种的成就：
后代都是纯合子，明显缩短育种年限。
单倍体育种的优点：
1号烟草品种、中花8号、
11号水稻。
种花11号水稻
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。
2、突变体的利用：
突变体的产生：
植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。
突变体的利用：
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。
小知识
体细胞诱变育种
在作物育种中，可以对植物的愈伤组织进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株。从这些植株中筛选出高抗、高产、优质的突变体，就可以培育出新品种。
小知识
体细胞诱变育种
化学诱变一般是利用一些化学诱变剂进行处理。常见的有甲基磺酸乙酯和叠氮化钠。物理诱变一般包括采用电离辐射处理。电离辐射主要包括中子、射线等。
突变体利用的成就：
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草。
多倍体根
正常根
三、细胞产物的工业化生产
细胞产物种类：
蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等
技术：
植物的组织培养
利用植物组织培养技术来大量生产人参皂甙干粉，生产三七、紫草和银杏的细胞产物，生产抗癌物质紫杉醇。
成就：
人参皂甙干粉的工厂化生产使产量大大增加
课堂小结
植物繁殖的新途径
作物新品种的培育
细胞产物的工厂化生产
微型繁殖
作物脱毒
神奇的人工种子
单倍体育种
突变体的利用
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
B
针对性练习
课堂练习
1、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（ ）。
植物组织培养
2、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：（ ）。
可以
不能
因为不同种生物之间存在生殖隔离
3、植物组织培养对于培养作物新品种方面的重大意义在于（ ）。
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
C．营养繁殖
D．植物组织培养
4、植物的微型繁殖技术是指 （ ）
A．植物体细胞杂交技术
B．嫁接
D
C. 人工种子
D．前三项都是
5、用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ）
D
A．食品添加剂
B．无病毒植物
6、简答：人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？
植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。
提示：
高雅美丽的兰花深受人们的喜欢。兰花传统的繁
殖器官为根和种子。在常规繁殖中，遇到的难题是：
寻求
植物繁殖新途径？
2、兰花的种子很微小，胚很纤弱，用种子繁殖在发芽过程中很容易夭折。
1、用分根法繁殖速度缓慢,不利于新品种的快速推广;
导入新课
怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？
别致的花房
专题2 细胞工程
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
2.1植物细胞工程
列举植物细胞工程的实际应用。
搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析、交流。
知识目标
能力目标
教学目标
情感态度与价值观
1、讨论植物细胞工程的社会意义。
2、关注植物细胞工程的发展前景。
了解植物细胞工程应用的实例。
如何根据需求选择合适的植物细胞工程技术，解决实际问题。
重点
难点
教学重难点
1、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？
回顾
2、思考利用这项技术能做哪些工作？
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖
2、作物脱毒
3、神奇的人工种子
二、作物新品种的培育
1、单倍体育种
2、突变体的利用
三、细胞产物的工厂化生产
植物细胞工程的实际应用
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖技术：
概念:
用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术。
优点:
（1）保持优良品种的遗传特性
（2）高效快速地实现种苗的大量繁殖
成就:
目前，兰花、生菜、杨树以及无籽西瓜的试管苗，都已形成一定规模的产业化生产。
早在20世纪60年代，荷兰科学家就成功的实现了利用组织培养技术来培育兰花。
2、作物脱毒：
原因:
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。
材料:
分生区（如茎尖）的细胞
方法:
进行植物组织培养
结果:
获得脱毒幼苗
成就:
用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒。目前，作物脱毒技术在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝等作物上已获得成功。
薯类作物种苗脱毒快速繁殖
脱毒草莓（左）与没有脱毒的草莓（右）
3、神奇的人工种子：
概念:
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。
胚状体
在组织培养过程中，由愈伤组织再分化形成的类似于胚的结构。
人工种子的组成:
胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
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。
胚状体
离体的植物细胞（组织、器官）
↓
诱导产生愈伤组织
↓
诱导形成胚状体
胚状体机械化包裹人工种皮
贮藏或种植
↓
↓
人工种子的制备过程:
人工种子的优点:
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
二、作物新品种的培育
1、单倍体育种：
单倍体的概念:
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
单倍体的形成:
由配子不经过受精作用而直接发育成的个体例蜜蜂中的雄蜂。
花药
花粉细胞培养
接种
愈伤
组织
分化出
小植物
再分化
单倍体
植株
正常
植株
染色体加倍
单倍体育种过程:
脱分化
单倍体育种的成就：
后代都是纯合子，明显缩短育种年限。
单倍体育种的优点：
1号烟草品种、中花8号、
11号水稻。
种花11号水稻
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。
2、突变体的利用：
突变体的产生：
植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。
突变体的利用：
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。
小知识
体细胞诱变育种
在作物育种中，可以对植物的愈伤组织进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株。从这些植株中筛选出高抗、高产、优质的突变体，就可以培育出新品种。
小知识
体细胞诱变育种
化学诱变一般是利用一些化学诱变剂进行处理。常见的有甲基磺酸乙酯和叠氮化钠。物理诱变一般包括采用电离辐射处理。电离辐射主要包括中子、射线等。
突变体利用的成就：
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草。
多倍体根
正常根
三、细胞产物的工业化生产
细胞产物种类：
蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等
技术：
植物的组织培养
利用植物组织培养技术来大量生产人参皂甙干粉，生产三七、紫草和银杏的细胞产物，生产抗癌物质紫杉醇。
成就：
人参皂甙干粉的工厂化生产使产量大大增加
课堂小结
植物繁殖的新途径
作物新品种的培育
细胞产物的工厂化生产
微型繁殖
作物脱毒
神奇的人工种子
单倍体育种
突变体的利用
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
B
针对性练习
课堂练习
1、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（ ）。
植物组织培养
2、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：（ ）。
可以
不能
因为不同种生物之间存在生殖隔离
3、植物组织培养对于培养作物新品种方面的重大意义在于（ ）。
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
C．营养繁殖
D．植物组织培养
4、植物的微型繁殖技术是指 （ ）
A．植物体细胞杂交技术
B．嫁接
D
C. 人工种子
D．前三项都是
5、用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ）
D
A．食品添加剂
B．无病毒植物
6、简答：人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？
植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。
提示：