2020-2021学年高二生物人教版选修三2.1.2植物细胞工程的实际应用课件（共23张PPT）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二生物人教版选修三2.1.2植物细胞工程的实际应用课件（共23张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 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 | 2021-08-12 12:35:09 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
植物细胞工程的基本技术包括
植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
原理？
过程？
离体的植物器官、组织或细胞
愈伤组织
胚状体或丛芽
避光、诱导培养基
完整植株
见光、分化培养基
再分化
脱分化
亲本植物细胞B
原生质体Ａ
亲本植物细胞A
原生质体Ｂ
去壁
新的原生质体
融合
再生细胞壁
杂种细胞
组织培养
杂种植株
2.1.2植物细胞工程的实际应用
1.掌握微型繁殖和植物组织培养的联系
2.掌握作物脱毒、人工种子制备过程和意义
3.了解单倍体育种和突变体利用
【目标展示】
资料1
兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。
兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的
常规繁殖中，遇到的
难题是：用分根法繁
殖速度缓慢，不利于
新品种的推广;用种子
繁殖又很困难，因为
兰花的种子十分微小，
胚很纤弱，种子几乎
没有储藏营养物质，
在发芽过程中很容易夭折。
资料2
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。
1.微型繁殖采用的技术？
2.微型繁殖的繁殖方式？
3.适用植物种类？
【问题导学一】植物繁育的新途径
(一)微型繁殖或快速繁殖
无性繁殖
植物组织培养
优良观赏植物、经济林木、无性作物等
4.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？
①保持优良品种的
。
②高效快速地实现种苗
。
③不受自然
的限制。
5.植物的微型繁殖技术已经成功的实例？
【问题导学一】植物繁育的新途径
遗传特性
大量繁殖
生长季节
兰花、生菜、杨树以及无子西瓜的试管苗
（二）作物脱毒
1.什么作物需要脱毒?
在什么部位取材?
2.应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是?
3.作物脱毒的优点?
4.通过组织培养技术获得的脱毒苗是否具有抗病毒能力?
分生区（茎尖或根尖）
无性生殖的作物
植物的分生区附近病毒极少，甚至无病毒
提高作物产量和品质
(三)神奇的人工种子
1.组成:
2.优点：
⑴后代无
。
⑵不受
限制。
3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，人工种皮中应该具有的有效成分是什么?
为了促进胚状体的生长发育。我们还可以向人工种皮中加入哪些物质?
4.微型繁殖、作物脱毒、人工种子都需要培育成完整植株吗？
人工种皮
胚状体或不定芽或顶芽或腋芽
人工胚乳
性状分离
气候、季节、地域
适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素等。
植物生长调节剂。
【问题导学二】作物新品种的培育
1.方法？属于哪种变异类型？
(一)单倍体育种
花药离体培养、秋水仙素的处理
染色体数目变异
花药
?
??
????????
花粉细胞培养
愈伤组织
分化出小植物
单倍体植株
正常植株
秋水仙素
(纯合子)
2.单倍体育种过程：
3.优点:
⑴后代
，都是纯合子
⑵明显缩短
（两年）
⑶节约了大量的人力、物力。
稳定遗传
育种年限
抄课本40页左边
外植体
脱分化
愈伤组织
诱变处理
突变体
诱导分化
筛选、培育
新品种
抄课本40页下边
（二）突变体的利用
（二）突变体的利用
1.突变体的产生原因?属于哪种变异类型？
在植物组织培养的过程中，由于培养的细胞
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（如射线、化学物质等）的影响而
产生突变。
2.利用突变体培育作物新品种的理论依据？
细胞的全能性
【问题解决三】细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物的种类：
蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2.要获得细胞产物，需要将离体的组织细胞培育到什么阶段提取？利用技术？
愈伤组织
植物组织培养
3.
试描述工厂化生产人参皂甙的基本过程？
第一步：选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株。
第二步：将第一步选择的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。
第三步：将发酵罐中培养的细胞破碎，提取人参皂甙。
1.改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是
（
）
A．诱变育种
B．单倍体育种
C．基因工程育种
D．杂交育种
【当堂检测】
B
2.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
C
3.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（
）
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
D
4.植物细胞培养是在植物组织培养技术的基础上发展起来的，下列有关植物细胞培养的叙述不正确的
(
)
A.植物细胞培养技术的目的是为了获得大量有生理活性的次级代谢产物
B.植物细胞培养技术快速、高效，不受季节、外部环境等条件的限制
C.利用生物反应器悬浮培养人参细胞，提取人参皂甙，用于生产保健药品和美容护肤用品
D.植物细胞培养需要在一定的温度、pH等条件下进行，但不需要进行无菌操作
D
5．A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过
组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株
(
)
A．二倍体；基因型是DdYyRr
B．三倍体；基因型是DdYyRr
C．四倍体；基因型是DdYyRr
D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr
C
2．不使用植物组织培养技术的育种方法是(
)
A．花药离体培养获得单倍体植物
B．秋水仙素处理萌发种子或幼苗获得多倍体植株
C．基因工程培育抗虫棉植株
D．细胞工程培育“番茄一马铃薯”杂种植株
1．以下不能说明细胞全能性的实例是
(
)
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
【完全达标训练】
B
B
【课堂小结】
1.植物繁殖的新途径
(1)微型繁殖:优点
(2)作物脱毒:取材
(3)神奇的人工种子:优点
2.作物新品种的培育
(1)单倍体育种：过程、优点
(2)突变体的利用：产生原因
3.细胞产物的工厂化生产
种类、过程
【作业布置】
1.复习本节内容,做学案2.1.2习题
2.预习2.2.1动物细胞培养与核移植
做学案预习检测。
植物细胞工程的基本技术包括
植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
原理？
过程？
离体的植物器官、组织或细胞
愈伤组织
胚状体或丛芽
避光、诱导培养基
完整植株
见光、分化培养基
再分化
脱分化
亲本植物细胞B
原生质体Ａ
亲本植物细胞A
原生质体Ｂ
去壁
新的原生质体
融合
再生细胞壁
杂种细胞
组织培养
杂种植株
2.1.2植物细胞工程的实际应用
1.掌握微型繁殖和植物组织培养的联系
2.掌握作物脱毒、人工种子制备过程和意义
3.了解单倍体育种和突变体利用
【目标展示】
资料1
兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。
兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的
常规繁殖中，遇到的
难题是：用分根法繁
殖速度缓慢，不利于
新品种的推广;用种子
繁殖又很困难，因为
兰花的种子十分微小，
胚很纤弱，种子几乎
没有储藏营养物质，
在发芽过程中很容易夭折。
资料2
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。
1.微型繁殖采用的技术？
2.微型繁殖的繁殖方式？
3.适用植物种类？
【问题导学一】植物繁育的新途径
(一)微型繁殖或快速繁殖
无性繁殖
植物组织培养
优良观赏植物、经济林木、无性作物等
4.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？
①保持优良品种的
。
②高效快速地实现种苗
。
③不受自然
的限制。
5.植物的微型繁殖技术已经成功的实例？
【问题导学一】植物繁育的新途径
遗传特性
大量繁殖
生长季节
兰花、生菜、杨树以及无子西瓜的试管苗
（二）作物脱毒
1.什么作物需要脱毒?
在什么部位取材?
2.应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是?
3.作物脱毒的优点?
4.通过组织培养技术获得的脱毒苗是否具有抗病毒能力?
分生区（茎尖或根尖）
无性生殖的作物
植物的分生区附近病毒极少，甚至无病毒
提高作物产量和品质
(三)神奇的人工种子
1.组成:
2.优点：
⑴后代无
。
⑵不受
限制。
3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，人工种皮中应该具有的有效成分是什么?
为了促进胚状体的生长发育。我们还可以向人工种皮中加入哪些物质?
4.微型繁殖、作物脱毒、人工种子都需要培育成完整植株吗？
人工种皮
胚状体或不定芽或顶芽或腋芽
人工胚乳
性状分离
气候、季节、地域
适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素等。
植物生长调节剂。
【问题导学二】作物新品种的培育
1.方法？属于哪种变异类型？
(一)单倍体育种
花药离体培养、秋水仙素的处理
染色体数目变异
花药
?
??
????????
花粉细胞培养
愈伤组织
分化出小植物
单倍体植株
正常植株
秋水仙素
(纯合子)
2.单倍体育种过程：
3.优点:
⑴后代
，都是纯合子
⑵明显缩短
（两年）
⑶节约了大量的人力、物力。
稳定遗传
育种年限
抄课本40页左边
外植体
脱分化
愈伤组织
诱变处理
突变体
诱导分化
筛选、培育
新品种
抄课本40页下边
（二）突变体的利用
（二）突变体的利用
1.突变体的产生原因?属于哪种变异类型？
在植物组织培养的过程中，由于培养的细胞
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（如射线、化学物质等）的影响而
产生突变。
2.利用突变体培育作物新品种的理论依据？
细胞的全能性
【问题解决三】细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物的种类：
蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2.要获得细胞产物，需要将离体的组织细胞培育到什么阶段提取？利用技术？
愈伤组织
植物组织培养
3.
试描述工厂化生产人参皂甙的基本过程？
第一步：选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株。
第二步：将第一步选择的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。
第三步：将发酵罐中培养的细胞破碎，提取人参皂甙。
1.改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是
（
）
A．诱变育种
B．单倍体育种
C．基因工程育种
D．杂交育种
【当堂检测】
B
2.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
C
3.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（
）
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B．培养中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
D
4.植物细胞培养是在植物组织培养技术的基础上发展起来的，下列有关植物细胞培养的叙述不正确的
(
)
A.植物细胞培养技术的目的是为了获得大量有生理活性的次级代谢产物
B.植物细胞培养技术快速、高效，不受季节、外部环境等条件的限制
C.利用生物反应器悬浮培养人参细胞，提取人参皂甙，用于生产保健药品和美容护肤用品
D.植物细胞培养需要在一定的温度、pH等条件下进行，但不需要进行无菌操作
D
5．A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过
组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株
(
)
A．二倍体；基因型是DdYyRr
B．三倍体；基因型是DdYyRr
C．四倍体；基因型是DdYyRr
D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr
C
2．不使用植物组织培养技术的育种方法是(
)
A．花药离体培养获得单倍体植物
B．秋水仙素处理萌发种子或幼苗获得多倍体植株
C．基因工程培育抗虫棉植株
D．细胞工程培育“番茄一马铃薯”杂种植株
1．以下不能说明细胞全能性的实例是
(
)
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
【完全达标训练】
B
B
【课堂小结】
1.植物繁殖的新途径
(1)微型繁殖:优点
(2)作物脱毒:取材
(3)神奇的人工种子:优点
2.作物新品种的培育
(1)单倍体育种：过程、优点
(2)突变体的利用：产生原因
3.细胞产物的工厂化生产
种类、过程
【作业布置】
1.复习本节内容,做学案2.1.2习题
2.预习2.2.1动物细胞培养与核移植
做学案预习检测。