高二 人教版 生物學(xué)選擇性必修3 第2章《植物細胞工程（第3課時）》課件

高二—人教版—生物學(xué)選擇性必修3—第2章植物細胞工程（第3課時）【溫故而知新】一、植物細胞工程中，科學(xué)家采用的基本技術(shù)是什么？二、請寫出植物組織培養(yǎng)的簡化流程。植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細胞雜交技術(shù)。外植體愈傷組織芽、根完整植株脫分化再分化生長發(fā)育實際問題：經(jīng)濟苗木、名貴花卉、珍稀植物等自然繁殖速度緩慢，繁殖效率低下或優(yōu)良性狀不易保持……利用什么技術(shù)可以解決植物自然繁殖速度緩慢，繁殖效率低下或優(yōu)良性狀不易保持等問題呢？快速繁殖技術(shù)有哪些優(yōu)點？用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，被人們形象地稱為植物的快速繁殖技術(shù)，也叫作微型繁殖技術(shù)。高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖；保持優(yōu)良品種的遺傳特性。一、植物繁殖的新途徑快速繁殖技術(shù)【背景資料】一、植物繁殖的新途徑生姜是藥食兩用的經(jīng)濟作物，在生產(chǎn)上長期采用無性繁殖，容易感染多種病毒病，使生姜品質(zhì)變差，葉子皺縮，生長緩慢，一般減產(chǎn)30%-50%。病毒引起的植物病害有500多種。受害植物包括糧食作物、蔬菜、果樹和花卉等。而且沒有有效的防治辦法，只能拔除，造成經(jīng)濟損失。病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾乎不含病毒。

一、植物繁殖的新途徑【探究一】1.生姜為什么要進行脫毒？結(jié)合提供的資料，回答以下問題。2.應(yīng)該選擇什么部位培育脫毒苗？為什么要選擇該部位？3.作物脫毒的優(yōu)點？生姜通常是用無性繁殖種植的，感染的病毒很容易傳給后代。病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。植物頂端分生區(qū)附近（如莖尖）的病毒極少，甚至無病毒。病毒極少，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。作物脫毒二、作物新品種的培育紫色非甜玉米（基因型為AASuSu）和白色甜玉米（基因型為aasusu）雜交（Su和su代表一對等位基因）,得到的F1（AaSusu）再進行自交，F(xiàn)2會有紫色甜玉米的表型產(chǎn)生。如何篩選出純合的紫色甜玉米？雜交育種缺點：獲得新品種的周期長。PAASuSuaasusuF1AaSusuF2A_Su_A_susuaaSu_aasusu紫色非甜白色甜F3連續(xù)的自交直至不發(fā)生性狀分離選出AAsusu選育出需要的紫色甜玉米生長F4(二)方法：

(一)過程：優(yōu)良品種花藥花粉離體培養(yǎng)單倍體純合二倍體人工誘導(dǎo)染色體加倍選擇二、作物新品種的培育單倍體育種花藥（花粉）離體培養(yǎng)單倍體植株誘導(dǎo)染色體加倍選擇穩(wěn)定遺傳優(yōu)良品種P

AASuSu

×

aasusuF1

AaSusu

AaSusu

ASu

AsuaSuasuASu

AsuaSuasuAASuSu

AAsusuaaSuSuaasusu（種子）第一年（植物體）

減數(shù)分裂

（花粉）花藥離體培養(yǎng)

（單倍體幼苗）

秋水仙素處理

（二倍體純合植株）第二年播種試著在學(xué)案上寫出單倍體育種的方案。二、作物新品種的培育單倍體育種【探究二】明顯縮短育種年限。單倍體育種的優(yōu)點？單倍體育種的過程單倍體育種的原理？整個單倍體育種過程的原理是染色體變異?；ㄋ庪x體培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性。二、作物新品種的培育單倍體育種花藥中的花粉單倍體幼苗正常純合二倍體離體培養(yǎng)人工誘導(dǎo)（染色體加倍）（可育）脫分化愈傷組織再分化1.突變體來源？在植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)細胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素（射線、化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變。3.突變體利用的原理？基因突變和植物細胞的全能性。2.突變體的利用過程？外植體突變體新品種篩選培育脫分化愈傷組織再分化誘變處理二、作物新品種的培育閱讀課本41頁的資料，回答以下問題。突變體的利用【探究三】2.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)流程？外植體細胞懸浮細胞產(chǎn)物培養(yǎng)提取脫分化愈傷組織分散開3.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)優(yōu)點？不占用耕地、幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對于社會、經(jīng)濟、環(huán)境保護具有重要意義。三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)閱讀課本41頁的資料，回答以下問題?！咎骄克摹?/p>

不是植物生長所必需的產(chǎn)物，一般在特定的組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時間條件下產(chǎn)生。1.什么是次生代謝物？外植體愈傷組織試管苗脫分化再分化植株作物脫毒選擇頂端分生組織快速繁殖單倍體育種選擇花藥進行誘變突變體的利用分散后懸浮培養(yǎng)3.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)2.作物新品種的培育1.植物繁殖的新途徑篩選課堂小結(jié)一、概念檢測1.運用植物細胞工程技術(shù)可以培育單倍體植株和進行細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）用花藥培養(yǎng)得到單倍體植株需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。（）（2）細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)主要是利用促進細胞生長的培養(yǎng)條件，提高了單個細胞中次生代謝物的含量。（）練習(xí)與應(yīng)用×√2.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是（）A.人工誘導(dǎo)基因突變B.選擇優(yōu)良品種進行雜交C.進行遠緣植物體細胞雜交D.取莖尖分生組織進行組織培養(yǎng)練習(xí)與應(yīng)用D二、拓展應(yīng)用2.甜葉菊是一種菊科植物，植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右，而它的熱量卻很低，所以它逐漸成為一些用糖行業(yè)歡迎的新糖源。甜葉菊的種子小，發(fā)芽率低，種子繁殖遺傳性狀不穩(wěn)定；而扦插植株的根系弱，且需要原始材料多，這些都會限制甜葉菊的生產(chǎn)。假如你是某甜葉菊生產(chǎn)公司的項目負責(zé)人，該公司當(dāng)前運行狀況良好，但一直未能解決種子發(fā)芽率低的問題，為了提高公司的甜葉菊繁育效率，你應(yīng)該如何作出決策，并請說出理由。積極探索其他的繁育途徑。例如，研究如何利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁育甜葉菊，研究內(nèi)容涉及植物組織培養(yǎng)材料的選擇，培養(yǎng)基配方的優(yōu)化，提高試管苗移栽成活率的方法等，最終目的是建立一套利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁育甜葉菊的標(biāo)準技術(shù)體系，實現(xiàn)甜葉菊種苗的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。3.紅豆杉是瀕危植物，其樹皮產(chǎn)生的紫杉醇對癌癥有一定的療效。下圖是紅豆杉的組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)的流程圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中②為愈傷組織，通過B過程可最終產(chǎn)生新的植株，通過C過程可產(chǎn)生大量細胞，則圖中A、B、C分別表示的過程為___________________________，其中B過程的實質(zhì)是_________________。脫分化、再分化、有絲分裂基因的選擇性表達(2)對⑤的培養(yǎng)可獲得代謝物——紫杉醇，但培養(yǎng)后期紫杉醇產(chǎn)量下降，其原因包括_______________________________等。某些代謝物積累，活細胞數(shù)量減少3.紅豆杉是瀕危植物，其樹皮產(chǎn)生的紫杉醇對癌癥有一定的療效。下圖是紅豆杉的組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)的流程圖，請據(jù)圖回答下列問題：(3)若①是紅豆杉(基因型為DdTt)的花藥，由③發(fā)育成的幼苗用________處理，可快速獲得純種植株，該植株的基因型為___________________________。秋水仙素DDTT或DDtt或ddTT或ddtt謝謝觀看！高二—人教版—生物學(xué)選擇性必修3—第2章植物細胞工程（第3課時答疑）①②③④脫分化再分化外植體愈傷組織胚狀體/叢芽新的植物（2）若要獲得脫毒苗，①如何取材？為什么？頂端分生區(qū)（如莖尖）；因為頂端分生區(qū)附近的病毒極少，細胞分裂旺盛。（3）獲得突變體，應(yīng)處理什么材料？為什么？②愈傷組織；培養(yǎng)細胞不斷增殖，易受培養(yǎng)條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變。（4）生產(chǎn)細胞產(chǎn)物（如紫杉醇），應(yīng)選用什么材料？該過程能不能體現(xiàn)全能性？②愈傷組織；該過程不能體現(xiàn)全能性，因為不需要培養(yǎng)成完整個體。（5）若要培養(yǎng)單倍體，①應(yīng)選用什么？花粉（花藥）。（1）若要保持植物優(yōu)良性狀，快速繁殖中①能否用花粉？不能，因為用花粉做外植體會出現(xiàn)性狀分離。1.據(jù)圖回答下列問題。2.應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不僅可實現(xiàn)種苗的快速繁殖、培育無病毒植株，也可加快作物及苗木育種。下面是培育柑橘耐鹽植株的實驗流程：回答下列問題：(1)愈傷組織是由離體的莖段經(jīng)_______過程形成的，此時愈傷組織細胞_____(填“具有”或“不具有”)細胞的全能性。脫分化具有(2)對愈傷組織進行了兩次處理，處理1中γ射線照射的目的是____________，用γ射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織，原因是________________________________________；處理2中添加的物質(zhì)X為___________。誘發(fā)基因突變NaCl(或鹽)愈傷組織細胞分裂能力強，易誘發(fā)基因突變(3)植物組織培養(yǎng)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于其他作物的育種中。在培育白菜—甘藍、三倍體無子西瓜和單育1號煙草的過程中，必須用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是________________________。白菜—甘藍、單育1號煙草2.應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不僅可實現(xiàn)種苗的快速繁殖、培育無病毒植株，也可加快作物及苗木育種。下面是培育柑橘耐鹽植株的實驗流程：請回答下列問題：(1)選用莖尖分生組織進行組織培養(yǎng)的目的是__________，誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過程叫_________。(2)莖尖分生組織細胞具有全能性的原因是_________________________________________。在生物生長發(fā)育過程中，細胞并不會表現(xiàn)出全能性，原因是____________________________________________________________________________________________________。。3.美國化學(xué)家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇，從此，國家重點保護珍稀植物——紅豆杉遭受了掠奪式地砍伐。為拯救紅豆杉，同時獲得紫杉醇，科研小組設(shè)計了如下圖所示的實驗流程：獲得脫毒苗脫分化莖尖分生組織細胞含有該種生物的全部遺傳信息在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會有選擇性地表達出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官4．據(jù)圖回答下列問題。（1）植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的___________，繁殖種苗的速度___________。離體的葉肉細胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細胞具有該植物的全部____________。微型繁殖過程中，適宜濃度的生長素單獨使用可誘導(dǎo)試管苗生根，而與________________________配比適宜時可促進芽的增殖。（2）作物脫毒通常用____________（部位）進行組織培養(yǎng)，這樣獲得的植株不會或極少感染病毒，原因是_________________________________。遺傳特性