高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》植物细胞工程的实际应用授课ppt课件

这是一份高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》植物细胞工程的实际应用授课ppt课件，共37页。PPT课件主要包含了也叫快速繁殖技术，产业化育苗，培养无病毒植株，脱毒产品，技术原理，组织培养，细胞全能性，人工种子应用，1方法，2优点等内容，欢迎下载使用。
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。
资料2 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；，因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子用种子繁殖又很困难几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。
资料3 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。
对于这些问题你能给出比较好的方法和建议吗？
1.通过资料分析、师生交流，能够掌握微型繁殖和植物组织培养的联系；2.通过查阅资料、阅读文本，能够掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义；3.通过观察图片、资料分析，能够了解单倍体育种和突变体的利用，并了解细胞产物的例子。
概念：应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物(2)特点：①保持优良品种的遗传特性②周期短，不受季节、气候、自然灾害等因素的影响③高效快速地实现种苗的大量繁殖
(3)微型繁殖的应用：
讨论：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？
该技术与传统繁殖技术相比，有何特点？
（1）愈伤组织可以传代培养，获得大量愈伤组织，所以繁殖快速；（繁殖速度快）（2）全过程中细胞进行有丝分裂，不涉及减数分裂和受精作用，可以保持亲本优良特性；（高保真-无性繁殖）（3）在室内生产，不受自然环境条件限制。
为什么需进行作物脱毒？
作物脱毒的原因：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，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。
（1）材料：植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少（2）脱毒苗：切取茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗（3）优点：使农作物不会或极少感染病毒
常规种子植物生产的不足
不少植物需要生长数年才能结出种子。
制种时需要占用大量土地。
种子的生产受季节、气候和地域的限制。
优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。
微型繁殖试管苗的贮藏和运输也是相当困难的。
通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜，在适宜的条件下可以萌发成幼苗的种子。
（不定芽、顶芽、腋芽）
加入适量无机盐、有机碳源等养分，农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等
与天然种子比：①解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题②保持优良品种遗传特性③不受气候、季节、地域的限制，时间短，占地少
与试管苗比：有人工薄膜保护，方便地贮藏和运输
在适宜条件下可以萌发长成幼苗。
提示： 外植体　　　　　↓脱分化　　　 愈伤组织　　　　　↓再分化　　　 胚状体　　　　　↓ 胚状体的机械化包裹　　　　　↓　　　　人工种子
设计人工种子制备技术的主要流程图
提示：针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
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，请探讨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？
原理：基因自由组合定律
结果：通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中 缺点：要不断进行(多年)纯化和选择，才得到一种符合理想要求的新品种
明显缩短育种年限，加速育种进程后代稳定遗传，都是纯合体
花药的离体培养获得单倍体植株，染色体加倍后，选择稳定遗传优良品种。
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
抗病、抗盐、含高蛋白、高产
克服远缘杂交不亲和障碍
1.种类：2.技术：3.实例：
蛋白质，脂肪，糖类，药物，香料，生物碱等
植物的组织培养----愈伤组织细胞培养
利用组织培养技术来大量生产人参皂苷干粉
拓展探究：植物生长调节剂在植物组织培养中的作用
1.生长素类：用于诱导愈伤组织的形成，胚状体的产生以及试管苗的生根，更重要的是配合一定比例的细胞分裂素诱导腋芽和不定芽的产生。常见的生长素类调节剂：2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)和吲哚丁酸(IBA)等。
2.细胞分裂素类：促进细胞分裂与分化，延缓组织衰老，促进侧芽生长及显著改变其他激素的作用。常见的细胞分裂素：2-异戊烯腺嘌呤(2-iP)、玉米素(ZT)、6-苄基氨基腺嘌呤(6-BA)、激动素(KT)、苯基噻二唑基脲(TDZ)。
3.赤霉素类： 在植物组织培养中应用的仅有GA3，它是一种天然产物，能促进已分化芽的伸长生长。4.其他植物生长调节剂：如脱落酸(ABA)、乙烯利(CEDP)等在植物组织培养中也有一定的应用。
转基因细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区花药（花粉）
转基因植物杂种植物作物脱毒单倍体育种微型繁殖
1.若用一株郁金香在短时间内培育出成千上万株郁金香苗，最好采用下列哪种技术（ ）A.扦插 B.嫁接C.植物微型繁殖技术 D.杂交【解析】本题要求在短时间内培育出成千上万株郁金香苗，可借助植物微型繁殖技术培养获得。【答案】 C
2.下列属于植物细胞工程实际应用的是（ ）①制造人工种子 ②培育抗盐植物 ③培育抗病毒烟草④培育单倍体 ⑤生产脱毒植株A.①②③④ B.①③④⑤C.①②④⑤ D.②③④⑤
【解析】植物细胞工程应用范围较广，除①②④⑤外还包括利用植物体细胞杂交生产杂种植物，利用植物细胞培养生产香料、药物等。③中培育抗病毒烟草属于基因工程的操作。【答案】C
3.要获得脱毒苗，一般选取植物体的哪一部分组织（ ）A.叶 B.花粉 C.根 D.茎尖【解析】作物脱毒就是把已被病毒感染的植株进行脱毒，采用的技术是微型繁殖技术，但是取材一定是无毒的，一般作物脱毒所用的原料是无病毒的茎尖、根尖等。【答案】D
4.植物组织培养技术不会用于（ ）A.培育“番茄—马铃薯” B.培育无病毒植株C.扦插繁殖 D.培育转基因延熟番茄植株
【解析】植物组织培养可培养出无病毒的植株。培育“番茄—马铃薯”为植物体细胞杂交，需要对杂交细胞进行组织培养。培育转基因延熟番茄植株时，如果将目的基因转入番茄体细胞中，也需要经过植物组织培养才能获得延熟植株。扦插繁殖不需要经过组织培养过程。【答案】C
5.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
【解析】A项可通过基因突变产生新基因来达到改良作物品种的目的；C项可通过转入抗病基因，达到改良作物品种的目的；D项可借助杂交育种，并经多次选育，获得抗病性状，达到改良新基因的目的。而单倍体是将已有基因进行分离培养得到新个体的育种过程，不能从缺乏某种抗病性品种中获得抗病性状，因此选B项。【答案】B