高中生物人教版 (2019)选择性必修3植物细胞工程的应用授课课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3植物细胞工程的应用授课课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了学习目标，从社会中来，植物繁殖的新途径，作物新品种的培育，花药离体培养，秋水仙素处理，染色体数目变异，植物细胞的全能性，细胞产物的工厂化生产，外植体等内容，欢迎下载使用。
1.举例说明植物细胞工程的应用2.认同植物细胞工程对社会经济的发展具有重要意义
20世纪60年代，荷兰科学家成功地利用组织培养技术来培育兰花。目前，荷兰的兰花生产已经发展成为举世闻名的兰花产业，每年为荷兰创造了巨额的外汇收入。在我国，组织培养技术也已经广泛应用于兰花种苗的规模化繁殖，这使得名贵兰花的价格大幅下降，普通百姓也能购买和观赏。
1.快速繁殖用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，称为植物的快速繁殖技术，也叫作微型繁殖技术2.优点（1）高效、快速地实现种苗的大量繁殖（2）无性繁殖，保持优良品种的遗传特性（3）不受自然生长季节的限制，培养周期短
3.应用快速繁殖经济林木、名贵花卉、珍稀濒危植物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持的植物4.实例：甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模
【注意】快速繁殖实际上是一种无性繁殖。其细胞分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞DNA相同，所以可以保持亲代优良的遗传特性快速繁殖的培养基中需加入细胞生命活动所需的水、矿质元素、小分子有机物以及植物激素等，培养基必须进行灭菌处理，操作过程必须在无菌条件下进行
【思考】为什么植物组织培养可以进行快速繁殖？植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞进行有丝分裂，细胞分裂速度较快，从而获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。并且，植物组织培养在实验室进行，受季节、气候等条件限制较小。
马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。2.作物脱毒（1）选材：植物顶端分生区附近（如茎 尖 、芽头）（2）原因：植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒（3）方法：切取一定大小的茎尖进行组织培养
（4）优点：明显提高农作物的产量和品质与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同【实例】马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等
【注意】脱毒苗≠抗毒苗，前者指的是本身病毒少，甚至无病毒，受病毒感染的机会少，而后者指的是能抵抗病毒的感染
现有紫色非甜玉米（基因型AASS）和白色甜玉米（基因型aass），如何获得纯种的紫色甜玉米（基因型AAss）？传统的育种方法：杂交育种原理：通过杂交把两亲本的优良性状组合在同一后代中（基因重组）缺点：多年纯化和选择，才得到符合理想要求的新品种【思考】如何解决育种时间过长的问题？
1.单倍体育种（1）单倍体：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成的个体（2）过程
（3）单倍体育种原理：植物细胞的全能性、染色体（数目）变异
（4）优点子代是能稳定遗传的纯合子极大地缩短了育种的年限是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料【实例】我国科学家在1974年成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草后来又将单倍体育种与常规育种结合起来，育成了水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物的新品种
2.突变体的利用（1）突变体的来源在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。（2）培育过程处理对象：愈伤组织（细胞分裂旺盛，且一直处于不断增殖的状态，因此易发生突变）原理：突变（基因突变+染色体变异）和植物细胞的全能性
诱变处理（如射线、化学物质等）
（3）利用：从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种（4）优点：提高变异的频率，加速育种进程；大幅度地改良某些性状（5）缺点：难以控制突变的方向，有利性状比较少，需要大量处理实验材料
【实例】已经筛选到抗病、抗盐、高产以及蛋白质含量高的突变体，有些品种已经用于生产，如抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等
1.植物的代谢产物（1）初生代谢生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着初生代谢物：糖类、脂质、蛋白质和核酸等（2）次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行，一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）作用：在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源
2.过程3.结果：只培养到愈伤组织阶段（该过程不能体现植物细胞的全能性）4.优点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义
【实例】紫草宁——具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性紫杉醇——具有高抗癌活性，已被用于乳腺癌等癌症的治疗
植物组织培养和植物细胞培养的比较
快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种等
细胞产物的工厂化生产，如紫草宁、人参皂苷、紫杉醇等
市场上有一种叫作“手指植物”的工艺品受到很多人的欢迎。这些“手指植物”通常培育在装有彩色固体培养基的小玻璃瓶中，只要保证充足的光照和适宜的温度，不需要额外补充水分或营养物质，它们就能在玻璃瓶中生长三四个月之久。
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
单倍体育种突变体的利用
1.下列关于植物细胞工程的应用叙述错误的是( )A.获取植物原生质体时，需要在与细胞液浓度相当的缓冲液中进行B.可通过细胞产物的工厂化生产，大批量获得次生代谢物C.植物的快速繁殖技术本质上是植物组织培养技术D.切取一定大小的茎尖进行组织培养，就可以获得抗病毒植株解析：A、获取植物原生质体时，需要在与细胞液浓度相当的缓冲液中进行，以免原生质体过度吸水或失水，A正确；B、细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量，因此可大量获得次生代谢物，B正确；C、植物的快速繁殖技术就是利用植物组织培养技术来快速繁殖优良品种，使其在较短时间内繁衍较多的植株，C正确；D、一定大小的茎尖的病毒极少，甚至无病毒，进行组织培养，可获得无病毒新品种，但是其没有抗病毒能力，D错误。
2.如图表示植物细胞工程中利用愈伤组织培育植株或得到细胞产物的过程。下列叙述正确的是( )A.利用花粉通过②⑤过程获得植株B的育种方法称为单倍体育种B.植物的快速繁殖技术和脱毒苗的获得均需通过①④过程C.可通过⑧过程获得人参皂苷，该过程体现了植物细胞的全能性D.③⑦过程可用于突变体的获取，原因是诱变剂使细胞发生了定向突变解析：A、利用花粉通过②⑤⑥（染色体数目加倍）过程获得植株B的育种方法称为单倍体育种，A错误；B、植物的快速繁殖技术和脱毒苗的获得均需通过①④过程获得植株，均是植物细胞工程的应用，B正确；C、细胞全能性是指发育为完整个体或分化为各种细胞的潜能，⑧过程得到的是细胞产物，未体现植物细胞的全能性，C错误；D、③⑦过程可用于突变体的获取，原因是细胞发生了基因突变，但不是诱变剂导致的，且突变是不定向的，D错误。