《高中生物北师大选修三课件：第3章 细胞工程 第1节 第2课时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物北师大选修三课件：第3章 细胞工程 第1节 第2课时（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 植物细胞工程的应用 第3章 第1节 植物细胞工程 目标导读 1 结合教材P50 51图文 了解植物的微型快速繁殖 人工种子和作物 脱毒 2 阅读教材P51 52内容 理解愈伤组织的诱变育种 细胞产物的工厂 化生产及拯救濒危植物 重难点击 1 植物细胞工程的实际应用 2 细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系 课堂导入 方式一 拯救国家极危植物 虎颜花 虎颜花为野牡丹科单种属植物 原产广东 为罕见的野生观赏植物 有 重要的科研价值 虎颜花叶片基生 叶形巨大 美丽 呈心形 上有老 虎斑纹 故称虎颜花 国际自然保护联盟已将虎颜花列为极危物种 为 拯救虎颜花 我国华南植物园的科学家对虎颜花进
2、行了组织培养 获得 1万株试管苗 又利用生态恢复技术 使虎颜花成功回归野外 这体现 了植物细胞工程的实际应用 那么植物细胞工程技术在生产生活中还有 哪些方面的应用呢 让我们进入本节的学习 一起来了解吧 方法二 具有小灵芝草之称的金钗石斛是一种名贵的中草药 它具有生 津益胃 润肺止咳之功效 金钗石斛的有效化学成分为大黄酚和 谷 甾醇 那么我们能否在工厂内大量生产这两种物质呢 能 取金钗石斛的茎尖或根尖组织 并培养为愈伤组织再放入液体培养 基中进行悬浮培养 获得大量的金钗石斛细胞 从混合液中分离纯化大 黄酚和 谷甾醇即可 这是植物细胞工程实际应用的一个实例 要了解更多这方面的信息 请 跟随教材一起
3、来学习吧 一 植物繁殖的新途径 二 愈伤组织的诱变育种 细胞产物的工厂化生产以及 拯救濒危植物 达标检测 内容索引 一 植物繁殖的新途径 1 植物的微型快速繁殖 1 概念 利用 技术快速繁殖植物的方法 2 优点 繁殖 能够保持种苗的优良遗传特性 繁殖速度 周期短 3 实例 一些优良的观赏植物 经济林木等都已经利用工厂化微型繁殖 来进行大规模的无性繁殖 基础梳理 植物组织培养 无性 快 2 人工种子 1 组成 胚状体 通过 获得 相当于天然种子的胚 有机薄膜 含有胚状体萌发和发育成幼苗所需的各种养分 可以缓冲 碰撞 可以附加大量的植物 农药 和一些有益菌 种等 2 优点 属于无性生殖 不发生 的
4、现象 生产上不受 的限制 植物组织培养 生长调节剂抗生素 性状分离 季节 3 作物脱毒 1 原理 繁殖的作物 病毒容易逐年积累 但是 的组织和器官 中病毒的含量较低或者不含病毒 2 方法 选取植物的 进行植物组织培养 3 实例 脱毒马铃薯 脱毒草莓等 无性幼嫩 茎尖 结合下面人工种子的结构示意图 探究下列问题 互动探究 答案 1 周期长 2 发生性状分离而丧失其优良特性 3 受季节 气候和地域的限制 答案 1 常规的种子繁殖存在哪些缺陷 2 人工种子的胚状体和常规种子的胚在来源上有何区别 答案 人工种子的胚状体是无性繁殖的结果 常规种子的胚是有性繁殖的 结果 答案 3 人工种皮是保证包裹在其中
5、的胚状体顺利生长成小植株的关键部分 人 工种皮中应该具有哪些有效成分 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 答案 针对植物种类和土壤等条件 在人工种子的包裹剂 人工种皮 中应具 有适量的养分 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 答案 1 愈伤组织的分裂能力 填 强 或 弱 分化能力 填 强 或 弱 是由植物体细胞经过 形成的 活学活用 1 兰花在我国种植历史悠久 远东麒麟 以每盒3万元的价格在拍卖网 卖出 下面是通过细胞培养形成兰花植株的示意图 请据图回答下列问 题 注 胚状体等同于植物种子
6、的胚的结构 答案 强 强 脱分化 2 过程 由愈伤组织形成胚状体要经过 和 过 程 3 一个兰花茎尖在一年之内可以生产出400万株兰花苗 与有性生殖相比 植物组织培养的优势主要体现在 和 答案 细胞分裂细胞 组织 分化 保持亲本的优良性状培育周期短 繁殖效率高 二 愈伤组织的诱变育种 细胞产物 的工厂化生产以及拯救濒危植物 1 愈伤组织的诱变育种 1 诱变育种 概念 是指利用 因素诱导植物的遗传特性发生变异 再从变 异群体中 符合人们某种要求的单株 进而培育成新品种的育种方 法 诱发突变的因素 物理因素 主要指一些 化学因素 主要是利用一些烷化剂 类似物 抗生素等化学药物 2 愈伤组织的诱变育
7、种 原理 植物的愈伤组织在培养过程中一直处于 的状态 其遗传 物质极易受到外界因素的影响而发生变异 基础梳理 物理 化学 选择 射线 碱基 分裂增生 3 产物种类 橡胶 香精油和色素等 4 优势 快速 高效地得到大量的 优势 克服突变体的 等缺陷 极大地提高了诱变育种的效率 2 细胞产物的工厂化生产 1 原理 2 生产流程 愈伤组织 嵌合性 植物组织培养 药物 细胞或细胞产物 3 拯救濒危植物 利用 技术来培养大量红豆杉细胞 利用这种方法来大量生 产紫杉醇 从而拯救红豆杉 植物细胞培养 1 愈伤组织的诱变育种过程如图所示 请据图分析 互动探究 答案 基因突变和植物细胞的全能性 答案 诱变处理
8、外植体 愈伤组织 突变体 新品种 诱导分化 1 该育种方法的原理有哪些 2 在培养至愈伤组织时进行诱变处理的原因是什么 答案 愈伤组织细胞一直处于分裂增生的状态 此时易发生基因突变 3 诱导分化得到的突变体都可以利用吗 为什么 答案 大都不可以 因为基因突变具有多害少利性 即得到的突变体大多 是有害的 答案 诱变处理 外植体 愈伤组织 突变体 新品种 诱导分化 1 细胞产物工厂化生产实质上是植物组织培养的过程 在生产中通常要 培养到什么阶段 答案 愈伤组织 2 与传统的从植物体内提取相比 工厂化生产细胞产物有哪些优点 答案 没有时间 地点 环境的影响 克服了植物体生长缓慢的缺点 提 取方便等
9、答案 2 分析工厂化生产人参皂甙干粉的流程 探究下面的问题 活学活用 2 在植物组织培养过程中 容易获得突变体的主要原因是 A 培养的细胞一直处于分裂增生的状态 B 培养基营养丰富 易于植物生长 C 纺锤丝的形成容易受抑制 D DNA复制容易受抑制 解析 在植物的组织培养过程中 由于培养细胞一直处于分裂增生的状 态 因此容易受到培养条件和外界因素的影响而产生突变 答案解析 3 下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述中 错误的是 A 细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一 B 培养过程中需要脱分化形成愈伤组织 然后悬浮培养愈伤组织细胞 C 培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才
10、能产生特定 的细胞产物 D 培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分 解析 在细胞产物的工厂化生产过程中只需要悬浮培养愈伤组织细胞 利用愈伤组织细胞的分裂和代谢产生所需要的产物即可 不需要再分 化 解析答案 作物新品种的培育 的诱变育种 细胞产物的工厂化生产 培养 拯救濒危植物 现在科学家正在研究利用 技术来大 量培育红豆杉细胞 希望利用这种方法来大量生产 从 而拯救红豆杉 拯救我们的自然资源 学习小结 植 物 细 胞 工 程 的 应 用 植物繁殖的新途径 微型繁殖 人工种子 作物脱毒 愈伤组织 植物细胞 植物细胞培养 紫杉醇 达标检测 12345 1 下列属于植物的微型繁殖技术的是 A 兰花的
11、茎尖组织培育成兰花幼苗 B 水稻种子萌发并长成新个体 C 扦插的葡萄枝条长成新个体 D 柳树芽发育成枝条 解析 水稻种子萌发并长成新个体 柳树芽发育成枝条均属于个体发育 过程 其次 扦插的葡萄枝条长成新个体属于无性生殖中的营养生殖 解析答案 12345 2 把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养 获得了许多完 整的植株 这些植株 A 变异频率较高 B 都是单倍体 C 彼此性状极其相似 D 都是纯合体 解析 植物组织培养属于无性繁殖方式 是由同一个胡萝卜韧皮部细胞 培育而来的许多植株 遗传物质均相同 故其性状极为相似 解析答案 12345 3 人工种子比天然种子有许多优越性 下列对其优越
12、性的叙述 不正确的是 A 可使自然状态下不结子的植物得以繁殖 B 方便贮藏和运输 C 可以随意改变植物的遗传性状 D 可快速 大量繁殖 解析 人工种子是通过植物细胞工程完成的 所以可以使在自然条件下 不结子或珍贵的植物得以繁殖 人工种子外层是起保护作用的薄膜 类 似天然种子的种皮 因此 可以很方便地贮藏和运输 人工种子的生产 不受季节限制 而且快捷高效 可快速 大量繁殖 人工种子可以保持 物种优良的遗传性状 但不能随意改变植物的遗传特性 解析答案 12345 4 下列有关植物细胞工程应用的叙述 正确的是 A 利用组织培养技术培育脱毒苗 获得抗病毒新品种 B 利用组织培养技术产生突变体 可直接培
13、育出具有优良性状的新品种 C 利用细胞培养技术获得紫草素 实现了细胞产物的工厂化生产 D 利用植物体细胞杂交技术获得 萝卜 甘蓝 遵循基因的自由组合 规律 答案 12345 5 科学家从悬浮培养的单细胞 离体花粉中 通过植物组织培养技术获 得胚状结构 胚状体 胚状体不同于一般的种子胚 是由非合子细胞分化 形成的类似于胚的结构物 所以 又称 体细胞胚 或 花粉胚 胚 状体在一定的条件下 可以通过胚胎发育过程形成植株 将其包埋在一 个能提供营养的胶质中 外层再包裹上人造种皮 便制成了 人工种子 人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织 细 胞培养会议上首次提出来的 目前 我国科学
14、家利用植物组织培养技术 已在烟草 水稻 小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体 而美 日 法等各国正着手将人工种子市场化 商品化 12345 1 人工种子 大体由胚状体 包埋胚状体的胶质以及人工种皮等3部分 组成 包埋胚状体的胶质中富含营养物质 这是因为 为了满足胚状体代谢的需求 人工种皮 则必须 具有良好的 性能 解析 胚状体在萌发初期不能进行光合作用 因此需要给其提供营养 人工种皮要有很好的透气性 保证供给胚足够的氧气 胚状体的培育利 用的是植物组织培养技术 培养基中需要添加生长素和细胞分裂素 同 时要保证无菌的条件 解析答案 胚状体在萌发初期 不能进行光合作用 透水 透气 2 由 人工种子 萌发出的植株是否可育 3 写出 人工种子 商品化的意义 两项 4 培育胚状体利用了 这一项生物技术 在该过程中培养基 中需要添加 和 两种激素 还需要对培养基进行严格 的 12345 答案 由花粉培养发育的植株一般不可育 由体细胞经组织培养发育的植株则 是可育的 不受环境因素的制约 一年四季都可以进行工厂化生产 繁殖速度快 可 在短时间内提供大量种苗 有利于保存种系的优良性状 回答其中的两项 植物组织培养 生长素细胞分裂素 消毒 或灭菌
