植物细胞工程第2课时课件 【备课精研+高效课堂】高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第第1节节 植物细胞工程植物细胞工程（第第2课时）课时）第2章细胞工程新课引入新课引入 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并取得了显著的社会效益和经济效益。一一、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径（一）快速繁殖 资料1：兜兰是兰科多年生常绿草本植物，植株小巧，花大而奇特，花色艳丽，花期长，属兰花中的上品，观赏性极强。但是由于繁殖难度大，兜兰的常规分株繁殖慢，再加上生态环境的恶化以及人们过度采挖，兜兰现已成为濒危物种，许多种类已濒临灭绝。中国科学院华南植物园利用无菌播种及植物组织培养等技术成功繁殖出40多个原生种兜兰并进行规模化生产，实现了商品化。一一、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径（一）快速繁殖 资料2：我国甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗生产，已形成一定规模。铁皮石斛是中国药典2010版收录的名贵中草药。它属于兰科石斛属，生于海拔达1600米的山地半阴湿的岩石上，喜温暖湿润气候，不耐寒。铁皮石斛富含某些糖类和生物碱，可以用来提取药物。目前铁皮石斛的产业化育苗已经成熟，可获得大量种苗。一一、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径（一）快速繁殖 思考1：请回忆植物组织培养技术的流程？一一、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径（一）快速繁殖 思考2：使用植物组织培养技术用于植物生产实践的优势是什么？高效、快速实现种苗大量繁殖保持优良品种的遗传特性一一、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径（一）快速繁殖 这种用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，被人们形象的称为植物的快速繁殖技术，也叫做微型繁殖技术。一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等都实现了利用快速繁殖技术来提供苗木，满足人们的需求。一一、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径（二）作物脱毒 农业生产中发现问题：马铃薯、草莓、香蕉通常用无性繁殖的方式进行繁殖，他们感染的病毒容易传给后代。病毒在作物体内逐渐积累，会导致作物产量减低，品质变差。目前针对病毒引起的植物病害没有有效的防治方法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。一一、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径（二）作物脱毒 科学发展科学发展：20世纪50年代，科学家发现植物顶端分生区（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。思考：通过以上资料，分析如何解决该问题？可采用茎尖进行植物组织培养。由于茎尖无病毒，因此可以培养出无毒的植物。一一、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径（二）作物脱毒 脱毒产品：能实现增产 30%50%二、作物新品种的二、作物新品种的培育培育（一）单倍体育种 1方法 通过花药的离体培养获得单倍体植株，然后进行染 色体数目加倍，选择优良品种进行培养。花药 花粉离体培养单倍体人工诱导染色体加倍纯合二倍体选择优良品种二、作物新品种的二、作物新品种的培育培育（一）单倍体育种 2育种流程 正常植物花药愈伤组织 单倍体幼苗脱分化再分化染色体加倍秋水仙素处理种子纯合体选优 自交二、作物新品种的二、作物新品种的培育培育（一）单倍体育种 3应用 请利用高杆抗病（DDTT）和矮杆感病（ddtt）品种培育矮杆抗病纯种品种（ddTT）？二、作物新品种的二、作物新品种的培育培育（一）单倍体育种 P：高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt第1年选育出矮抗纯种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种第二年第三年生长生长ddTTF3第四年二、作物新品种的二、作物新品种的培育培育（一）单倍体育种 配子：DTDtdTdt单倍体幼苗：DTDtdTdt花药离体培养秋水 仙素第二年DDtt ddTT ddtt纯合体：DDTT矮抗 P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt单倍体育种第一年选择矮秆抗病即为新品种二、作物新品种的二、作物新品种的培育培育（二）单倍体育种 3应用思考：单倍体育种与传统的育种方式相比有何优势？由于单倍体植株京诱导染色体加倍后，当年能培育出纯合二倍体植株，因此可极大缩短了育种的年限，节约大量人力和物力。杂交育种单倍体育种二、作物新品种的二、作物新品种的培育培育（二）突变体的利用 1原理 由于植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断增殖的状态，容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而发生突变，从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，继续培育新品种。二、作物新品种的二、作物新品种的培育培育（二）突变体的利用 2应用抗盐碱的烟草水稻新品种三三、细胞产物的工业化生产细胞产物的工业化生产 资料1：生物细胞代谢会产生初生代谢物和次生代谢物。初生代谢是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一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。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。三三、细胞产物的工业化生产细胞产物的工业化生产 资料2：由于植物的次生代谢物含量很低，有些产物难以通过化学合成途径得到。所以人们多从植物组织中提取。紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，已被广泛用于乳腺癌等癌症的治疗。起初人们从红豆杉的树皮和树叶中提取紫杉醇导致野生红豆杉濒临灭绝。我国科学家经过多年研究，筛选出了高产紫杉醇的细胞，利用植物组织培养获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工业化生产。三三、细胞产物的工业化生产细胞产物的工业化生产 资料3：我国在人参、三七等植物细胞的大规模培养领域也取得了很大的进展。以人参为例，我国科学家在1963年就成功地培育了人参的组织，后来又实现了利用人参细胞培养来生产人参中重要的活性成分人参皂苷。思考：细胞产物的工厂化生产有何优势？不破坏植物资源，不占用耕地，不受季节、天气等的限制。对社会、经济、环境保护具有重要意义。一种用于植物细 胞培养的反应器 课堂小结课堂小结植物细胞工程的应用植物繁殖的新途径应用作物新品种的培育微型繁殖作物脱毒细胞产物的工业化生产单倍体育种突变体的利用次生代谢物植物细胞培养课堂反馈课堂反馈1培育农作物新品种的过程中，常利用植物组织培养技术。下列叙述正确的是（）A培育转基因的外植体得到的新个体属于基因突变个体B在植物组织培养过程中用理化因素诱导可获得大量有益突变体C单倍体育种中经减数分裂和组织培养两个过程能获得纯合二倍体D在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液，可筛选出抗盐植株D课堂反馈课堂反馈2马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是（）A选择优良品种进行杂交 B进行远缘植物体细胞杂交C利用芽体进行组织培养 D采用单倍体育种C课堂反馈课堂反馈3下图是利用某植物（基因型为AaBb）产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断下列说法错误的是（）A过程通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期B通过过程得到的植株既有纯合子又有杂合子C过程属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素D与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限B再见再见