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1、嫩江县高级中学生物组1小组小组 完成情况完成情况 得分得分1 1组组42 2组组53 3组组44 4组组55 5组组56 6组组57 7组组48 8组组59 9组组52学习目标学习目标: :1.微型繁殖和植物组织培养的联系微型繁殖和植物组织培养的联系2.掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义3.了解单倍体育种和突变体的利用了解单倍体育种和突变体的利用3重点：重点：植物细胞工程应用的实例植物细胞工程应用的实例 难点：难点：作物脱毒、人工种子的制备过程作物脱毒、人工种子的制备过程 4回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？
2、植物细胞全能性植物细胞全能性思考利用这项技术能做哪些工作？思考利用这项技术能做哪些工作？原理：原理：过程：过程：5 实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持保持（一）植物繁殖新途径：（一）植物繁殖新途径：61 1 1 1）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性2 2 2 2）高效快速地实现种苗的大量繁殖）高效快速地实现种苗的大量繁殖）高效快速地实现种苗的大量繁殖）高效快速地实现种苗的大量繁殖 微型繁殖微型繁殖
3、一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径1.概念：概念： 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术快速繁殖优良品种的植物组织培养技术快速繁殖优良品种的植物组织培养技术快速繁殖优良品种的植物组织培养技术也叫也叫 快速繁殖技术快速繁殖技术2.优点：优点：3.方法：方法： 植物组织培养植物组织培养78合作探究合作探究-微型繁殖微型繁殖1.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？植物植物“微型微型”繁殖技术具有繁殖技术具有高效性高效性和和可以保持可以保持种苗的优良遗传特性种苗的优良遗传特性的优势。的优势。9兰花杨树生菜荷兰花卉10 生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易
4、、产生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产般减产30%30%50%50%。11 作物脱毒作物脱毒一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径1.原因：原因：2.材料：材料：2.获得脱毒苗的方法：获得脱毒苗的方法：分生区组织或细胞分生区组织或细胞（茎尖和根尖）（茎尖和根尖）切取切取一定大小的茎尖一定大小的茎尖进行进行组织培养组织培
5、养获得获得病毒在体内逐年积累，导致作物产量降低、病毒在体内逐年积累，导致作物产量降低、品质变差。品质变差。121.1.先一对一讨论，再组内讨论。组长搞先一对一讨论，再组内讨论。组长搞好调控和记录，确保实效。好调控和记录，确保实效。2.2.积极参与，针对疑惑点讨论，提高效积极参与，针对疑惑点讨论，提高效率。率。3.3.讨论形成的答案要条理化，注重方法讨论形成的答案要条理化，注重方法规律的总结。规律的总结。13合作探究合作探究-作物脱毒作物脱毒1.为什么植物的茎尖和根尖不容易感染病毒？为什么植物的茎尖和根尖不容易感染病毒？病毒容易延植物的病毒容易延植物的维管组织维管组织传播，传播，分生区分生区进行
6、旺盛的有丝分裂，缺乏维管组织。进行旺盛的有丝分裂，缺乏维管组织。14甘蔗香蕉马铃薯菠萝15实际问题：但是微型繁殖试管苗的大量贮藏和运实际问题：但是微型繁殖试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。输也是相当困难的。 天然种子有什么缺陷？天然种子有什么缺陷？ 1 1）培育周期长）培育周期长 2 2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性失其优良特性 3 3）生产会受到季节、气候和地域的限制，）生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大量的土地实现制种并且需要占用大量的土地实现制种16种种 子子 的的 结结 构构自然种子胚胚种皮种皮胚乳胚乳17人工种子人工
7、种子一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径 1.1.概念概念概念概念2.2.组成组成组成组成通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽和腋芽和腋芽和腋芽和腋芽等为材料，经过等为材料，经过等为材料，经过等为材料，经过人工薄膜人工薄膜人工薄膜人工薄膜包装得到的种子。包装得到的种子。包装得到的种子。包装得到的种子。胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+ +人工种皮人工种皮人工种皮人工种皮18
8、19合作探究合作探究-人工种子人工种子1.1.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成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？们还可以向人工种皮中加入哪些物质？针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂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中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌农药、抗生素、有益菌等。为了促
9、进胚状体的生长等。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发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节植物生长调节剂剂。2.设计植物人工种子制备技术的主要流程。设计植物人工种子制备技术的主要流程。202.设计植物人工种子制备技术的主要流程。设计植物人工种子制备技术的主要流程。 诱导植物愈伤组织诱导植物愈伤组织体细胞胚的诱导体细胞胚的诱导体细胞胚的成熟体细胞胚的成熟 体细胞胚的机械化包裹体细胞胚的机械化包裹贮藏或种植贮藏或种植21花椰菜桉树水稻芹菜22传统育种方法传统育种方法原理原理:基因的自由组合定律，优良基因的自由基因的自由组合定律，优良基因的自由组合。组合。杂交育种杂交育种二、
10、作物新品种的培育二、作物新品种的培育2324 通过基因重组，把两亲本的优良性状组通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中合在同一后代中 要不断进行要不断进行( (多年多年) )纯化和选择，才得到纯化和选择，才得到一种符合理想要求的新品种一种符合理想要求的新品种 结果：结果：缺点：缺点：25单倍体的例子：单倍体的例子： 蜜蜂中的雄蜂是由蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵未受精的卵发育来的发育来的单倍体单倍体 。 多数植物都可通过花多数植物都可通过花药或花粉药或花粉来获得单来获得单倍体。倍体。 单倍体的概念：单倍体的概念：方法：方法：优点：优点：体细胞中含有本物种体细胞中含有本物种配子染色体数目配
11、子染色体数目的个体的个体利用单倍体来育种利用单倍体来育种后代都是纯合子，明显缩短育种年限后代都是纯合子，明显缩短育种年限单倍体育种单倍体育种261.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。接种接种脱分化脱分化再分化再分化移栽移栽染色体加倍染色体加倍合作探究合作探究-单倍体育种单倍体育种 花药 花粉细胞培养 愈伤 组织 分化出小植物 单倍 体植株 正常植株27突变体的利用突变体的利用1.1.产生产生产生产生：植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生
12、状态，易受到培养条件和外界于不断的分生状态，易受到培养条件和外界于不断的分生状态，易受到培养条件和外界于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变2.2.利用：利用：利用：利用：筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体, ,进而培育新品种进而培育新品种进而培育新品种进而培育新品种28合作探究合作探究-突变体的利用突变体的利用8.诱导突变的方法有哪些？诱导突变的方法有哪些？9.在植物组织培养中，为什么容易发生突变在植物组织培养中，为什么容易发生突变？物理法物理法:电离辐射（电离辐射（
13、射线、射线、射线、中子等）射线、中子等）化学法：甲基磺酸乙酯、叠氮化钠化学法：甲基磺酸乙酯、叠氮化钠愈伤组织细胞进行旺盛的有丝分裂，愈伤组织细胞进行旺盛的有丝分裂，DNA在复制的在复制的过程中，由于双链打开容易发生突变。过程中，由于双链打开容易发生突变。293.3.细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产(1)(1)种类种类: :(2)(2)技术技术: :蛋白质蛋白质, ,脂肪脂肪, ,糖类糖类, ,药物药物, ,香料香料, ,生物碱等生物碱等. .植物的组织培养植物的组织培养3031合作探究合作探究-细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产11.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我
14、们通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。生活中的另外一些应用。a.拯救濒危植物；拯救濒危植物； b.b. 提供食品制作的原料提供食品制作的原料c.c. 利用愈伤组织进行转基因操作。利用愈伤组织进行转基因操作。32总结一、植物繁殖的新途径： 1、微型繁殖； 2、作物脱毒； 3、人工种子。二、作物新品种的培育： 1、单倍体育种； 2、突变体的利用。三、细胞产物的工厂化生产。33341 1、植物的微型繁殖技术是指、植物的微型繁殖技术是指（ ） A A植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术 B B嫁接嫁接 C C营养繁殖营养繁殖 D D D D植物组织培养植物组织培养植物
15、组织培养植物组织培养2 2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是这些植株的特点是（ ） A A彼此性状相似彼此性状相似 B B变异频率较高变异频率较高 C C单倍体单倍体 D D都是纯合子都是纯合子课堂演练课堂演练353 3用植物组织培养技术，可以培养或生产（用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ） A A食品添加剂食品添加剂 B B无病毒植物无病毒植物 C. C. 人工种子人工种子 D D前三项都是前三项都是4 4下列四个选项中没有
16、采取植物组织培养技术的是下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（ ） A A花药离体培养得到单倍体植株花药离体培养得到单倍体植株 B. B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C C人工种子的培育人工种子的培育 D D“番茄番茄马铃薯马铃薯”杂种植株的培育过程杂种植株的培育过程36 5 5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后、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办法是（进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法
17、是（ ） A A选择优良品种进行杂交选择优良品种进行杂交 B B进行远缘植物体细胞杂交进行远缘植物体细胞杂交 C C利有芽尖进行组织培养利有芽尖进行组织培养 D D人工诱导基因突变人工诱导基因突变6.6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（）得种苗的过程不涉及细胞的（） A. A.有丝分裂有丝分裂
18、 B. B.分化分化 C. C.减数分裂减数分裂 D. D.全能性全能性377.7.基因型为基因型为AaBbAaBb的水稻（含的水稻（含2424条染色体）的花药通过条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1 1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得中获得_ _ 等营养物质。等营养物质。（2 2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_ _和和_两类激
19、素。两类激素。水、无机盐、维生素和小分子有机物水、无机盐、维生素和小分子有机物细胞分裂素细胞分裂素植物生长素植物生长素38（3 3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_能利用光能制造有机物，供试管苗生能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。长发育。（4 4）试管苗的细胞核中含）试管苗的细胞核中含_条脱氧核糖核苷酸链。条脱氧核糖核苷酸链。（5 5）培育成的试管苗可能出现的基因型有）培育成的试管苗可能出现的基因型有_。 叶绿体叶绿体 2424ABAB、aBaB
20、、AbAb、abab39例例1：03江苏 用高度分化的植物细胞、组织用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是下列叙述错误的是A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B.该愈伤组织的细胞没有全能性该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的 胚状结构胚状结构典例精析典例精析40例例2：右图为植物体细胞杂交过程：右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：
21、示意图。据图回答：1 1）步骤）步骤）步骤）步骤是是是是_最常用的方法是最常用的方法是最常用的方法是最常用的方法是_._.2 2）步骤）步骤）步骤）步骤一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是_目的是目的是目的是目的是_._.3 3）在利用杂种细胞培育成为杂种）在利用杂种细胞培育成为杂种）在利用杂种细胞培育成为杂种）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段植株的过程中，运用的技术手段植株的过程中，运用的技术手段植株的过程中，运用的技术手段是是是是_ _ ，其中步骤，其中步骤，其中步骤，其中步骤相相相相当于当于当于当于_，步骤，步骤，步骤，步
22、骤相当于相当于相当于相当于_ 去掉细胞壁分离出有去掉细胞壁分离出有去掉细胞壁分离出有去掉细胞壁分离出有活力的原生质体活力的原生质体活力的原生质体活力的原生质体 酶解法酶解法酶解法酶解法 聚乙二醇（聚乙二醇（聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEGPEGPEG） 诱导原生质体融合诱导原生质体融合诱导原生质体融合诱导原生质体融合植物组织培养植物组织培养植物组织培养植物组织培养脱分化脱分化脱分化脱分化再分化再分化再分化再分化41例例2：右图为植物体细胞杂交过程：右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：示意图。据图回答： 4 4）植物体细胞杂交的目的是获得）植物体细胞杂交的目的是获得）植物体细胞杂交的目的是
23、获得）植物体细胞杂交的目的是获得 新的杂种植株。使新的杂种植株。使新的杂种植株。使新的杂种植株。使_ 能够在新的植物体上有所表现，能够在新的植物体上有所表现，能够在新的植物体上有所表现，能够在新的植物体上有所表现， 其根本原因其根本原因其根本原因其根本原因: : 5 5）从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性_。若运用传统有性杂交方法。若运用传统有性杂交方法。若运用传统有性杂交方法。若运用传统有性杂交方法 能否实现？能否实现？能否实现？能否实现？_。并说明理由：。并说明理由：。并说明理由：。并说明理由： 因此，这项研究对于
24、培养作物新品因此，这项研究对于培养作物新品因此，这项研究对于培养作物新品因此，这项研究对于培养作物新品 种方面的重大意义在于：种方面的重大意义在于：种方面的重大意义在于：种方面的重大意义在于： .两个亲本的遗传性状两个亲本的遗传性状两个亲本的遗传性状两个亲本的遗传性状 杂种植株获得了双亲的遗传物质杂种植株获得了双亲的遗传物质杂种植株获得了双亲的遗传物质杂种植株获得了双亲的遗传物质 因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离可育可育可育可育不能不能不能不能克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围可用于杂交的亲本组合范围可用于杂交的亲本组合范围可用于杂交的亲本组合范围42课代表总结各课代表总结各 小组表现小组表现表彰先进表彰先进教师点评教师点评布置预习布置预习43
