202X學(xué)年高中生物第3章細(xì)胞工程第1節(jié)植物細(xì)胞工程第2課時(shí)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用課件北師大版選修3

1、第2課時(shí)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用第3章第1節(jié)植物細(xì)胞工程目標(biāo)導(dǎo)讀目標(biāo)導(dǎo)讀1.結(jié)合教材結(jié)合教材P5051圖文，了解植物的微型快速繁殖、人工種子和圖文，了解植物的微型快速繁殖、人工種子和作物脫毒。作物脫毒。2.閱讀教材閱讀教材P5152內(nèi)容，理解愈傷組織的誘變育種、細(xì)胞產(chǎn)物的內(nèi)容，理解愈傷組織的誘變育種、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)及拯救瀕危植物。工廠化生產(chǎn)及拯救瀕危植物。重難點(diǎn)擊重難點(diǎn)擊1.植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用。植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用。2.細(xì)胞學(xué)根底理論研究與技術(shù)開發(fā)之間的關(guān)系。細(xì)胞學(xué)根底理論研究與技術(shù)開發(fā)之間的關(guān)系。課堂導(dǎo)入課堂導(dǎo)入方式一拯救國家極危植物方式一拯救國家極危植物虎顏花虎顏花虎顏花為野牡丹科單

2、種屬植物，原產(chǎn)廣東，為罕見的野生欣賞植物，有虎顏花為野牡丹科單種屬植物，原產(chǎn)廣東，為罕見的野生欣賞植物，有重要的科研價(jià)值?；㈩伝ㄈ~片基生，葉形巨大、美麗，呈心形，上有老重要的科研價(jià)值?；㈩伝ㄈ~片基生，葉形巨大、美麗，呈心形，上有老虎斑紋，故稱虎顏花。國際自然保護(hù)聯(lián)盟已將虎顏花列為極危物種。為虎斑紋，故稱虎顏花。國際自然保護(hù)聯(lián)盟已將虎顏花列為極危物種。為拯救虎顏花，我國華南植物園的科學(xué)家對虎顏花進(jìn)展了組織培養(yǎng)，獲得拯救虎顏花，我國華南植物園的科學(xué)家對虎顏花進(jìn)展了組織培養(yǎng)，獲得1萬株試管苗，又利用生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，使虎顏花成功回歸野外。這表達(dá)萬株試管苗，又利用生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，使虎顏花成功回歸野外。這表達(dá)

3、了植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用。那么植物細(xì)胞工程技術(shù)在生產(chǎn)生活中還有了植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用。那么植物細(xì)胞工程技術(shù)在生產(chǎn)生活中還有哪些方面的應(yīng)用呢？讓我們進(jìn)入本節(jié)的學(xué)習(xí)，一起來了解吧！哪些方面的應(yīng)用呢？讓我們進(jìn)入本節(jié)的學(xué)習(xí)，一起來了解吧！方法二具有小靈芝草之稱的金釵石斛是一種名貴的中草藥，它具有生方法二具有小靈芝草之稱的金釵石斛是一種名貴的中草藥，它具有生津益胃、潤肺止咳之成效。金釵石斛的有效化學(xué)成分為大黃酚和津益胃、潤肺止咳之成效。金釵石斛的有效化學(xué)成分為大黃酚和谷谷甾醇。那么我們能否在工廠內(nèi)大量生產(chǎn)這兩種物質(zhì)呢？甾醇。那么我們能否在工廠內(nèi)大量生產(chǎn)這兩種物質(zhì)呢？能！取金釵石斛的莖尖或根尖組織，并培

4、養(yǎng)為愈傷組織再放入液體培養(yǎng)能！取金釵石斛的莖尖或根尖組織，并培養(yǎng)為愈傷組織再放入液體培養(yǎng)基中進(jìn)展懸浮培養(yǎng)，獲得大量的金釵石斛細(xì)胞，從混合液中別離純化大基中進(jìn)展懸浮培養(yǎng)，獲得大量的金釵石斛細(xì)胞，從混合液中別離純化大黃酚和黃酚和谷甾醇即可。谷甾醇即可。這是植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例，要了解更多這方面的信息，請這是植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例，要了解更多這方面的信息，請跟隨教材一起來學(xué)習(xí)吧。跟隨教材一起來學(xué)習(xí)吧。一、植物繁殖的新途徑二、愈傷組織的誘變育種、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)以及 拯救瀕危植物達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引一、植物繁殖的新途徑一、植物繁殖的新途徑1.植物的微型快速繁殖植物的微型快速繁殖(1)

5、概念：利用概念：利用 技術(shù)快速繁殖植物的方法。技術(shù)快速繁殖植物的方法。(2)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 繁殖，能夠保持種苗的優(yōu)良遺傳特性。繁殖，能夠保持種苗的優(yōu)良遺傳特性。繁殖速度繁殖速度 ，周期短。，周期短。(3)實(shí)例：一些優(yōu)良的欣賞植物、經(jīng)濟(jì)林木等都已經(jīng)利用工廠化微型繁殖實(shí)例：一些優(yōu)良的欣賞植物、經(jīng)濟(jì)林木等都已經(jīng)利用工廠化微型繁殖來進(jìn)展大規(guī)模的無性繁殖。來進(jìn)展大規(guī)模的無性繁殖。根底梳理植物組織培養(yǎng)無性快2.人工種子人工種子(1)組成胚狀體：通過 獲得，相當(dāng)于天然種子的胚。有機(jī)薄膜：含有胚狀體萌發(fā)和發(fā)育成幼苗所需的各種養(yǎng)分；可以緩沖碰撞；可以附加大量的植物 、農(nóng)藥、 和一些有益菌種等。(2)優(yōu)點(diǎn)：屬于無性生殖

6、，不發(fā)生 的現(xiàn)象。生產(chǎn)上不受 的限制。植物組織培養(yǎng)生長調(diào)節(jié)劑抗生素性狀別離季節(jié)3.作物脫毒作物脫毒(1)原理：原理： 繁殖的作物，病毒容易逐年積累，但是繁殖的作物，病毒容易逐年積累，但是 的組織和器官的組織和器官中病毒的含量較低或者不含病毒。中病毒的含量較低或者不含病毒。(2)方法：選取植物的方法：選取植物的 進(jìn)展植物組織培養(yǎng)。進(jìn)展植物組織培養(yǎng)。(3)實(shí)例：脫毒馬鈴薯、脫毒草莓等。實(shí)例：脫毒馬鈴薯、脫毒草莓等。無性幼嫩莖尖結(jié)合下面人工種子的構(gòu)造示意圖，探究以下問題：互動(dòng)探究答案答案(1)周期長；周期長；(2)發(fā)生性狀別離而喪失其優(yōu)良特性；發(fā)生性狀別離而喪失其優(yōu)良特性；(3)受季節(jié)、氣候和地域的

7、限制。受季節(jié)、氣候和地域的限制。答案1.常規(guī)的種子繁殖存在哪些缺陷？2.人工種子的胚狀體和常規(guī)種子的胚在來源上有何區(qū)別？答案答案人工種子的胚狀體是無性繁殖的結(jié)果，常規(guī)種子的胚是有性繁殖的結(jié)果。答案3.人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長成小植株的關(guān)鍵局部。人工種皮中應(yīng)該具有哪些有效成分？為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，我們還可以向人工種皮中參加哪些物質(zhì)？答案針對植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑答案針對植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑(人工種皮人工種皮)中應(yīng)具中應(yīng)具有適量的養(yǎng)分、無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)有適量的養(yǎng)分、無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益

8、菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，還可以向人工種皮中參加一些植物生長調(diào)節(jié)劑。胚狀體的生長發(fā)育，還可以向人工種皮中參加一些植物生長調(diào)節(jié)劑。答案(1)愈傷組織的分裂能力_(填“強(qiáng)或“弱)，分化能力_(填“強(qiáng)或“弱)，是由植物體細(xì)胞經(jīng)過_形成的?；顚W(xué)活用1.蘭花在我國種植歷史悠久，“遠(yuǎn)東麒麟以每盒3萬元的價(jià)格在拍賣網(wǎng)賣出。下面是通過細(xì)胞培養(yǎng)形成蘭花植株的示意圖，請據(jù)圖答復(fù)以下問題：(注：胚狀體等同于植物種子的胚的構(gòu)造)答案強(qiáng) 強(qiáng) 脫分化(2)過程由愈傷組織形成胚狀體要經(jīng)過_和_過程。(3)一個(gè)蘭花莖尖在一年之內(nèi)可以生產(chǎn)出400萬株蘭花苗，與有性生殖相比，植物組織培養(yǎng)的優(yōu)勢主要表達(dá)在_和_。答案細(xì)胞分裂

9、細(xì)胞(組織)分化保持親本的優(yōu)良性狀培育周期短，繁殖效率高二、愈傷組織的誘變育種、細(xì)胞產(chǎn)二、愈傷組織的誘變育種、細(xì)胞產(chǎn)物物 的工廠化生產(chǎn)以及拯救瀕危植物的工廠化生產(chǎn)以及拯救瀕危植物 1.愈傷組織的誘變育種愈傷組織的誘變育種(1)誘變育種概念：是指利用 因素誘導(dǎo)植物的遺傳特性發(fā)生變異，再從變異群體中 符合人們某種要求的單株，進(jìn)而培育成新品種的育種方法。誘發(fā)突變的因素：物理因素：主要指一些 ?；瘜W(xué)因素：主要是利用一些烷化劑、 類似物、抗生素等化學(xué)藥物。(2)愈傷組織的誘變育種原理：植物的愈傷組織在培養(yǎng)過程中一直處于 的狀態(tài)，其遺傳物質(zhì)極易受到外界因素的影響而發(fā)生變異。根底梳理物理、化學(xué)選擇射線堿基分

10、裂增生(3)產(chǎn)物種類： 、橡膠、香精油和色素等。(4)優(yōu)勢：快速、高效地得到大量的 。優(yōu)勢：抑制突變體的 等缺陷，極大地提高了誘變育種的效率。 2.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(1)原理： 。(2)生產(chǎn)流程愈傷組織嵌合性植物組織培養(yǎng)藥物細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物3.拯救瀕危植物拯救瀕危植物利用 技術(shù)來培養(yǎng)大量紅豆杉細(xì)胞，利用這種方法來大量生產(chǎn)紫杉醇，從而拯救紅豆杉。植物細(xì)胞培養(yǎng)1.愈傷組織的誘變育種過程如下圖，請據(jù)圖分析：互動(dòng)探究答案答案基因突變和植物細(xì)胞的全能性。答案誘變處理 外植體 愈傷組織 突變體 新品種 誘導(dǎo)分化(1)該育種方法的原理有哪些？(2)在培養(yǎng)至愈傷組織時(shí)進(jìn)展誘變處理的原因是什么？答案愈傷組織細(xì)

11、胞一直處于分裂增生的狀態(tài)，此時(shí)易發(fā)生基因突變。(3)誘導(dǎo)分化得到的突變體都可以利用嗎？為什么？答案大都不可以。因?yàn)榛蛲蛔兙哂卸嗪ι倮裕吹玫降耐蛔凅w大多是有害的。答案誘變處理 外植體 愈傷組織 突變體 新品種 誘導(dǎo)分化(1)細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)實(shí)質(zhì)上是植物組織培養(yǎng)的過程，在生產(chǎn)中通常要培養(yǎng)到什么階段？答案愈傷組織。(2)與傳統(tǒng)的從植物體內(nèi)提取相比，工廠化生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物有哪些優(yōu)點(diǎn)？答案沒有時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境的影響，抑制了植物體生長緩慢的缺點(diǎn)，提取方便等。答案2.分析工廠化生產(chǎn)人參皂甙干粉的流程，探究下面的問題：活學(xué)活用2.在植物組織培養(yǎng)過程中，容易獲得突變體的主要原因是A.培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于分裂增

12、生的狀態(tài)B.培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，易于植物生長C.紡錘絲的形成容易受抑制D.DNA復(fù)制容易受抑制解析解析在植物的組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于分裂增生的狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和外界因素的影響而產(chǎn)生突變。答案解析3.以下關(guān)于細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的表達(dá)中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物細(xì)胞工程的重要用途之一B.培養(yǎng)過程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞C.培養(yǎng)的愈傷組織需要經(jīng)過再分化產(chǎn)生特定的組織細(xì)胞后才能產(chǎn)生特定 的細(xì)胞產(chǎn)物D.培養(yǎng)的細(xì)胞收集后一般要破碎提取有效成分解析解析在細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)過程中只需要懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞，利用愈傷組織細(xì)胞的分裂和代謝產(chǎn)生所需

13、要的產(chǎn)物即可，不需要再分化。解析答案作物新品種的培育： 的誘變育種細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)： 培養(yǎng)拯救瀕危植物：現(xiàn)在科學(xué)家正在研究利用 技術(shù)來大 量培育紅豆杉細(xì)胞，希望利用這種方法來大量生產(chǎn) ，從 而拯救紅豆杉，拯救我們的自然資源學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用_植物繁殖的新途徑微型繁殖人工種子作物脫毒愈傷組織植物細(xì)胞植物細(xì)胞培養(yǎng)紫杉醇達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)檢測檢測123451.以下屬于植物的微型繁殖技術(shù)的是A.蘭花的莖尖組織培育成蘭花幼苗B.水稻種子萌發(fā)并長成新個(gè)體C.扦插的葡萄枝條長成新個(gè)體D.柳樹芽發(fā)育成枝條解析解析水稻種子萌發(fā)并長成新個(gè)體、柳樹芽發(fā)育成枝條均屬于個(gè)體發(fā)育過程；其次，扦插的葡萄枝條長成新

14、個(gè)體屬于無性生殖中的營養(yǎng)生殖。解析答案123452.把胡蘿卜單個(gè)韌皮部細(xì)胞接種到配制的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，這些植株A.變異頻率較高 B.都是單倍體C.彼此性狀極其相似 D.都是純合體解析植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖方式，是由同一個(gè)胡蘿卜韌皮部細(xì)胞解析植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖方式，是由同一個(gè)胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育而來的許多植株，遺傳物質(zhì)均一樣，故其性狀極為相似。培育而來的許多植株，遺傳物質(zhì)均一樣，故其性狀極為相似。解析答案123453.人工種子比天然種子有許多優(yōu)越性，以下對其優(yōu)越性的表達(dá)，不正確的選項(xiàng)是A.可使自然狀態(tài)下不結(jié)子的植物得以繁殖B.方便貯藏和運(yùn)輸C.可以隨意改變植物的遺傳性

15、狀D.可快速、大量繁殖 解析解析人工種子是通過植物細(xì)胞工程完成的，所以可以使在自然條件下不結(jié)子或珍貴的植物得以繁殖；人工種子外層是起保護(hù)作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此，可以很方便地貯藏和運(yùn)輸；人工種子的生產(chǎn)不受季節(jié)限制，而且快捷高效，可快速、大量繁殖；人工種子可以保持物種優(yōu)良的遺傳性狀，但不能隨意改變植物的遺傳特性。解析答案123454.以下有關(guān)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是A.利用組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗，獲得抗病毒新品種B.利用組織培養(yǎng)技術(shù)產(chǎn)生突變體，可直接培育出具有優(yōu)良性狀的新品種C.利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得紫草素，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)D.利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得“蘿卜甘藍(lán)

16、，遵循基因的自由組合 規(guī)律答案123455.科學(xué)家從懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞、離體花粉中，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得胚狀構(gòu)造(胚狀體)，胚狀體不同于一般的種子胚，是由非合子細(xì)胞分化形成的類似于胚的構(gòu)造物，所以，又稱“體細(xì)胞胚或“花粉胚。胚狀體在一定的條件下，可以通過胚胎發(fā)育過程形成植株。將其包埋在一個(gè)能提供營養(yǎng)的膠質(zhì)中，外層再包裹上人造種皮，便制成了“人工種子。人工種子的概念是1978年在加拿大舉行的第四屆國際植物組織、細(xì)胞培養(yǎng)會(huì)議上首次提出來的。目前，我國科學(xué)家利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)已在煙草、水稻、小麥和玉米等植物上成功誘導(dǎo)出胚狀體，而美、日、法等各國正著手將人工種子市場化、商品化。12345(1)“人工種子大體由胚狀體、包埋胚狀體的膠質(zhì)以及人工種皮等3局部組成。包埋胚狀體的膠質(zhì)中富含營養(yǎng)物質(zhì)，這是因?yàn)開。為了滿足胚狀體代謝的需求，“人工種皮那么必須具有良好的_性能。解析胚狀體在萌發(fā)初期不能進(jìn)展光合作用，因此需要給其提供營養(yǎng)，解析胚狀體在萌發(fā)初期不能進(jìn)展光合作用，因此需要給其提供營養(yǎng)，人工種皮要有很好的透氣性，保證供給胚足夠的氧氣。胚狀體的培育利人工種皮要有很好的透氣性，保證供給胚足夠的氧氣。胚狀體的培育利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)基中需要添加生長素和細(xì)胞分裂素，同用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培養(yǎng)基中需要添加生長素和細(xì)胞分裂素，同時(shí)要保證無菌的