【信息技術(shù)2.0】A3 演示文稿設(shè)計(jì)與制作 高中生物《植物細(xì)胞工程的應(yīng)用》演示文稿

A3演示文稿的設(shè)計(jì)和制作

——以選擇性必修三《植物細(xì)胞工程的應(yīng)用》為例

02二

植物細(xì)胞工程的應(yīng)用鐵皮石斛本節(jié)聚焦：1.植物細(xì)胞工程在生產(chǎn)實(shí)踐中有哪些應(yīng)用？2.植物細(xì)胞工程應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的主要優(yōu)勢是什么？第2章

第1節(jié)

植物細(xì)胞工程1.

快速繁殖（微型繁殖）（1）概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。（2）優(yōu)點(diǎn)：①可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖；②可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。外植體脫分化愈傷組織再分化芽、根試管苗植株移栽（3）過程：（4）實(shí)例：一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟(jì)林木、無性繁殖作物和瀕危植物等的苗木。實(shí)質(zhì)：植物繁殖的新途徑一植物組織培養(yǎng)(原理？)鐵皮石斛的試管苗工廠化生產(chǎn)實(shí)際問題：生姜是藥食兩用的經(jīng)濟(jì)作物，在生產(chǎn)上長期采用無性繁殖，容易感染多種病毒病，使生姜品質(zhì)變差，葉子皺縮，生長緩慢，一般減產(chǎn)30%-50%。病毒引起的植物病害有500多種。受害植物包括糧食作物、蔬菜、果樹和花卉等。而且沒有有效的防治辦法，只能拔除，造成經(jīng)濟(jì)損失。病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾乎不含病毒。你有什么啟發(fā)？一植物繁殖的新途徑2.作物脫毒（1）為什么要進(jìn)行脫毒？（2）作物脫毒選用什么材料？選擇該種材料的理由是？（3）脫毒過程：（4）實(shí)例：馬鈴薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠蘿和香蕉等。無性繁殖的作物，感染的病毒容易傳給后代。病毒積累，導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。脫毒苗≠抗毒苗與微型繁殖相比較，二者無本質(zhì)區(qū)別，只是取材部位不同。莖尖脫分化愈傷組織再分化芽、根試管苗脫毒苗移栽病毒極少，甚至無病毒植物繁殖的新途徑一分生區(qū)（如莖尖）的細(xì)胞植物分生區(qū)細(xì)胞病毒少，甚至沒有病毒脫毒產(chǎn)品香蕉脫毒草莓普通草莓甘蔗菠蘿81.單倍體育種（1）過程（2）原理：（其中花藥離體培養(yǎng)利用了__________________）染色體數(shù)目變異植物細(xì)胞的全能性作物新品種的培育二花藥離體培養(yǎng)誘導(dǎo)染色體加倍二倍體植株單倍體植株二倍體植株（純合子）（秋水仙素處理）單倍體育種包括哪些主要步驟？花藥離體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素誘導(dǎo)單倍體育種P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT雜交育種矮抗?需要的純合矮抗品種連續(xù)自交多代第1年第2年第3-6年高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株第1年第2年DTDtdTdt需要的純合矮抗品種單倍體育種舉例：培育矮桿抗病(ddTT)小麥缺點(diǎn)：耗時長優(yōu)點(diǎn)：操作簡單經(jīng)秋水仙素加倍之后，獲得的植株一般為_______，一定是嗎？_______。純合子不一定（3）優(yōu)點(diǎn)：①

極大地縮短了育種的年限。③

可作為進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料。大多數(shù)單倍體植株的細(xì)胞中只含一套染色體，染色體加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現(xiàn)，進(jìn)而能明顯縮短育種年限。（4）實(shí)例：單育1號煙草水稻、玉米、油菜、甘藍(lán)和甜椒等作物。我國培育的單育1號煙草是世界上第一個單倍體作物新品種為什么？②后代大是純合子，能穩(wěn)定遺傳。愈傷組織細(xì)胞不斷分裂，細(xì)胞要進(jìn)行DNA分子復(fù)制，因此更易發(fā)生突變。2.突變體的利用（1）產(chǎn)生原因：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素（如射線、化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變。（2）過程：外植體脫分化愈傷組織再分化突變體篩選培育新品種誘變處理（5）實(shí)例：（3）原理：誘變處理的對象？為什么？產(chǎn)生的變異一定符合需要嗎？二作物新品種的培育不一定，因?yàn)橥蛔兪遣欢ㄏ虻?。突?基因突變和染色體變異）和植物細(xì)胞的全能性。已篩選出抗病、抗鹽、高產(chǎn)以及蛋白質(zhì)含量高的突變體，如抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草。（4）優(yōu)點(diǎn)：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程；大幅度地改良某些性狀。1.植物的代謝產(chǎn)物初生代謝物：初生代謝是生物生長和生存所必需的代謝活動，初生代謝物:糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。次生代謝物：次生代謝不是生物生長所必需的，在特定條件下進(jìn)行；次生代謝物:一類小分子有機(jī)化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）。在植物的抗蟲、抗病等方面發(fā)揮作用，很多藥物、香料和色素等的重要來源。含量很低，從植物組織中提取會大量破壞植物資源，有些產(chǎn)物又不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到。細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)三指在離體條件下對單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。過程：外植體脫分化愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)物培養(yǎng)、提取2.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)概念：利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)物，這個過程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。植物細(xì)胞培養(yǎng)：

特點(diǎn)：不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對于社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。實(shí)例：紫草寧、紫杉醇、人參皂苷的植物細(xì)胞工程產(chǎn)品原理：細(xì)胞增殖

紫草寧具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性

紫杉醇具有高抗癌活性已用于乳腺癌等癌癥的治療紅豆杉(瀕危植物）（世上首例藥用植物細(xì)胞工程產(chǎn)品）

人參為我國名貴藥材，現(xiàn)今因野生資源缺少，多用人工栽培，但人工栽培生長緩慢，6年才能生成10g左右(干重)人參根。我國科學(xué)家早在1963年就成功地培育了人參的組織。近年來，又實(shí)現(xiàn)了利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)來大量生產(chǎn)人參皂苷干粉。用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)的人參，生長速度比栽培人參約快100倍以上，其藥用成分和藥理活性與栽培人參相似，甚至更加優(yōu)良。這項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)投人規(guī)?；a(chǎn)。人參皂苷（ɡān）注意：①一般組織培養(yǎng)到愈傷組織即可（因?yàn)榇藭r細(xì)胞分裂能力旺盛，代謝快，有利于產(chǎn)物生成。）②液體培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）有利于培養(yǎng)的細(xì)胞與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸。人參皂甙工廠化生產(chǎn)的基本流程：人參根

愈傷組織

增長速度快、細(xì)胞內(nèi)人參皂甙干粉含量高的細(xì)胞

大量細(xì)胞

提取人參皂甙干粉

脫分化培養(yǎng)選擇破碎細(xì)胞放入發(fā)酵罐細(xì)胞增殖到社會中去

“手指植物”通常培育在裝有彩色固體培養(yǎng)基的小玻璃瓶中，只要保證充足的光照和適宜的溫度，不需要額外補(bǔ)充水分和營養(yǎng)物質(zhì)，它們就能在玻璃瓶中生長三四個月之久?！咎崾尽渴种钢参锏闹谱鞣椒ㄓ玫搅酥参锝M織培養(yǎng)技術(shù)。在制作過程中，一定要注意做好滅菌和消毒工作，為了防止污染,可在培養(yǎng)基中加入一定量的抑菌劑。另外,還可以根據(jù)個人喜好，在培養(yǎng)基中加人適量的色素或者熒光劑，使“手指植物”更具有觀賞價值。外植體愈傷組織試管苗脫分化再分化植株作物脫毒選擇頂端分生組織快速繁殖單倍體育種選擇花藥進(jìn)行誘變突變體的利用分散后懸浮培養(yǎng)3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)2.植物新品質(zhì)的培育1.植物繁殖的新途徑篩選課堂小結(jié)一、概念檢測1.運(yùn)用植物細(xì)胞工程技術(shù)可以培育單倍體植株和進(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）用花藥培養(yǎng)得到單倍體植株需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。（

）（2）細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)主要是利用促進(jìn)細(xì)胞生長的培養(yǎng)條件，

提高了單個細(xì)胞中次生代謝物的含量。（）2.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是（）

A.人工誘導(dǎo)基因突變

B.選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交

C.進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交

D.取莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)√×D練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.紫色非甜玉米（基因型為AASuSu）和白色甜玉米（基因型為aasusu）雜交（Su和su代表一對等位基因）,得到的F1（AaSusu）再進(jìn)行自交，F(xiàn)2會有紫色甜玉米的表型產(chǎn)生。如果運(yùn)用常規(guī)育種方法，應(yīng)該如何篩選出純合的紫色甜玉米？如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù)，又應(yīng)該怎樣做呢？請你設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的思路?！敬鸢浮縁2中的紫色甜玉米的基因型可能為Aasusu或AAsusu。如果運(yùn)用常規(guī)育種方法，將F2中的紫色甜玉米與白色甜玉米(aasusu)進(jìn)行測交，可以選擇出基因型為AAsusu的純種紫色甜玉米。但這種方法比較煩瑣，耗時也較長，需要至少三年的選種和育種時間。其實(shí)在F1產(chǎn)生的花粉中就可能有Asu的組合，如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù)獲得單倍體植株，再經(jīng)過誘導(dǎo)染色體加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的純合體。這種方法可以大大縮短育種周期。【提示】積極探索其他的繁育途徑。例如，研究如何利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁育甜葉菊，研究內(nèi)容涉及植物組織培養(yǎng)材料的選擇，培養(yǎng)基配方的優(yōu)化，提高試管苗移栽成活率的方法等，最終目的是建立一套利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁育甜葉菊的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系，實(shí)