【高中生物】植物細(xì)胞工程課件+高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第2章細(xì)胞工程新課導(dǎo)入馬鈴薯植株能在地下結(jié)馬鈴薯塊莖，番茄植株在地上部分會(huì)結(jié)番茄果實(shí)，我們能否培育成一種新型植株，讓它在地上結(jié)番茄，地下結(jié)馬鈴薯？能否用傳統(tǒng)的有性雜交方法？因?yàn)椴煌N生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的。新課講解▼細(xì)胞工程的概念：細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過(guò)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門(mén)綜合性生物工程。1.原理方法：____________________________________；2.操作水平：____________________________________；3.目的：________________________________________；4.分類(lèi)：________________________________________；細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品植物細(xì)胞工程、動(dòng)物細(xì)胞工程新課講解1902年，哈伯蘭特提出了細(xì)胞全能性的理論，但相關(guān)的實(shí)驗(yàn)嘗試沒(méi)有成功1958年，斯圖爾德等發(fā)現(xiàn)胡蘿卜的體細(xì)胞可以分化為胚，為細(xì)胞全能性理論提供了強(qiáng)有力的支持1960年，科金用真菌的纖維素酶分解番茄根的細(xì)胞壁，成功獲得了原生質(zhì)體1964年，古哈等在培養(yǎng)毛曼陀羅的花藥時(shí)，首次得到了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來(lái)的胚1971年，卡爾森誘導(dǎo)煙草種間原生質(zhì)體融合，獲得了第一株體細(xì)胞種間雜種植株1974年，土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒被發(fā)現(xiàn)，之后，該質(zhì)粒應(yīng)用于植物分子生物學(xué)領(lǐng)域，促進(jìn)了植物細(xì)胞工程與分子生物學(xué)技術(shù)的緊密結(jié)合▼植物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程新課講解▼植物細(xì)胞工程的技術(shù)手段和理論基礎(chǔ)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交1.植物細(xì)胞工程的技術(shù)手段：2.細(xì)胞全能性：(1)概念：細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成各種細(xì)胞的潛能。(2)細(xì)胞具有全能性的原因：經(jīng)分裂和分化的細(xì)胞具有該物種的全套遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。(3)植物細(xì)胞實(shí)現(xiàn)全能性的條件：①離體。②提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素(生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素)的誘導(dǎo)。③無(wú)菌無(wú)毒、溫度、PH適宜等條件。(4)生物體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞不表現(xiàn)全能性的原因：在特定的時(shí)間時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)(從而形成生物體的不同組織和器官)。課堂訓(xùn)練1.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的含義，正確的是（）A.每個(gè)生物體內(nèi)的所有細(xì)胞都具有相同的功能B.生物體內(nèi)的任何一個(gè)細(xì)胞可以完成該個(gè)體的全部功能C.生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能D.未脫離母體的細(xì)胞也可能發(fā)育成完整的個(gè)體C2.在生物體內(nèi)，細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，是因?yàn)椋ǎ〢.細(xì)胞喪失了全能性 B.基因的表達(dá)有選擇性C.不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同D.在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化B3.以下不能說(shuō)明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是（

）A.胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株

B.紫色糯性王米種子培育出植株

C.轉(zhuǎn)入抗蟲(chóng)基因的棉花細(xì)胞培育出植株D.克隆羊多莉的培育B特別提示：植物的種子發(fā)育成成熟的植株，并沒(méi)有體現(xiàn)出細(xì)胞的全能性。新課講解一、植物組織培養(yǎng)(一)植物組織培養(yǎng)的概念：就是在無(wú)菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株的技術(shù)。菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究(二)植物組織培養(yǎng)的過(guò)程——菊花的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)原理1.植物細(xì)胞的全能性：植物的根、莖、葉細(xì)胞一般都具有全能性。因?yàn)檫@些細(xì)胞都含該種生物的全套遺傳信息，具有個(gè)體發(fā)育所必需的全部基因。2.細(xì)胞表現(xiàn)出全能性需要一定的條件：(1)離體；(2)提供一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：①有機(jī)營(yíng)養(yǎng)：蔗糖、氨基酸、維生素等；②無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)：多種礦質(zhì)元素(無(wú)機(jī)鹽)。(3)激素的誘導(dǎo)(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等植物激素)；(4)無(wú)菌、無(wú)毒、溫度和PH適宜等。實(shí)驗(yàn)探究材料用具●幼嫰的菊花莖段；●經(jīng)過(guò)滅菌的培養(yǎng)基；●體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液；●無(wú)菌水；●

50mL錐形瓶或大試管、燒杯；●酒精燈；●恒溫箱；●超凈工作臺(tái)（或接種箱）；●高壓滅菌鍋；●封口膜、濾紙、標(biāo)簽；●消毒用酒精棉球；●培養(yǎng)皿、解剖刀、鑷子等。實(shí)驗(yàn)探究方法步驟1.外植體：把用于離體培養(yǎng)的植物體的一部分組織、器官或細(xì)胞，叫外植體。常用的外植體是根尖、莖尖或花粉、子房等。2.植物組織培養(yǎng)中常使用根尖和莖尖作為外植體的理由：(1)根尖和莖尖細(xì)胞分裂、分化能力強(qiáng)，全能性較高。(2)根尖、莖尖可用于培養(yǎng)無(wú)病毒植株(脫毒苗)。例：下列不能作為植物組織培養(yǎng)的材料是（

）

A.秋海棠的葉B.馬鈴薯的塊莖C.成熟的花粉

D.木質(zhì)部中的導(dǎo)管細(xì)胞D實(shí)驗(yàn)探究3.對(duì)外植體和操作人員要進(jìn)行消毒，一般來(lái)說(shuō)用酒精溶液和次氯酸鈉溶液。而對(duì)培養(yǎng)基和器械(如鑷子、解剖刀等)要進(jìn)行滅菌，一般用高壓蒸汽滅菌的方法。4.在組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，為什么要強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無(wú)菌操作？提示：防止雜菌污染，培養(yǎng)基一旦被污染，迅速生長(zhǎng)的各種雜菌不但會(huì)和培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，而且這些雜菌生長(zhǎng)的過(guò)程中會(huì)生成大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。5.取材時(shí)，切取菊花的幼嫩莖段時(shí)要注意切取含有形成層部分。提示：這是因?yàn)樾纬蓪硬糠旨?xì)胞分裂旺盛，容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。實(shí)驗(yàn)探究6.配制培養(yǎng)基——固體培養(yǎng)基：(1)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：①碳源：2%~5%的蔗糖。(常用的是蔗糖：其作用是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓)。②含氮物質(zhì)：維生素和氨基酸.(2)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分：多種礦質(zhì)元素(無(wú)機(jī)鹽)。(3)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)(植物激素或其類(lèi)似物)：主要是生長(zhǎng)素(或其類(lèi)似物)、細(xì)胞分裂素。(4)瓊脂：作為凝固劑，起固定和支持作用。7.接種：將培養(yǎng)物(即外植體)插入到(誘導(dǎo))培養(yǎng)基中培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)探究8.脫分化(又叫去分化)：外植體接種在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上后，在一定的外部因素(適宜的溫度、激素、避光)的作用下，會(huì)恢復(fù)細(xì)胞分裂能力，并通過(guò)細(xì)胞分裂，形成愈傷組織。

(1)脫分化的概念：已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程。(2)愈傷組織的特點(diǎn)：細(xì)胞分裂速度快，結(jié)構(gòu)疏松，顏色淺而透明，細(xì)胞高度液泡化，細(xì)胞排列無(wú)序，由一群活的薄壁細(xì)胞組成。(3)脫分化形成愈傷組織的培養(yǎng)條件：適宜的溫度、激素誘導(dǎo)、避光等。▼特別提醒：1.細(xì)胞分化本是不可逆的，但植物組培中的脫分化現(xiàn)象說(shuō)明了在一定條件下，分化又是可逆的。2.培養(yǎng)物(外植體)與經(jīng)脫分化形成的愈傷組織相比較，愈傷組織的全能性更高，分化程度又變得更低。3.在植物的組織培養(yǎng)中，脫分化是一個(gè)非常關(guān)鍵的步驟。實(shí)驗(yàn)探究9.再分化：通過(guò)脫分化產(chǎn)生的愈傷組織接種到生芽培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，又可以分化，形成各種不同的細(xì)胞，進(jìn)而重新形成芽，再轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基上，繼續(xù)分化形成根等器官(或形成胚狀體)，形成試管苗，這一過(guò)程叫再分化。再分化的概念：愈傷組織接種到分化培養(yǎng)基上產(chǎn)生芽、根等器官(或形成胚狀體)，進(jìn)一步形成試管苗的過(guò)程，叫再分化。愈傷組織根、芽(胚狀體)再分化▼植物組織培養(yǎng)的流程圖：知識(shí)拓展■影響脫分化和再分化形成根、芽的一個(gè)重要因素：生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素及其它們的比例(配比)。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素?！裨诿摲只纬捎鷤M織時(shí)，需要高生長(zhǎng)素，因?yàn)樯L(zhǎng)素主要被用于誘導(dǎo)愈傷組織形成、誘導(dǎo)根的分化和促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)?！裨谠俜只纬裳繒r(shí)，細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素的比例需要較高。而在再分化形成根時(shí)，細(xì)胞分裂素/生長(zhǎng)素的比例則較低。因?yàn)榧?xì)胞分裂素有誘導(dǎo)芽的分化作用，而生長(zhǎng)素有利于根的分化。觀看視頻知識(shí)拓展“激素杠桿”：生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量，比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的形成。課堂訓(xùn)練1.下列有關(guān)植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是（

）A.花藥、胚不能作為組織培養(yǎng)的材料

B.植物細(xì)胞具有全能性C.外植體是指用于培養(yǎng)的植物組織或器官D.外植體可誘導(dǎo)出愈傷組織2.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述中，錯(cuò)誤的是（

）A.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B.培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化C.離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過(guò)脫分化才能形成愈傷組織D.同一株綠色開(kāi)花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型相同AD3.在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中，下列哪一項(xiàng)條件是不需要的（）A.消毒滅菌B.適宜的溫度C.充足的光照D.適宜的養(yǎng)料和激素C課堂訓(xùn)練4.如圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程的示意圖。下科有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.經(jīng)脫分化形成的②的全能性較①低。B.植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性C.③→④過(guò)程指植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)階段D.②→③的再分化過(guò)程中，誘導(dǎo)②生根的激素為生長(zhǎng)素A課堂訓(xùn)練5.如圖所示胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過(guò)無(wú)菌操作，接入試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：（1）要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括

和小分子有機(jī)物；激素包括____________和____________兩類(lèi)植物激素。（2）A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是_________________，B階段除了細(xì)胞分裂外，還要進(jìn)行細(xì)胞_______________等。（3）此過(guò)程要無(wú)菌操作，主要是指對(duì)___________________進(jìn)行滅菌。B階段需要光照，原因是______________________________________。（4）試管苗的根細(xì)胞沒(méi)有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因________________的結(jié)果。無(wú)機(jī)物生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素有絲分裂分化培養(yǎng)基芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件選擇性表達(dá)新課講解二、植物體細(xì)胞雜交因?yàn)椴煌N生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的。于是，科學(xué)家試圖用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來(lái)實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。這幅番茄—馬鈴薯圖利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？新課講解1972年卡爾森等通過(guò)兩個(gè)煙草品種之間原生質(zhì)體的融合，獲得了第一個(gè)體細(xì)胞雜種。1978年梅爾徹斯等首次獲得了番茄和馬鈴薯的屬間體細(xì)胞雜種——“馬鈴薯番茄”。

目前，已得到栽培煙草與野生煙草、栽培大豆與野生大豆、秈稻與野生稻、秈稻與粳稻、小麥與鵝冠草等細(xì)胞雜種及其后代，獲得了有價(jià)值的新品系或育種上有用的新材料?！鞍撞耍仕{(lán)”同普通白菜相比，具有生長(zhǎng)期短、耐熱性強(qiáng)和易于貯藏等優(yōu)點(diǎn)。新課講解二、植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖新課講解1.你認(rèn)為兩個(gè)來(lái)自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個(gè)障礙是什么？番茄細(xì)胞馬鈴薯細(xì)胞植物細(xì)胞外面有一層堅(jiān)韌的細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞間的雜交。2.如何去除細(xì)胞壁，有無(wú)溫和的去壁方法呢？酶解法：用纖維素酶和果膠酶處理器。去壁原生質(zhì)體3.在用酶解法去壁時(shí)，通常要加較高滲透壓的的甘露醇(0.5~0.6mol/L)，為什么？防止原生質(zhì)體吸水脹破。4.兩個(gè)來(lái)源不同的原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性：即細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。新課講解正在融合的原生質(zhì)體雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁5.如何誘導(dǎo)兩個(gè)來(lái)源不同的原生質(zhì)體間的融合，有哪些方法？(1)物理法：電融合、離心、振動(dòng)等。(2)化學(xué)法：①聚乙二醇(PEG)融合法。②高Ca2+——高pH融合法等。6.植物體細(xì)胞雜交實(shí)質(zhì)上就是將不同的植物體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合的過(guò)程。原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志是：產(chǎn)生新的細(xì)胞壁。7.雜種細(xì)胞產(chǎn)生新的細(xì)胞壁與植物的哪兩種細(xì)胞器的活動(dòng)最為密切相關(guān)？高爾基體、線粒體8.如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可將雜種細(xì)胞通過(guò)脫分化和再分化，培養(yǎng)成雜種植株。雜種植株知識(shí)歸納1.植物體細(xì)胞雜交的概念：是指將不同來(lái)源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。二、植物體細(xì)胞雜交2.植物體細(xì)胞雜交的流程：3.植物體細(xì)胞雜交的原理：(1)細(xì)胞(原生質(zhì)體)融合的原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。(2)雜種細(xì)胞能培養(yǎng)成雜種植株的原理：細(xì)胞全能性。(3)變異原理：染色體(數(shù)目)變異。4.與傳統(tǒng)有性雜交相比，其優(yōu)越性表現(xiàn)在：(1)克服植物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(大大擴(kuò)展了可用于雜交親本組合的范圍)。從而培育出自然界中沒(méi)有的、具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種。(2)打破物種之間的生殖隔離。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種等方面發(fā)揮出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。知識(shí)歸納思考討論1.為什么“番茄—馬鈴薯”體細(xì)胞雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯？提示：主要原因是生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。異想天開(kāi)2.假設(shè)番茄和馬鈴薯都是二倍體，則它們的體細(xì)胞雜種是幾倍體？假設(shè)它們能進(jìn)行有性雜交，則其有性雜交的后代是幾倍體？是否可育？提示：番茄和馬鈴薯的體細(xì)胞雜種是異源四倍體，表現(xiàn)為可育。而有性雜交種是異源二倍體，表現(xiàn)為不育。課堂訓(xùn)練1.植物體細(xì)胞雜交的目的中錯(cuò)誤的是（

）A.把兩個(gè)植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上B.獲得雜種植株C.克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙D.實(shí)現(xiàn)原生質(zhì)體的融合2.植物體細(xì)胞雜交的目的是（

）A.用酶解法去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體B.以人工誘導(dǎo)法使兩個(gè)不同植物的原生質(zhì)體融合C.用植物組織培養(yǎng)法培養(yǎng)融合的原生質(zhì)體得到雜種植株D.通過(guò)以上三者來(lái)完成3.不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是（

）A.振動(dòng)B.電刺激C.PEG試劑D.重壓DCD4.A種植物的細(xì)胞和B種植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)如下圖所示(僅顯示細(xì)胞核)，將A、B兩種植物細(xì)胞去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞，若經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株是（）A.二倍體；基因型是DdYyRrB.三倍體；基因型是DdYyRrC.四倍體；基因型是DdYyRrD.四倍體；基因型是DdddYYyyRRrrC課堂訓(xùn)練新課講解三、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用(一)植物繁殖的新途徑：1.快速繁殖；2.作物脫毒——即培育無(wú)病毒植株；3.制備人工種子。(二)作物新品種的培育：1.單倍體育種；2.突變體的利用——即用于體細(xì)胞誘變育種；3.運(yùn)用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育體細(xì)胞雜種。(三)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：新課講解(一)植物繁殖的新途徑：(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)，稱為植物的快速繁殖技術(shù)，也叫作微型繁殖技術(shù)。(2)優(yōu)點(diǎn)(特點(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。鐵皮石斛的產(chǎn)業(yè)化育苗▼微型繁殖技術(shù)的其他優(yōu)點(diǎn)：取材少，培養(yǎng)材料經(jīng)濟(jì)，可以人為控制培養(yǎng)條件，還便于自動(dòng)化管理。不受自然條件的影響，生長(zhǎng)周期短，繁殖率高。1.快速繁殖思考討論用一個(gè)蘭花莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，可以在一年內(nèi)生產(chǎn)出400萬(wàn)株蘭花苗。1.為什么植物組織培養(yǎng)可以進(jìn)行快速繁殖？提示：植物組織培養(yǎng)到愈傷組織階段，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞分裂速度較快，從而獲得大量的組織細(xì)胞，然后不斷地分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化形成新植株。并且，植物組織培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，受季節(jié)、氣候等條件限制較小。2.為什么植物的微型繁殖技術(shù)可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性？提示：因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)是一中無(wú)性繁殖技術(shù)，通過(guò)植物組織培養(yǎng)得到的個(gè)體遺傳物質(zhì)與提供外植體的母本相同。新課講解2.作物脫毒(培養(yǎng)無(wú)病毒植株)：(1)無(wú)病毒植株：指用植物的根尖或莖尖通過(guò)進(jìn)行組織培養(yǎng)得到的植株。脫毒馬鈴薯田與被病毒感染的未脫毒馬鈴薯葉片(2)培育過(guò)程：莖尖或根尖愈傷組織根、芽脫毒苗(試管苗)無(wú)病毒植株脫分化再分化移栽思考討論1.為什么用根尖或莖尖通過(guò)組織培養(yǎng)出的植株就是無(wú)病毒植株呢？提示：因?yàn)殚L(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)性繁殖的植物，體內(nèi)往往會(huì)積累大量的病毒，并且它們感染和積累的病毒很容易傳給后代，從而影響植物的產(chǎn)量或品質(zhì)(如觀賞價(jià)值降低)。但是這些植物頂端分生區(qū)附近(莖尖、根尖)的病毒極少，甚至無(wú)含病毒，因此我們可選用莖尖、根尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，從而獲得脫毒苗。2.為什么根尖、莖尖沒(méi)有病毒的積累？提示：因?yàn)椴《驹谥参矬w中的擴(kuò)散主要是通過(guò)導(dǎo)管、篩管等輸導(dǎo)組織進(jìn)行的，而在根尖、莖尖沒(méi)有導(dǎo)管、篩管；其次根尖、莖尖的細(xì)胞代謝旺盛，病毒難于積累。新課講解3.神奇的人工種子——制備人工種子：(1)人工種子：就是指以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。(2)意義：人工種子可以解決某些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題。(3)人工種子的優(yōu)點(diǎn)：①保持優(yōu)良品種的遺傳特性。②生產(chǎn)上也不受季節(jié)的限制。③方便貯藏和運(yùn)輸(與試管苗相比)。▼提醒：利用天然種子繁殖屬于有性生殖，而利用人工種子繁殖屬于無(wú)性生殖。新課講解(二)作物新品種的培育：1.用于單倍體育種：*我國(guó)培育的單育1號(hào)煙草是世界上第一個(gè)單倍體作物新品種新課講解2.突變體的利用——用于誘變育種：體細(xì)胞誘變育種：在作物育種中，可對(duì)植物的愈傷組織進(jìn)行化學(xué)或物理方法進(jìn)行誘變處理，促使其發(fā)生突變，再通過(guò)誘導(dǎo)分化形成植株。從這些植株中篩選出高抗、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的突變體，就可以培養(yǎng)成新品種。

新課講解(三)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：1.植物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的劃分：①初生代謝產(chǎn)物：植物代謝過(guò)程產(chǎn)生的對(duì)于維持植物基本生命活動(dòng)(生長(zhǎng)、生存和繁殖)必需的物質(zhì)。如糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。②次生代謝產(chǎn)物：植物代謝過(guò)程產(chǎn)生的對(duì)于維持植物基本生命活動(dòng)(生長(zhǎng)、生存)不是所必需的物質(zhì)。一般在特定組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下才能產(chǎn)生。次生代謝物是一類(lèi)小分子有機(jī)化合物(