生物：2.1.2《植物细胞工程的实际应用》课件(新人教版选修3)
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高中生物专题 2.1.2 植物细胞工程的实际应用课件 新人教版选修3
作物新品种培育方法的比较
【问题导思】 ①作物新品种的培育方法主要有哪几种？ ②单倍体育种与花药离体培养有何异同？人工种子与单 倍体育种有什么区别？
1．单倍体育种与花药离体培养
2．人工种子与单倍体育种 (1)人工种子采用的是微型繁殖技术，但是只需培育得到 胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，然后包上人工种皮就可形成 人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本 的优良性状。 (2)单倍体育种的优点是后代无性状分离，都是纯合子， 能够稳定遗传，明显缩短育种年限。单倍体育种从本质上说 属于有性生殖，这一点与微型繁殖有所区别。但单倍体育种 首先要进行花药离体培养，采用的还是微型繁殖技术，然后 再用秋水仙素处理，使染色体加倍，获得纯合子。
1.植物繁殖的新途 径。(重难点) 2.作物新品种的培 育。(重点) 3.细胞产物的工厂 化生产。(重难点)
植物繁殖的新途径
1.微型繁殖 (1)概念：用于 快速繁殖 优良品种的植物组织培养 技术。 (2)特点：属于 无性 繁殖，能够保持 优良品种 的遗传 特性，还可以高效快速地实现种苗的 大量繁殖 。 (3)实例：20 世纪 60 年代，荷兰的科学家就成功地实现 了利用 组织培养技术 来培育兰花。
(5)人工种子的优点 ①解决了天然种子在遗传上由于减数分裂引起的重组现 象造成的某些遗传性状的改变或繁殖能力差、结子困难等问 题。 ②实现种子的工厂化生产，克服天然种子在生产上受季 节限制的问题，提高农业的自动化程度。 ③试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子 则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类 似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。 ④用人工种子播种可以大大节约粮食。
(1)简要归纳“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚 状体的过程： _________________________________________ _______________________________________________。 (2)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及 人造种皮等部分组成。包埋胚状体的胶质中富含营养物质， 这是因为___________________________________________。 为了满足胚状体代谢的需求， “人造种皮”还必须具有良 好的________________性能。 (3)由“人工种子”萌发出的植株是否可育？ ______________________________________________。
2.1.2《植物细胞工程的实际应用》课件(新人教版-选修3)
新课标人教版课件系列
《高中生物》
选修3 选修3
专题２《细胞工程 》
2.1《植物细胞工程》
2.1.２《植物细胞工程 的实际应用 》
教学目标
能力要求 • 1、理解微型繁殖技术的应用 • 2、了解单倍体育种过程和优点 • 3、了解细胞产物的的生产和意义 3 知识要求 • 1、掌握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 • 3、了解单倍体育种和突变体的利用 • 4、了解细胞产物的例子
• 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ • 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药， 材料的消毒带来困难。 材料的消毒带来困难。 • 植物组织培养技术与花药培养技术的异同： 植物组织培养技术与花药培养技术的异同： • 相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及 相同之处是：培养基配制方法、 接种操作等基本相同。 接种操作等基本相同。 • 不同之处在于：花药培养的选材非常重要， 不同之处在于：花药培养的选材非常重要， 需事先摸索时期适宜的花蕾； 需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释 放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养 基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。 花药培养对培养基配方的要求更为严格。 这些都使花药培养的难度大为增加。 这些都使花药培养的难度大为增加。
2.突变体的利用 2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养过程中， (1)产生:植物组织培养过程中，由于培 产生 养细胞一直处于不断的分生状态， 养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养 条件和外界压力的影响而产生突变。 条件和外界压力的影响而产生突变。 (2)利用:筛选对人们有利突变体, (2)利用:筛选对人们有利突变体,进而 利用 培育新品种 （3）成就：20世纪70年代以来，民办各 成就：20世纪70年代以来， 世纪70年代以来 国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、 国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、 含高蛋白，以及高产的突变体， 含高蛋白，以及高产的突变体，有的已用于生 产。
《高中生物》
选修3 选修3
专题２《细胞工程 》
2.1《植物细胞工程》
2.1.２《植物细胞工程 的实际应用 》
教学目标
能力要求 • 1、理解微型繁殖技术的应用 • 2、了解单倍体育种过程和优点 • 3、了解细胞产物的的生产和意义 3 知识要求 • 1、掌握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 • 3、了解单倍体育种和突变体的利用 • 4、了解细胞产物的例子
• 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ • 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药， 材料的消毒带来困难。 材料的消毒带来困难。 • 植物组织培养技术与花药培养技术的异同： 植物组织培养技术与花药培养技术的异同： • 相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及 相同之处是：培养基配制方法、 接种操作等基本相同。 接种操作等基本相同。 • 不同之处在于：花药培养的选材非常重要， 不同之处在于：花药培养的选材非常重要， 需事先摸索时期适宜的花蕾； 需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释 放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养 基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。 花药培养对培养基配方的要求更为严格。 这些都使花药培养的难度大为增加。 这些都使花药培养的难度大为增加。
2.突变体的利用 2.突变体的利用 (1)产生:植物组织培养过程中， (1)产生:植物组织培养过程中，由于培 产生 养细胞一直处于不断的分生状态， 养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养 条件和外界压力的影响而产生突变。 条件和外界压力的影响而产生突变。 (2)利用:筛选对人们有利突变体, (2)利用:筛选对人们有利突变体,进而 利用 培育新品种 （3）成就：20世纪70年代以来，民办各 成就：20世纪70年代以来， 世纪70年代以来 国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、 国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、 含高蛋白，以及高产的突变体， 含高蛋白，以及高产的突变体，有的已用于生 产。
生物：2.1.2《植物细胞工程的实际应用》课件(新人教版选修3)
1.单倍体育种 单倍体育种
复习 单倍体的概念: 单倍体的概念: 是指由配子发育成的个体 单倍体的培育方法： 单倍体的培育方法： 花药离体培养
花药离体培养过程: 花药离体培养过程
1、单倍体育种
过程 选择 有性 亲本 杂交 花粉离 体培养
F1代
单倍体 植 株 诱 变选择所 需类型优点可 育 纯合子 染色体加倍
病毒容易沿植物体的维管组织传播， 病毒容易沿植物体的维管组织传播， 而分生组织区中缺乏维管系统， 而分生组织区中缺乏维管系统，因此不含 病毒。 病毒。用做组织培养的植物材料可以是植 物体任何类型的组织细胞。 物体任何类型的组织细胞。怎样利用植物 组织培养技术解决？ 组织培养技术解决？
2 作物脱毒
2.1.2植物细胞工程的实际应用 植物细胞工程的实际应用
• 回忆植物组织培养技术的基本原理和 过程？ 过程？ • 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？
1、植物繁殖新途径：属于无性繁殖 、植物繁殖新途径：
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、 自然繁殖速度缓慢， 自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不 易保持…… 易保持
生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、 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。 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， 是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， 种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓 一般减产30% 50%。 30%～ 慢，一般减产30%～50%。
•后代都是纯合子，能稳定遗传 后代都是纯合子， 后代都是纯合子 •明显缩短育种年限，加速育种进程 明显缩短育种年限， 明显缩短育种年限
高中生物212植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3
探究点一
探究点二
当堂检测
本课必记
植物繁殖的新途径
问题导引
利用植物组织培养技术进行繁殖的新途径有哪些优点?
人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体,它
能像种子一样萌发生长,长成植物。人工种子的核心部件是被外层
物包埋的具有类似于胚功能的胚状体(或不定芽、顶芽、腋芽)。
将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中,便成了所谓的“人工种
探究点一
探究点二
当堂检测
本课必记
答案(1)花药离体培养 抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成 (2)获得B的过程中形成的是胚状体,而获得C的过程中形成的是 丛芽 细胞分裂素与生长素用量的比值 (3)胚状体 胚 (4)离心、振动、电激 3
探究点一
探究点二
当堂检测
本课必记
下图列举了几种植物的育种方式,下列相关叙述正确的是( )
A.甲过程形成的细胞c内的染色体数一定是a细胞内染色体数的 两倍
B.乙方式射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料 C.通过丁方式,细胞c发育成新植株的过程涉及同源染色体的联 会与分离 D.与杂交育种相比,丙方式能克服远缘杂交不亲和的障碍
探究点一
探究点二
当堂检测
本课必记
解析甲过程形成的细胞c内的染色体数应该是细胞a和细胞b的染 色体数之和,A项错误;乙方式射线处理后会产生基因突变,基因突 变具有多害少利性、不定向性和随机性等特点,B项错误;通过丁方 式,细胞c发育成新植株是再分化过程,该过程只进行有丝分裂,不进 行减数分裂,所以不涉及同源染色体的联会与分离,C项错误;丙方 式是基因工程育种,与杂交育种相比,基因工程育种可以克服远缘 杂交不亲和的障碍,D项正确。
。
高中生物2.1.2植物细胞工程的实际应用课件新人教选修3(3)
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖 (1)本质:微型繁殖只运用了植物组织培养技术,该过程只涉及有丝 分裂,没有减数分裂,因而属于无性繁殖。 (2)优点:能保持亲本的优良性状,使用材料少,培养周期短,繁殖率高, 便于自动化管理,有利于进行工厂化培养。
一
二
知识精要
典题例解
典题例解
迁移应用
请回答下列问题。 (1)制作人工种子依据的原理是 ,经过 技术培育而成。 (2)包埋胚状体的胶质可以看作种子的哪部分结构? 。 (3)某二倍体植物基因型为DdTt,采用花药离体培养的方法,可将 该植物的花粉培育成“花粉胚”,也可制成人工种子,这种种子萌发形 成的个体为 ,基因型为 。 (4)如果外植体为植物的茎尖,通过①的处理可使细胞彼此分离, 可加入 。 A.15%的盐酸 B.淀粉酶 C.果胶酶 D.胰蛋白酶 (5)②表示脱分化过程,其实质是 ;③表示再分化 过程,其实质是 。
一
二
知识精要
典题例解
迁移应用
解析(1)制作人工种子依据的原理是植物细胞的全能性,经过植物 组织培养技术培育而成。(2)包埋胚状体的胶质可以看作是提供营 养的胚乳或子叶。(3)某二倍体植物基因型为DdTt,采用花药离体 培养的方法,可培育成“花粉胚”,也可制成人工种子,该种子萌发形 成的个体为单倍体,其基因型有DT、Dt、dT、dt。(4)如果外植体 为植物的茎尖,通过①的处理可使细胞彼此分离,可加入果胶酶使 细胞间的物质分解。(5)②表示脱分化过程,其实质是使细胞恢复分 裂;③表示再分化过程,其实质是基因的选择性表达,导致细胞形态、 结构和功能的改变。 答案(1)植物细胞的全能性 植物组织培养 (2)胚乳或子叶 (3) 单倍体 DT、Dt、dT、dt (4)C (5)使细胞恢复分裂 基因的选 择性表达,导致细胞形态、结构和功能的改变
生物人教版(2019))选择性必修三2.1.2植物细胞工程的应用(共35张ppt)
第二章 细胞工程
2.1.2 植物细胞工程的应用
一、植物繁殖的新途径
1.快速繁殖
（1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 也叫微型繁殖。
20世纪60年代，荷兰科学家成功地利用组织培养技术来培育 兰花。目前，荷兰的兰花生产已经发展成为举世闻名的兰花产业。
我国组织培养技术已经广泛应用于 兰花种苗的规模化繁殖，使得名贵的兰 花价格大幅下降。
二、作物新品种的培育
2.突变体的利用
（1）原理：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不 断增殖的状态，因此容易受到培养条件和诱变因素 （如射线、化学物质等）的影响而产生突变。
草莓
无性繁殖 感染的病毒很
容易传给后代
香蕉
b.优点：明显提高农作物的产量和品质
一、植物繁殖的新途径
c.脱毒方法 植物分生区细胞繁殖快速，病毒来不及侵入
取材：顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒）
组培
脱毒苗 d.实例：
注：脱毒苗不等于抗毒苗。 与快速繁殖相比较，二者无本质区别，
只是取材部位不同。
二、作物新品种的培育
单倍体 由生殖细胞直接发育而来，无论体细胞中含有几个染 色体组一律称为单倍体。
①成因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。 ②代表生物：蜜蜂中的雄蜂 ③特点：
植物枝叶茎杆弱小，果实多而小，一般高度不育（不是全部）。 ④应用：单倍体育种
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 植物细胞的全能性、染色体数目变异
一、植物繁殖的新途径
【思考】植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？
植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞进行旺盛、快速的 有丝分裂，从而获得大量的组织细胞。不断地对愈伤组织进 行分割、移瓶、诱导再分化就可以形成大量的新植株。另外， 植物组织培养在实验室进行，一般不受季节、气候等条件的 限制。
2.1.2 植物细胞工程的应用
一、植物繁殖的新途径
1.快速繁殖
（1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 也叫微型繁殖。
20世纪60年代，荷兰科学家成功地利用组织培养技术来培育 兰花。目前，荷兰的兰花生产已经发展成为举世闻名的兰花产业。
我国组织培养技术已经广泛应用于 兰花种苗的规模化繁殖，使得名贵的兰 花价格大幅下降。
二、作物新品种的培育
2.突变体的利用
（1）原理：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不 断增殖的状态，因此容易受到培养条件和诱变因素 （如射线、化学物质等）的影响而产生突变。
草莓
无性繁殖 感染的病毒很
容易传给后代
香蕉
b.优点：明显提高农作物的产量和品质
一、植物繁殖的新途径
c.脱毒方法 植物分生区细胞繁殖快速，病毒来不及侵入
取材：顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒）
组培
脱毒苗 d.实例：
注：脱毒苗不等于抗毒苗。 与快速繁殖相比较，二者无本质区别，
只是取材部位不同。
二、作物新品种的培育
单倍体 由生殖细胞直接发育而来，无论体细胞中含有几个染 色体组一律称为单倍体。
①成因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。 ②代表生物：蜜蜂中的雄蜂 ③特点：
植物枝叶茎杆弱小，果实多而小，一般高度不育（不是全部）。 ④应用：单倍体育种
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 植物细胞的全能性、染色体数目变异
一、植物繁殖的新途径
【思考】植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？
植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞进行旺盛、快速的 有丝分裂，从而获得大量的组织细胞。不断地对愈伤组织进 行分割、移瓶、诱导再分化就可以形成大量的新植株。另外， 植物组织培养在实验室进行，一般不受季节、气候等条件的 限制。
高中生物同步课件：2.1.2 植物细胞工程的实际应用(新人教版选修3)
栏目 导引
专题2
细胞工程
胚状体在一定的条件下，可以生长发育形成 植株。胚状体可从悬浮培养的单细胞中得到, 也可以通过试管培养的茎尖、芽尖、子房、 花粉等获得。将胚状体包埋在能提供营养的 胶质中，便成了所谓的“人工种子”。培育
过程如图所示：
栏目 导引
专题2
细胞工程
(1)人工种子的制备是依据什么原理进行的？ ________________________________。
专题2
细胞工程
2．1.2 植物细胞工程的实际应用
栏目 导引
专题2
细胞工程
学习导航
1.举例说出植物组织培养技术在农业上的应 用。 [重、难点] 2.举例说出植物组织培养技术在细胞产物的 工厂化生产领域的应用。 [重点]
栏目 导引
专题2
细胞工程
新知初探思维启动
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖
(1) 概 念 ： 用 于 快 速 繁 殖 优 良 品 种 的 植物组织培养 _______________技术。 (2)属于无性繁殖，能够保持优良品种的遗传 性状。
栏目 导引
专题2
细胞工程
想一想 2．单倍体育种过程中，秋水仙素的作用机 理是什么？ 【提示】 在细胞分裂过程中，抑制纺锤体
的形成，使细胞不能正常分裂，从而使染色 体加倍。
栏目 导引
专题2
细胞工程
三、细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类:蛋白质、脂肪、糖类、药物、 香料、生物碱等。
组织培养 2.技术：植物_____________技术。
栏目 导引
专题2
细胞工程
【解析】
人工种子培育的原理是细胞的全
能性，即生物的体细胞具有发育为完整个体
高中生物选修三课件：2.1.2 植物细胞工程的实际应用
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
•2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
•3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。
•4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
•5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产紫杉
醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物细胞
培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方
法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用 组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植 物现都在进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布 他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的2～5 倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不
提示： ①人工种子一般植物组织培养到胚状体，细胞代谢产 物一般培养到愈伤组织 ②人工胚乳含胚状体发育所需的营养物质外，还可以 添加各种附加成分，如养分、无机盐、有机氮源、固 氮细菌、防病虫农药、有益菌、植物生长调节剂、除 草剂等，以利于幼苗的茁壮成长，提高作物产量。 ③人工种皮应具有透水、透气的特点。
体细胞胚的诱导 ↓
体细胞胚的成熟 ↓
体细胞胚的机械化包裹 ↓
贮藏或种植
3.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。
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/192021/11/192021/11/1911/19/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/192021/11/19November 19, 2021
高中生物植物细胞工程的实际应用课件新人教选修3
提示：植物“微型”繁殖技术 具有高效性 和可以保持种苗的优良遗传特性的优势 。工厂 化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁 殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁 殖技术我们可以在 短时间中获得大量的优质种 苗。
1、植物繁殖的新途径
（2）作物脱 毒
作物脱毒的原因 :
? 病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产 量降低，品质变差
胚状体：在离体植物细胞、组织或器官培养 过程中，由一个或一些体细胞，经过胚胎发 生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结 构。胚状体一般专指在组织培养条件下产生 的非合子胚以区别于自然发生的珠心胚及其 他通过无融合生殖和由合子胚分裂产生的胚 （见多胚现象 ）
? 养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌 ? 生长调节剂
注意： 突变育种的原理为：
突变
诱变育种的原理基为变因：突
2.突变体的利用
(1)产生:植物组织培养过程中，由于培养细 胞一直处于不断的分生状态，易受到培养条件 和外界压力的影响而产生突变。
(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育 新品种
（3）成就：20世纪70年代以来，各国的科学 家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋 白，以及高产的突变体，有的已用于生产。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
植物细胞工程的实 际应用
1、植物繁殖的新途径
1）微型繁殖 2）作物脱毒 3）神奇的人工种子
2、作物新品种的培育
1）单倍体育种 2）突变体的利用
3、细胞产物的工厂化生产
1、植物繁殖的新途径
（1）微型繁 殖
概念： 应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫 快速繁殖技术）
育种只需两年即可得到纯合新品种
h.单倍体的例子:
蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍体 . 多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍体
1、植物繁殖的新途径
（2）作物脱 毒
作物脱毒的原因 :
? 病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产 量降低，品质变差
胚状体：在离体植物细胞、组织或器官培养 过程中，由一个或一些体细胞，经过胚胎发 生和发育过程，形成的与合子胚相类似的结 构。胚状体一般专指在组织培养条件下产生 的非合子胚以区别于自然发生的珠心胚及其 他通过无融合生殖和由合子胚分裂产生的胚 （见多胚现象 ）
? 养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌 ? 生长调节剂
注意： 突变育种的原理为：
突变
诱变育种的原理基为变因：突
2.突变体的利用
(1)产生:植物组织培养过程中，由于培养细 胞一直处于不断的分生状态，易受到培养条件 和外界压力的影响而产生突变。
(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育 新品种
（3）成就：20世纪70年代以来，各国的科学 家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋 白，以及高产的突变体，有的已用于生产。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
植物细胞工程的实 际应用
1、植物繁殖的新途径
1）微型繁殖 2）作物脱毒 3）神奇的人工种子
2、作物新品种的培育
1）单倍体育种 2）突变体的利用
3、细胞产物的工厂化生产
1、植物繁殖的新途径
（1）微型繁 殖
概念： 应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫 快速繁殖技术）
育种只需两年即可得到纯合新品种
h.单倍体的例子:
蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍体 . 多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍体
2019-2020学年高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3
(3)优点：明显缩短 育种年限 。
2．突变体的利用 (1)原理 ① 基因突变 (用射线或诱变剂处理分生细胞，主要是指愈伤组织细胞)。 ②植物细胞的 全能性(由突变细胞培育到突变体植株)。 (2)利用：筛选出有用的 突变体 ，培育新品种。如培育抗病、抗盐、含高蛋 白、高产的新品种植物。 (3)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。
1．微型繁殖 (1)概念：用于 快速繁殖 优良品种的植物组织培养技术。 (2)优点 ①保持优良品种的 遗传特性 。 ② 高效快速 地实现种苗的大量繁殖。
2．作物脱毒 (1)选材部位：植物 分生区 附近。 (2)操作过程：切取一定大小的组织块进行
组织培养 ，再生植株。
(3)优点：作物不会或极少感染病毒。
1．通过植物组织培养技术繁育农作物的优点不包括( )
A．加快繁育速度
B．保持亲本优良性状
C．培育出无病毒植株 D．改变植物的基因型
解析：植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，还可以
保持优良品种的遗传特性，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物品质。
答案：D
2．下面为番茄植物组织培养过程的流程图解。以下相关叙述不正确的是( )
三、细胞产物的工厂化生产
1．细胞产物种类：包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 2．生产的技术手段： 植物组织培养 技术。 3．优点： 生产速度快 。 4．实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现了工厂化生产。
[预习小测] 1．想一想 为什么选取分生区的细胞病毒极少甚至无病毒？ 提示：分生区细胞分裂快，病毒来不及入侵，因此病毒极少。
细
胞
悬
液
发酵―、 ―→提取____________。
人教版高中生物选修3课件 2.1.2植物细胞工程的实际应用
三、细胞产物的工业化生产
1、细胞产物种类：
蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等
2、过程：
外植体 脱分化
愈伤组织 分散开
细胞悬液 发酵 提取
细胞 产物
3、成就：
大量生产人参皂甙干粉，生产三七、紫草和银杏的细 胞产物，生产抗癌物质紫杉醇。
人参皂甙干粉的工厂化生产使产量大大增加
课堂小结 植物细胞工程的实际应用
胚状体
人工胚乳
离体的植物细胞（组织、器官）
（三） 人工种子
3、制备过程:
诱导产生愈伤组织 诱导形成胚状体
胚状体机械化包裹人工种皮
贮藏或种植
一、植物繁殖的新途径
（三） 人工种子
4、优点: ①培植周期短 ②后代无性状分离 ③不受气候、季节和地域限制 ④可以很方便地贮藏和运输
辨析
人工种子萌发的植株一定是可育的吗？ 不一定 如花粉细胞组织培养的胚状体制备的人工种子， 萌发的植物是单倍体，一般不可育
3、方法: 茎尖组织培养技术 （茎尖脱毒法）
一、植物繁殖的新途径
（二） 作物脱毒
4术在马铃
薯、草莓、甘蔗、菠萝等作物上 已获得成功。
薯类作物种苗脱 毒快速繁殖
脱毒草莓（左）与没有脱毒的草莓（右）
比较
无病毒植物: 茎尖组织培养获得， 属于细胞工程。
高雅美丽的兰花深受人们的喜欢。兰花传统的繁 殖器官为根和种子。在常规繁殖中，遇到的难题是：
1、用分根法繁殖速度缓慢, 不利于新品种的快速推广; 2、兰花的种子很微小， 胚很纤弱，用种子繁殖在 发芽过程中很容易夭折。
寻求 植物繁殖新途径？
思考
怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？
2.1.2
植物细胞工程的实际应用
高中生物 2.1.2植物细胞工程的实际应用课件 新人教版选修3
A.杂交育种
B.植物组织培养
C.多倍体育种
D.单倍体育种
【解析】选B。对人参皂甙干粉进行工厂化生产，必须先通过植物
组织培养获得人参皂甙含量高的细胞株，然后进行大规模发酵生产。
第十五页，共48页。
6.下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是( ) A.采用嫁接方法培育苹果新品种 B.将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草 C.用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射 D.使用秋水仙素对棉花(mián hua)植株进行处理
【微点拨】 1.为什么微型繁殖技术可以保持优良品种的遗传特性？ 提示：植物的体细胞含有相同的遗传物质；植物组织培养过程 中通过有丝分裂增加细胞数目，分裂过程中遗传物质保持不变。 2.通过“人工种子”繁殖后代属于什么生殖方式？ 提示：无性繁殖。 3.人工种子萌发长成的植物是否可育？ 提示：若是由花粉(或者(huòzhě)三倍体植物的营养器官)发育 来的植株是不可育的；若是由茎尖、根尖等营养器官发育来的 则可育。
第二十四页，共48页。
【解题关键】首先明确微型繁殖的基础是植物组织培养技术，植 物组织培养是将已分化的器官、组织或细胞培育成完整个体的技 术。 【解析】选A。水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育(fāyù) 成枝条均属于生物的个体发育(fāyù)，扦插的葡萄枝条长成新个 体属于营养繁殖，只有A属于组织培养范畴。
第十八页，共48页。
2.作物脱毒： (1)病毒的特点：病毒是寄生性生物，在用种子繁殖或用植物根、 茎无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给 下一代，使其繁殖的子代感染病毒。 (2)材料的选取：据检测，植物的分生组织细胞中一般不含病毒或 病毒极少。如果将未被病毒感染的植株的分生组织用植物组织培养 的方法培育幼苗，用于生产，可以避免(bìmiǎn)病毒对作物的影响， 大大提高作物的产量。
人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.2植物细胞工程的实际应用(共21张PPT)
后代都是纯合子，明显缩短育种年限。 成就： 1号烟草品种、中花8号、11号水稻。
2、突变体的利用
产生：
植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处 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
利用：
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
成就：
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的 突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗。
【答案】A
【例4】 请回答： （1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。 遗传特性 该技术可以保持品种的 ，繁殖种苗的速 快 度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养， 最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有 遗传信息 该植物的全部 。 （2）把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超 净工作台上进行，其原因是避免微生物 的污染。 （3）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使 用可诱导试管苗 生根，而与 细胞分裂素 配比适 宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长， 促进愈伤组织产生和生长，需要使用的生长素调 2,4—D 节剂是 （脱落酸、2、4—D）。
作物上已获得成功
一、植物繁殖的新途径
3.神奇的人工种子 天然种子的缺陷 人工种子的概念
通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和 腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
胚状体
在组织培养过程中，由愈伤组织再分化形 成的类似于胚的结构。
人工种子的组成
胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮
（4）将某植物试管苗培养 在含不同浓度蔗糖的培养基 上一段时间后，单株鲜重和 光合作用强度的变化如图。 据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作 用强度的变化趋势是 逐渐减小 ，单株鲜重的 变化趋势是 先增加后下降 。据图判断，培养基 中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的 量 不能（能、不能）满足自身最佳生长的需要。 （5）据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中 提高其光合作用能力，应 降低 （降低，增加） 培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。
高中人教版选修3 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 课件(51张)
栏目 导引
2．突变体的利用
专题2 细胞工程
(1)原理 ①____基__因__突__变____ (用射线或诱变剂处理分生细胞，主要是指
愈伤组织细胞)。 ②植物细胞的_____全__能__性_____ (由突变细胞培育到突变体植
株)。 (2)利用：筛选出有用的_____突__变__体_____，培育新品种。如培育
能性、染
的全能性 细胞的全
植物细胞 细胞的全
色体变
能性
的全能性 能性
异
栏目 导引
专题2 细胞工程
植物组织 突变体的 单倍体 植物体细 植物基因
项目
培养
利用
育种 胞杂交 工程育种
花药离
体培养、
对导入目
原生质体
对愈伤组 秋水仙
的基因的
重要步 脱分化、
融合、杂
织诱变处 素诱导
植物细胞
骤 再分化
种细胞组
理 染色体
专题2 细胞工程
空白演示
在此输入您的封面副标题
栏目 导引
专题2 细胞工程
2．1.2 植物细胞工程的实际应用
专题2 细胞工程
1．举例说出植物组织培养技术在农业上的应用。(重、难点) 2．举例说出植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域 的应用。(重点)
专题2 细胞工程
知识点一 植物繁殖的新途径
栏目 导引
专题2 细胞工程
知识点二 作物新品种的培育
1．单倍体育种 (1)原理：细胞的___全__能__性_______和___染__色__体__变__异___。 (2)过程 花药离―体―培→养___单__倍__体_______植株染人色―工体―诱→加导倍_纯__合__子____植株。 (3)优点：明显缩短____育__种__年__限____。
2．突变体的利用
专题2 细胞工程
(1)原理 ①____基__因__突__变____ (用射线或诱变剂处理分生细胞，主要是指
愈伤组织细胞)。 ②植物细胞的_____全__能__性_____ (由突变细胞培育到突变体植
株)。 (2)利用：筛选出有用的_____突__变__体_____，培育新品种。如培育
能性、染
的全能性 细胞的全
植物细胞 细胞的全
色体变
能性
的全能性 能性
异
栏目 导引
专题2 细胞工程
植物组织 突变体的 单倍体 植物体细 植物基因
项目
培养
利用
育种 胞杂交 工程育种
花药离
体培养、
对导入目
原生质体
对愈伤组 秋水仙
的基因的
重要步 脱分化、
融合、杂
织诱变处 素诱导
植物细胞
骤 再分化
种细胞组
理 染色体
专题2 细胞工程
空白演示
在此输入您的封面副标题
栏目 导引
专题2 细胞工程
2．1.2 植物细胞工程的实际应用
专题2 细胞工程
1．举例说出植物组织培养技术在农业上的应用。(重、难点) 2．举例说出植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域 的应用。(重点)
专题2 细胞工程
知识点一 植物繁殖的新途径
栏目 导引
专题2 细胞工程
知识点二 作物新品种的培育
1．单倍体育种 (1)原理：细胞的___全__能__性_______和___染__色__体__变__异___。 (2)过程 花药离―体―培→养___单__倍__体_______植株染人色―工体―诱→加导倍_纯__合__子____植株。 (3)优点：明显缩短____育__种__年__限____。
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什么是学习力含义
管理知识的能力 （利用现有知识 解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识 速度、质量等）
长久坚持的能力 （自律性等）
什么是学习力-常见错误学 习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
什么是学习力-高效学习必 备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
高效学习模型
高效学习模型-学习的完 整过程
P
AARR
×
aarr
有芒抗病
无芒不抗病
配子
AR
ar
F1
AaRr
有芒抗病
F2 A_R_ : A_rr : aaR_ : aarr
有抗 : 有不抗 : 无抗 : 无不抗
9:
3
:3:
1
自交并 选育多代
aaRR
结果: 通过基因重组，把两亲本的优良性状组
合在同一后代中
缺点:要不断进行(多年)纯化和选择，才 得到一种符合理想要求的新品种
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完 整过程
消化
固化
模式
拓展
小思 考
TIP1：听懂看到≈认知获取；
TIP2：什么叫认知获取：知道一些概念、过程、信息、现象、方法，知道它们 大 概可以用来解决什么问题，而这些东西过去你都不知道；
TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了， 但不会做，做不好？
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择记忆的黄金时段——睡前和醒后！ TIP2：可以在每天睡觉之前复习今天或之前学过的知识，由于不受后摄抑制的 影 响，更容易储存记忆信息，由短时记忆转变为长时记忆。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆 规律
TIP3：另外，还有研究表明，记忆在我们的睡眠过程中也并未停止，我们的大 脑 会归纳、整理、编码、储存我们刚接收的信息。所以，睡前的这段时间可是 非常 宝贵的，不要全部用来玩手机哦~
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆
规律
记忆后
选择巩固记忆的时间 艾宾浩斯遗忘曲线
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择巩固记忆的时间！ TIP2：人的记忆周期分为短期记忆和长期记忆两种。 第一个记忆周期是 5分钟 第二个记忆周期是30分钟 第三个记忆周期是12小时 这三个记忆周期属于短期记忆的范畴。
•后代都是纯合子，能稳定遗传
•明显缩短育种年限，加速育种进程
2.突变体的利用
（1）突变体的产生
在植物组织培养的过程中，由于培养 的细胞一直处于不断的分生状态，因此 容易受到培养条件和外界压力（如射线、 化学物质等）的影响而产生突变。
产生的突变属于什么？
为什么不断分生的细胞容易突变？
（2）利用：筛选对人们有利突变体,进 而培育新品种
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得种苗的过程不涉及
细胞的（
）
A.有丝分裂
B.分化
C.减数分裂
D.全能性
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。天然 种子由于在遗传上具有因减数分裂引起 的重组现象，因而会造成某些遗传性状 的改变；天然种子在生产上受季节等自 然环境条件限制，一般每年只繁殖1～2 次，有些甚至十几年才繁殖一次。能否 找到天然种子的替代品？
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养分、无机 盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌 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植物生长调节剂。
二.作物的新品种培育
复习: 1传统方法 (杂 交) 杂交育种依据的原理是:
基因的自由组合定律，优良的基因自 由组合。
TIP4：早晨起床后，由于不受前摄抑制的影响，我们可以记忆一些新的内容或 者 复习一下昨晚的内容，那么会让你记忆犹新。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆 规律
记忆中
选择恰当的记忆数量
魔力之七：美国心理学家约翰·米勒曾对短时记忆的广 度进行过比较精准的测定：通常情况下一个人的记忆 广度为7±2项内容。
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack？
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：在使用场景记忆法时，我们可以多使用自己熟悉的场景（如日常自己的 卧 室、平时上课的教室等等），这样记忆起来更加轻松； TIP2：在场景中记忆时，可以适当采用一些顺序，比如上面例子中从上到下、 从 左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
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，一般减产30%～50%。
病毒容易沿植物体的维管组织传播， 而分生组织区中缺乏维管系统，因此不含 病毒。用做组织培养的植物材料可以是植 物体任何类型的组织细胞。怎样利用植物 组织培养技术解决？
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
超级记忆法
超级记忆法-记忆 规律
记忆前
选择记忆的黄金时段
前摄抑制：可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进 入大脑的信息
后摄抑制：可以理解为因为接受了新的内容，而把前 面看过的忘记了
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆 规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4 天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法--场 景法
2.1.2植物细胞工程的实际应用
• 回忆植物组织培养技术的基本原理和 过程？
• 思考利用这项技术能做哪些工作？
（一）植物繁殖新途径：属于无性繁殖
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 易保持……
概念:是快速高效实现种苗繁植培育优良植物 品种的植物组织培养技术
1.单倍体育种
复习 1 单倍体的概念:
是指由配子发育成的个体 单倍体的例子: 蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍
体. 多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍体
(花药离体培养) 过程:
1、单倍体育种
过程
选择 有性 亲本 杂交
F1代
花粉离 体培养
单倍体 植株
选择所 需类型
优点
诱变 可育 纯合子 染色体加倍
比较：
单倍体育种：
优点： 明显缩短育种年限 育种原理：染色体变异
突变体的利用：
优点： 能够产生新性状 育种原理：基因突变
植物体细胞杂交育种
优点：克服远缘杂交不亲和障碍 育种原理： 染色体变异
3.细胞产物的工厂化生产
(1)种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.
(2)技术:植物的组织培养.
正文中讨论题
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“微型”繁殖技术具有高效性和 可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂 化大规模育苗生产正是利用了植物“微型” 繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型” 繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优 质种苗。
2 作物脱毒
作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物，易积累感
染的病毒，导致产量降低，品质变差，而 植物的分生区一般不会感染病毒，用分生 区的细胞进行组织培养，就能得到大量的 脱毒苗。
• 作物脱毒材料:分生区的细胞 • 作物脱毒方法:进行组织培养 • 结果:脱毒苗
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
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小B
目 录/contents
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
什么是学习力
什么是学习力-你遇到这些问 题了吗
总是 比别人 学得慢
一看就懂 一 做就错
看得懂，但不 会做
总是 比别人学得差 不会举一反三
特性：在适宜条件下可以萌发长成幼苗。
优点
•后代无性状分离，保持优良特性
•不受季节、气候和地域的限制
•易于储藏和运输
人工种子的结构
产生途径： (1）由已脱分化的外植体直接产生；
（2）由愈伤组织产生；
外植体
去分化 激
活
愈伤组织
潜
在
的
长芽
再分化
全
能
性
生根
幼苗/胚状体
下图为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有
高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福 人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭 顶之灾。以“我们能否利用植物组织培 养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆 杉”为题，与同学展开讨论，说出植物 组织培养技术在节约资源、保护环境方 面的重要意义。
提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产 紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利 用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞， 希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内 外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉 醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在进行 组织培养。ESC Agenetics公司宣布他们用 细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的2～5 倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面 做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养 基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影 响。现在工艺条件已基本摸清，正研究反应 的放大技术等，有望实现通过细胞培养进行 工业化生产紫杉醇的目标。