2018-2019学年人教版生物选修3(课件)2.1 植物细胞工程 第二课时.2

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三、突变体的利用和单倍体育种 1.单倍体育种(以突变体Aa为例)
2.体细胞诱变育种 (1)过程
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(2)原理:基因突变和植物细胞的全能性。 (3)优点:提高愈伤组织的突变率,可以获得高抗、高产、优质、 抗逆的新品种,加快了育种进程。 (4)缺点 ①突变不定向,需要处理大量突变材料。 ②突变体中符合人们需要、有利的品种比较少。 3.单倍体育种和突变体利用的比较
项目 单倍体 育种 突变 体利用
原理 染色体 变异 基因突 变
优点
成果 单育 1 号烟草品种、11 明显缩短育种年 号水稻和京花 1 号小麦 限 品种等 产生新基因,大幅 抗花叶病毒的甘蔗、抗 度改良某些性状 盐碱的野生烟草等
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题型一
题型二
题型三
题型一 作物脱毒 【例1】 百合通过它的球茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后 往往会因感染病毒而减产,为此花农都希望得到无病毒的幼苗。在 最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方案是( ) A.花药离体培养 B.选取成熟组织进行培养 C.利用茎尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变 解析:因为植物分生区附近的病毒极少,故短时间内获得大量无 病毒幼苗的方法是利用茎尖进行组织培养。 答案:C
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题型一
题型二
题型三
题型二 人工种子 【例2】 下图表示一人工种子,下列与人工种子培育生产过程有 关的叙述,不正确的是( )
A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得 B.胚状体是由愈伤组织分化而成,离体细胞只有形成愈伤组织才 能表现出全能性 C.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型 D.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的
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题型一
题型二
题型三
解析:胚状体是由愈伤组织分化而成的,一般具有芽、根的明显 分化。植物组织培养过程进行的是有丝分裂,所以每个细胞所含的 遗传物质是相同的,因此同一批次的种子可以保证具有相同的基因 型。 答案:D 反思领悟人工种子与天然种子的区别 (1)人工种子是通过植物组织培养产生的,属于无性繁殖,可保持 亲本的优良性状。 (2)自然种子是通过有性生殖产生的,可表现出双亲的遗传性状。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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列举植物细胞工程的实际应用。
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一
二
三
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)特点:属于无性繁殖,能够保持优良品种的遗传特性,可以高效 快速地实现种苗的大量繁殖。
植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么? 提示:植物组织培养到愈伤组织的阶段,细胞进行有丝分裂,细胞 呈几何级数增长从而获得大量的组织细胞,然后可以不断地分割、 移瓶,诱导再分化形成新植株。
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3.优点 (1)解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问 题。 (2)固定杂种优势:天然种子由于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,而人工种子则可以完全 保持优良品种的遗传特性。 (3)天然种子在生产上受季节、气候和地域的限制,而人工种子不 受这些条件的限制,而且快捷高效。 (4)可控制植物的生长发育与抗逆性:针对植物种类和土壤条件, 在人工种皮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。 (5)用人工种子播种可以节约粮食。
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题型一
题型二
题型三
解析:根据各种育种方法的特点可判断,①④方向所示的育种方 法应为杂交育种;②③方向所示的育种方法为单倍体育种;⑤⑥方 向为通过射线获得具有新基因的种子或幼苗,因而为诱变育种;⑦ 直接获得染色体组加倍的种子或幼苗,则为多倍体育种;⑧⑨⑩方 向通过两种植物细胞获得杂种细胞,进而获得新品种的方式为植物 体细胞杂交育种。判断出各育种方式后再具体回答每种育种方式 中的要点。如②获得单倍体植株的方法是花药离体培养;使染色体 加倍常用的药剂为秋水仙素;⑤是基因突变的过程,可发生在个体 发育的任何时期;⑨获得愈伤组织的过程为脱分化,⑩再分化的过 程中要用到生长素和细胞分裂素。
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一
二
三
2.作物脱毒 (1)选材部位:植物的分生区附近(如茎尖)。 (2)选材原因:植物分生区附近的病毒极少,甚至无病毒。 3.神奇的人工种子 (1)选材:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等 为材料。 (2)构成:胚状体等加上人工薄膜(相当于种皮与胚乳、子叶)。 (3)特点 ①制种周期短。 ②后代不会发生性状分离,能够保持亲本的优良性状。 ③生产不受季节、气候和地域限制,节约土地。
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题型二
题型三
题型三 作物新品种的培育 【例3】 下图为几种育种方法示意图,据图回答下面的问题。
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题型一
题型二
题型三
(1)①④方向所示的途径表示 育种方式,⑦过程所示 的育种方法叫做 。 (2)②过程中常用的方法是 ,③⑦过程中最常 采用的药剂是 。 (3)⑤过程发生在生物个体发育的 时期,但是一般发 生在 细胞中才能遗传给后代。 (4)⑨过程叫 。⑩过程中影响植物根、芽发生的两 种激素是 。 (5)由⑧→⑩的过程中涉及的生物技术有 。 (6)植物体细胞杂交技术,解决了育种过程中的 问题。
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一
二
三
二、作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)方法:通过花药培养获得单倍体植株,染色体加倍后当年便可 得到稳定遗传的优良品种。 (2)优点:能明显缩短育种年限,节约了大量的人力、物力。 2.突变体的利用 (1)产生原因:在植物的组织培养过程中,培养细胞易受培养条件 和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 (2)利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
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二、人工种子 1.获取方法:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋 芽等为材料,用人工薄膜包装。
2.人工种子的营养来源 (1)人工种子的获取并不需要获得相应个体,只需将外植体培养至 胚状体阶段。 (2)人工种子发育初期需要的营养物质由人工胚乳提供。 (3)人工种皮中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,以利于胚状体生长发育成幼苗。
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一
二
三
三、细胞产物的工厂化生产 1.细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 2.优点:实现了细胞产物的工厂化生产。
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一、植物细胞工程的应用 1.快速繁殖植物优良品种。 2.作物脱毒。 3.制造人工种子。 4.单倍体育种。 5.利用在植物的组织培养过程中产生的突变体培育新品种。 6.细胞产物的工厂化生产。