人教版高中生物选修三植物细胞工程的实际应用ppt课件

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3.在人工种子中,人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成 小植株的关键部分,请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么?为 了促进胚状体的生长发育,还可以向人工种皮中加入哪些物质? 提示: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。
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迁移与应用 对人工种子正确的解释是( )。 A.通过科学手段人工合成的种子 B.种皮能够自我生成 C.利用植物组织培养获得的种子 D.人工种子发芽率低 解析:人工种子是用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形 成具有生根发芽能力的胚状体,经过人工薄膜包装得到的种子,是植物 组织培养的一个应用。 答案:C
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二、人工种子
活动与探究 1.什么是人工种子?它们具有哪些优点? 提示: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,经过人工薄膜包装得到的种子。人工种子可以完全保持优良品种的 遗传特性,生产上不受季节、气候、地域的限制。 2.人工种子的组成是怎样的? 提示:(1)人工种子的主要成分是植物组织培养得到的胚状体(或不 定芽、顶芽和腋芽等),相当于种子的胚。 (2)人工种皮: 作用:人工种皮能保持胚状体的活力,有利于贮藏、运输和萌发,相 当于真实种皮。
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预习交流
20 世纪 80 年代,科学家利用植物组织培养技术制造出了神奇的人 工种子,就是用人工种皮包裹胚状体顺利生长成小植株。 (1)什么是胚状体? 提示:胚状体是指在组织培养过程中,在植物组织块或愈伤组织上 产生的一种结构,它与正常受精卵发育形成的胚有类似的结构和发育 过程。 (2)人工种皮应含有哪些物质? 提示:适量的养分、无机盐、有机碳源以及抗生素等。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激素。 (3)人工种子萌发形成的幼苗有什么优点? 提示:①不发生性状分离。 ②不受季节、气候、地域的限制。
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课堂合作探究
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问题导学
一、微型繁殖和作物脱毒
活动与探究 1.什么是微型繁殖? 提示:微型繁殖是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。其分裂方 式是有丝分裂,亲子代细胞内 DNA 不变。 所以能够保证亲子代遗传特性不 变,能保持亲本的一切优良性状。微型繁殖也是一种无性繁殖。 2.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? 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可以在短时间内获得大量的优质种苗。 3.如何进行无病毒植株的培育? 提示:切取一定大小的茎尖进行植物组织培养,再生的植株就有可能不 带病毒,从而获得脱毒苗。
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(1)微型繁殖就是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 ,也 叫快速繁殖技术。繁殖过程中的分裂方式是有丝分裂 ,亲、子代细胞内 DNA 不变,所以能够保证亲、子代遗传特性不变。 (2)作物脱毒是利用茎尖、 根尖等无毒组织,进行微型繁殖,由于微型 繁殖操作过程必须在无菌条件下进行,所以所获幼苗是无毒的。
源自文库
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3.人工种子 (1)概念: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,经过人工薄膜包装得到的种子。 (2)优点:①后代无性状分离,可以保持种苗的优良遗传特性。 ②不受季节、气候和地域的限制。
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 (1)方法:花药离体培养→单倍体植株→秋水仙素处理→纯合子植 株。 (2)优点:①后代是纯合子(填“纯合子”或“杂合子”),能稳定遗传。 ②明显缩短了育种年限。 2.突变体的利用 (1)产生原因:在植物组织培养过程中,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。
预习导引
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖 (1)概念:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 (2)特点:可保持优良品种的遗传特性,高效快速地实现种苗的大量 繁殖。 2.作物脱毒 (1)病毒危害:作物感染的病毒很容易通过扦插、 嫁接等无性繁殖方 式传播给后代。 病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质 变差。 (2)方法:选择植物无毒的茎尖组织培养获得脱毒苗。 原因是分生区 附近的病毒极少,甚至无病毒。
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(1)人工种皮 ①选材及要求:人工种皮是指人工种子外层的薄膜。制作人工种皮 的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。选取的材料要有 韧性,耐压,对胚状体无毒害。 ②营养液:含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素,还应含 有杀菌剂,以防播种后微生物的侵害,相当于种子的子叶或胚乳。 (2)人工种子的优点 ①可提高植物的繁殖能力:可使自然条件下不结实或种子昂贵的 植物得以繁殖。 ②可固定杂种优势:即对于具有杂种优势的个体进行植物组织培 养获得人工种子,可防止后代出现性状分离。 ③可人为控制植物的生长发育与抗逆性:在人工胚乳中可加入除 草剂、弱病毒、杀菌剂、农药、抑制休眠的物质及对植物生长有益的 细菌等,使其具备抗逆性和耐贮性等优良特性,也可添加激素类等物质 调节植物的生长发育。 (3)人工种子存在的问题 ①植物产生胚状体能力弱 ,难以形成同步化的有强活力的胚状体。 ②成本较高;运输、贮藏以及机械化播种问题也未解决。
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迁移与应用 利用植物的茎尖或叶片、茎段、花药、花粉等,在无菌条件下,培养 在玻璃器皿中人工配制的培养基上,使它发育成完整的植株。这种技术 可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁殖植物,还可以 防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述,正确的是( )。 ①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫作组织培养 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁 殖的方式 A.① B.①② C.①②③ D.①②③④ 解析:植物体细胞都含有该物种的全套遗传信息,所以每个细胞理 论上都具有全能性,都有发育成完整生物体的潜能。植物组织培养就是 在体外通过人工方法,让植物细胞表现出全能性,是植物细胞工程的一 个基础技术手段。因为没有生殖细胞的结合 ,所以属于无性生殖方式。 答案:D
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(2)利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物的种类:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 2.技术:植物组织培养技术。 3.实例:我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉; 另外三七、紫草和银杏的细胞产物也都已实现了工厂化生产。