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高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》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背景图课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》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背景图课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了自然种子，染色体变异，基因重组，离体植物组织，愈伤组织，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
①无菌②营养：有机物 无机盐 水分③一定的外界条件④植物激素： 细胞分裂素 生长素
芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照
排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞
如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…
脱分化 （细胞分裂）
植物细胞工程的实际应用
（一）、植物繁殖的新途径
（二）、作物新品种的培育
（三）、细胞产物的工厂化生产
无性生殖（有丝分裂，遗传物质不变）
植物组织培养技术，快速繁殖优良品种植物（也叫快速繁殖技术）
①繁殖率高，可大批量生产②保持亲本的一切优良性状③不受自然生长季节的限制④培养周期短⑤取材少
有性生殖：通过（减数分裂的）精子和卵细胞相结合，发育成受精卵，成为新个体。
无性生殖：不经过两性生殖细胞的结合，由母体一部分直接产生新个体。
如：细菌的分裂生殖、酵母菌的出芽生殖、植物的扦插，嫁接
教材P38讨论： 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①高效性和可以②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”繁殖技术使我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。
长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致作物产量降低，品质变差。
植物的茎尖、根尖的分生区
病毒在植株上的分布是不均一的，老叶、老的组织和器官病毒含量高，幼嫩的未成熟组织和器官病毒含量较低，生长点几乎不含病毒或病毒较少。因此，作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒（的如茎尖、根尖）。
选择植物茎尖、不含病毒的细胞
花药离体培养、植物组织培养
常规种子植物生产的不足：
①树木需生长数年才能结出种子。
②优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。
③受季节、气候和地域的限制。
④制种时需要占用大量土地。
用人工种皮包装胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等得到的种子
胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）人工薄膜：
加入适量无机盐、有机碳源等养分，农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等
组成：胚状体＋人工种皮＋人工胚乳
来自有性生殖？无性生殖？
胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）
营养物质+抗生素、农药+有益菌+植物生长调节剂
人工种子组成：胚状体＋人工种皮＋人工胚乳
①后代无性状分离，保持优良品种的遗传特性
②不受季节、气候和地域的限制
解决某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
避免占用大量土地制种，节约粮食
使染色体加倍，恢复育性
花药的离体培养，获得单倍体植株染色体加倍，选择优良品种
明显缩短育种年限后代稳定遗传,一般都是纯合体
结合已学知识和新学知识，构建单倍体育种的流程图：
原理：染色体数目变异，遗传物质发生改变
花药离体培养实质是植物组织培养
植物组织培养、花药离体培养、单倍体育种比较：
离体的花药（精子、精细胞）
离体的器官、组织、细胞（体细胞）
花药离体培养+秋水仙素恢复育性
对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理，促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。
原理：基因突变，遗传物质发生改变
基因突变和植物细胞的全能性
细胞膜的流动性和植物细胞全能性
分析生产实践中遇到的问题四：
人参为我国名贵药材，现今因野生资源短缺，多用人工栽培，但人工栽培生长缓慢，6年才能生成10克左右（干重）人参根。
解决办法：利用植物组培工厂化生成细胞产物
蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.
植物的组织培养----愈伤组织细胞培养
该过程不能体现植物细胞的全能性
人参根 愈伤组织 增长速度快而且细胞内人参皂甙干粉含量高的细胞 细胞增殖 提取人参皂甙干粉
工厂化生产人参皂甙干粉的基本流程：
阅读课本41页回答：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了一场灭顶之灾。能否用植物组织培养技术生产紫杉醇？
从愈伤组织中提取紫杉醇
植物组织培养大量生产紫草素
转基因细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区花药（花粉）
转基因植物杂种植物作物脱毒花药离体培养
几种常见育种方法的比较:
杂交→自交→选优→自交
不同个体的优良性状可集中到同一个个体上
育种时间长，需及时发现优良性状
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
明显缩短育种年限，后代一般都为纯种
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
植物茎杆粗壮，果实、种子大，营养高
物理或化学方法处理动植物、微生物
提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程
有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性
青霉菌高产菌株的培育黑农五号大豆
将一种生物特定基因转移到另一种生物体内
染色体变异定向地改造生物的遗传性状
可能引起生态危机，技术难度大
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
①无菌②营养：有机物 无机盐 水分③一定的外界条件④植物激素： 细胞分裂素 生长素
芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照
排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞
如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…
脱分化 （细胞分裂）
植物细胞工程的实际应用
（一）、植物繁殖的新途径
（二）、作物新品种的培育
（三）、细胞产物的工厂化生产
无性生殖（有丝分裂，遗传物质不变）
植物组织培养技术，快速繁殖优良品种植物（也叫快速繁殖技术）
①繁殖率高，可大批量生产②保持亲本的一切优良性状③不受自然生长季节的限制④培养周期短⑤取材少
有性生殖：通过（减数分裂的）精子和卵细胞相结合，发育成受精卵，成为新个体。
无性生殖：不经过两性生殖细胞的结合，由母体一部分直接产生新个体。
如：细菌的分裂生殖、酵母菌的出芽生殖、植物的扦插，嫁接
教材P38讨论： 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①高效性和可以②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”繁殖技术使我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。
长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致作物产量降低，品质变差。
植物的茎尖、根尖的分生区
病毒在植株上的分布是不均一的，老叶、老的组织和器官病毒含量高，幼嫩的未成熟组织和器官病毒含量较低，生长点几乎不含病毒或病毒较少。因此，作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒（的如茎尖、根尖）。
选择植物茎尖、不含病毒的细胞
花药离体培养、植物组织培养
常规种子植物生产的不足：
①树木需生长数年才能结出种子。
②优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。
③受季节、气候和地域的限制。
④制种时需要占用大量土地。
用人工种皮包装胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等得到的种子
胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）人工薄膜：
加入适量无机盐、有机碳源等养分，农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等
组成：胚状体＋人工种皮＋人工胚乳
来自有性生殖？无性生殖？
胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）
营养物质+抗生素、农药+有益菌+植物生长调节剂
人工种子组成：胚状体＋人工种皮＋人工胚乳
①后代无性状分离，保持优良品种的遗传特性
②不受季节、气候和地域的限制
解决某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
避免占用大量土地制种，节约粮食
使染色体加倍，恢复育性
花药的离体培养，获得单倍体植株染色体加倍，选择优良品种
明显缩短育种年限后代稳定遗传,一般都是纯合体
结合已学知识和新学知识，构建单倍体育种的流程图：
原理：染色体数目变异，遗传物质发生改变
花药离体培养实质是植物组织培养
植物组织培养、花药离体培养、单倍体育种比较：
离体的花药（精子、精细胞）
离体的器官、组织、细胞（体细胞）
花药离体培养+秋水仙素恢复育性
对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理，促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。
原理：基因突变，遗传物质发生改变
基因突变和植物细胞的全能性
细胞膜的流动性和植物细胞全能性
分析生产实践中遇到的问题四：
人参为我国名贵药材，现今因野生资源短缺，多用人工栽培，但人工栽培生长缓慢，6年才能生成10克左右（干重）人参根。
解决办法：利用植物组培工厂化生成细胞产物
蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.
植物的组织培养----愈伤组织细胞培养
该过程不能体现植物细胞的全能性
人参根 愈伤组织 增长速度快而且细胞内人参皂甙干粉含量高的细胞 细胞增殖 提取人参皂甙干粉
工厂化生产人参皂甙干粉的基本流程：
阅读课本41页回答：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了一场灭顶之灾。能否用植物组织培养技术生产紫杉醇？
从愈伤组织中提取紫杉醇
植物组织培养大量生产紫草素
转基因细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区花药（花粉）
转基因植物杂种植物作物脱毒花药离体培养
几种常见育种方法的比较:
杂交→自交→选优→自交
不同个体的优良性状可集中到同一个个体上
育种时间长，需及时发现优良性状
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
明显缩短育种年限，后代一般都为纯种
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
植物茎杆粗壮，果实、种子大，营养高
物理或化学方法处理动植物、微生物
提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程
有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性
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