人教版教学教案名校联盟江苏省泰州市扬子江高级中学生物选修三《212植物细胞工程的实际应用》课件

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 植物细胞工程的基本技术包括植物组织培养技术 和 植物体细胞杂交技术 。 原理？过程？植物组织培养车间（一）植物繁殖新途径：讨论：该技术与传统繁殖技术相比，有何特点？ 愈伤组织可以传代培养，获得大量愈伤组织，所以繁殖快速；（ 繁殖 速度快 ） 全过程中细胞进行有丝分裂，不涉及减数分裂和受精作用，可以保持亲本优良特性；（ 高保真 -无性繁殖 ） 在室内生产， 不受自然环境条件限制 。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植物微型繁殖技术（快速繁殖技术）微型繁殖的应用的实例：兰花杨树生菜无籽西瓜工业化生产作物栽培荷兰花卉优点： 快速高效地实现种苗的大量繁殖； 保持优良品种的遗传特性； 繁殖速度快，周期短； 不受自然生长季节的限制 ; 可以有效挽救珍稀濒危的植物 可以进行工厂化生产兰州晨报讯：有人戏称 “洋芋、土豆、马铃薯 ”是甘肃三宝，现在这 “三宝 ”又要为咱甘肃扬名了。甘肃省专家成功培育出的黑色土豆，一改土豆白色、灰色、紫色的 “老面孔 ”，成为了土豆家族中的新贵。这种黑色土豆将在 7月 10日开幕的兰州高原夏菜贸洽会上首次亮相。 但是，薯类同大蒜一样，由于同属营养体繁殖，在每年的繁殖过程中，病毒侵染并逐代累积，致使种薯退化严重，造成马铃薯植株变矮小，叶片翻卷或花叶、皱缩，产量低而不稳。 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？ 材 料 :分生区（如茎尖）的细胞脱毒苗 :切取茎尖进行组织培养获得资料 科学家应用多倍体育种的方法，培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、含糖高、口感好等特点。但因其不结种子，每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育种子，不仅增加了生产成本，也给无籽西瓜的普及带来困难。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。树木需生长数年才能结出种子。优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。受季节、气候和地域的限制。制种时需要占用大量土地。能否找到天然种子的替代品？ 种 子 的 结 构自然种子胚种皮胚乳产生途径 ：外植体 愈伤组织 胚状体人工种子的结构通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的 胚状体、不定芽、顶芽和腋芽胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过等为材料，经过 人工薄膜人工薄膜 包装得到的种子。包装得到的种子。概念概念区别：人工种子的形成属 无性生殖 ，不发生性状分离。天然种子的形成属 有性生殖 ，发生性状分离。区别：人工种子的生产不受季节、气候和地域的限制。天然种子的生产受季节、气候和地域的限制。3.神奇的人工种子胚胚乳种皮特点 : 后代无性状分离，保留优良特性； 不受气候 ,季节和地域限制。 贮藏运输方便人工种皮中的有效成分：人工种皮中的有效成分：加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等。抗生素、有益菌、植物生长调节剂等。小结 ：上述应用采用的都是 植物组织培养技术 ，都属于 无性生殖 ，得到的个体都能 保持亲代的优良性状 （性状与亲代相同，即不发生性状分离 ）。只涉及到有丝分裂，不涉及减数分裂。 小结：只利用植物组织培养，只能得到与亲代一样的个体，即进行植物的繁殖。如何才能得到新品种呢？ 分析：在植物组织培养的基础上，再额外增加一些手段。二、作物新品种的培育P： 高杆抗病DDTT 矮杆感病ddttF1 高杆抗病 DdTt第1年 选育出需要的矮抗纯种F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗传统方法： 杂交育种第2年第3年 生长ddTTF3第4年复习 :原理 :基因重组结果 :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 配子： DT Dt dT dt单倍体幼苗 ：DT Dt dT dt花药离体培养秋水 仙素第2年DDtt ddTT ddtt纯合体 : DDTT矮抗 P 高杆抗病DDTT 矮杆感病ddttF1 高杆抗病 DdTt单倍体育种第1年选择矮秆抗病即为新品种单倍体 的概念 :是指由 配子 发育成的个体 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 来获得单倍体优点： 明显缩短育种年限、单倍体育种过程：在利用 植物组织培养 的基础上，再额外增加一些手段 加秋水仙素 。（ 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2.突变体的利用在利用 植物组织培养 的基础上，再额外增加一些手段 辐射等 。比较：单倍体育种：突变体的利用：植物体细胞杂交育种优点：育种原理：优点：育种原理：优点：育种原理：明显缩短育种年限染色体变异能够产生新性状基因突变克服远缘杂交不亲和障碍染色体变异蛋白质蛋白质 ,脂肪脂肪 ,糖类糖类 ,药物药物 ,香料香料 ,生物碱等生物碱等1.细胞产物种类：细胞产物种类：三 细胞产物的工厂化生产植物的组织培养植物的组织培养2.技术：技术：3.成就：成就：工厂化生产人参皂甙干粉的基本流程：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 提取人参皂甙干粉脱分化 培养选择破碎细胞放入发酵罐提示： 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