2.1.2植物細(xì)胞工程的應(yīng)用-高二生物下學(xué)期情境教學(xué)優(yōu)質(zhì)課件（人教版2019選擇性必修3）

接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽誘導(dǎo)生根移栽成活知識(shí)回顧：1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)知識(shí)回顧：2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）圖中過(guò)程：①為

，②為

，③為

，④為

，⑤為

。（2）細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是

，植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功的標(biāo)志是

。（3）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理是

。（4）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義是

。去除細(xì)胞壁誘導(dǎo)細(xì)胞融合再生出新的細(xì)胞壁脫分化再分化再生出新的細(xì)胞壁形成雜種植株細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交第一節(jié)植物細(xì)胞工程二植物細(xì)胞工程的應(yīng)用1.植物細(xì)胞工程在生產(chǎn)實(shí)踐中有哪些應(yīng)用？2.植物細(xì)胞工程應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的主要優(yōu)勢(shì)是什么？植物繁殖的新途徑【資料1】蘭花因高雅美麗而深受人們喜愛(ài)。蘭花常用分根法和種子進(jìn)行繁殖。在蘭花的常規(guī)繁殖中，遇到的難題是：用分根法繁殖速度緩慢，不利于新品種的推廣;用種子繁殖又很困難，因?yàn)樘m花的種子十分微小，胚很纖弱，種子幾乎沒(méi)有儲(chǔ)藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在發(fā)芽過(guò)程中很容易夭折。如何解決？植物繁殖的新途徑

中華九大仙草之首——鐵皮石斛（視頻）植物繁殖的新途徑1.快速繁殖（1）概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。也叫微型繁殖。（2）原理：①可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖；②可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。外植體脫分化愈傷組織再分化根、芽幼苗完整植株移栽成活（4）過(guò)程：③不受自然生長(zhǎng)季節(jié)的限制。④培養(yǎng)周期短（3）優(yōu)點(diǎn)：植物細(xì)胞全能性注意：扦插、壓條、嫁接等不屬于微型繁殖技術(shù)無(wú)性繁殖植物繁殖的新途徑思考：為什么植物組織培育可以進(jìn)行快速繁殖？

植物組織培養(yǎng)到愈傷組織階段，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞分裂速度較快，從而獲得大量的組織細(xì)胞，然后不斷地分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化形成新植株。并且，植物組織培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，受季節(jié)、氣候等條件限制較小。石斛：驅(qū)解虛熱，益精強(qiáng)陰等療效、觀賞價(jià)值。蘭花：名貴花卉，具有極高的觀賞價(jià)值，入藥。

快速繁殖經(jīng)濟(jì)苗木、名貴花卉、珍稀瀕危植物等自然繁殖速度緩慢，繁殖效率低下或優(yōu)良性狀不易保持的植物。植物繁殖的新途徑【資料2】生姜是藥食兩用的經(jīng)濟(jì)作物，在生產(chǎn)上長(zhǎng)期采用無(wú)性繁殖，它們感染的病毒很容易傳給后代，使生姜品質(zhì)變差，葉子皺縮，生長(zhǎng)緩慢，一般減產(chǎn)30%-50%。受害植物包括糧食作物、蔬菜、果樹(shù)和花卉等。而且沒(méi)有有效的防治辦法，只能拔除，造成經(jīng)濟(jì)損失。病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾乎不含病毒。植物繁殖的新途徑2.作物脫毒感染的病毒很容易傳給后代無(wú)性繁殖病毒在作物體內(nèi)積累作物產(chǎn)量降低品質(zhì)變差取材：分生區(qū)（如莖尖、根尖：病毒極少，甚至無(wú)毒）（1）原因：（2）脫毒部位及方法：脫毒苗≠抗毒苗莖尖脫分化愈傷組織再分化芽、根試管苗脫毒苗移栽病毒極少，甚至無(wú)病毒植物組織培養(yǎng)（全能性）植物繁殖的新途徑

脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯優(yōu)于沒(méi)有脫毒的作物（3）優(yōu)點(diǎn)：植物繁殖的新途徑胚狀體人工胚乳人工種皮抗壓、保水、透氣具有發(fā)育成完整植株的能力保證胚狀體生長(zhǎng)發(fā)育的必需物質(zhì)

胚狀體：是指在組織培養(yǎng)過(guò)程中，在植物組織塊或愈傷組織上產(chǎn)生的一種結(jié)構(gòu)，它與正常受精卵發(fā)育形成的胚有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育過(guò)程。

為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，還可以向人工種皮中加入加入適量的養(yǎng)分、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長(zhǎng)發(fā)育，還可以向人工種皮中加入一些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。①無(wú)性繁殖，易于保留優(yōu)良性狀。②不受氣候、季節(jié)和地域限制。③方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸。④解決了某些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題。⑤節(jié)約大量的糧食。人工種子

的優(yōu)點(diǎn)：3.人工種子（補(bǔ)充）植物繁殖的新途徑胚狀體人工胚乳人工種皮作物新品種的培育【資料】現(xiàn)有紫色非甜玉米（基因型AASS）和白色甜玉米（基因型aass），如何獲得純種的紫色甜玉米（基因型AAss）？P：紫色非甜玉米

AASS×白色甜玉米

aassF1紫色非甜玉米AaSs↓第1年↓×選育出需要的矮抗純種F2A_S_A_ssaaS_aass紫甜第2年第3年×生長(zhǎng)A_ssF3第4年雜交育種如何解決育種時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題？作物新品種的培育1.單倍體育種配子：ASAsaSasASAsaSas秋水仙素AAssaaSSaassAASS紫甜P紫色非甜AASS×白色甜

aassF1紫色非甜

AaSs第1年單倍體幼苗：純合體:第2年花粉離體培養(yǎng)花藥愈傷組織單倍體幼苗

脫分化再分化染色體數(shù)目變異、植物細(xì)胞的全能性作物新品種的培育2.突變體的利用對(duì)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的愈傷組織進(jìn)行誘變處理，促其發(fā)生突變，誘導(dǎo)分化成植株，篩選對(duì)人們有利突變體,進(jìn)而培育新品種。外植體新品種篩選培育愈傷組織脫分化

多種突變體誘導(dǎo)分化誘變處理作物新品種的培育2.突變體的利用（3）原理：基因突變和植物細(xì)胞的全能性。（4）優(yōu)點(diǎn)：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。大幅度地改良某些性狀。難以控制突變方向，有利性狀比較少，需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。（5）缺點(diǎn)：（1）產(chǎn)生:植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)細(xì)胞不斷分裂易突變（2）利用:篩選對(duì)人們有利的突變體,進(jìn)而培育成新品種細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)含量很低，從植物組織中提取會(huì)大量破壞植物資源，有些產(chǎn)物又不能或難以通過(guò)化學(xué)合成途徑得到。初生代謝物：初生代謝是生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng)，初生代謝物:糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。次生代謝物：次生代謝不是生物生長(zhǎng)所必需的，在特定條件下進(jìn)行；次生代謝物:一類(lèi)小分子有機(jī)化合物，如酚類(lèi)、萜類(lèi)和含氮化合物等細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)外植體愈傷組織脫分化培養(yǎng)、提取代謝產(chǎn)物過(guò)程：植物細(xì)胞培養(yǎng)：是指在離體條件下對(duì)單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對(duì)于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。①材料：最好是愈傷組織②培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）使培養(yǎng)物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分接觸利用人參細(xì)胞生產(chǎn)人參皂苷細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)【練習(xí)】紫杉醇是從紫草細(xì)胞中提取的一種藥物和色素，是目前已發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)秀的天然抗癌藥物，在臨床上已經(jīng)廣泛用于乳腺癌、卵巢癌和部分頭頸癌和肺癌的治療，下圖是通過(guò)植物細(xì)胞工程技術(shù)工廠化生產(chǎn)紫杉醇的途徑。1、紫杉醇屬于初生代謝物還是次生代謝物？（P41相關(guān)信息）2、①過(guò)程是什么？3、③過(guò)程利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)嗎？4、生產(chǎn)紫杉醇的過(guò)程能否體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性？植物組織培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)目的原理培養(yǎng)基獲得植物體獲得細(xì)胞產(chǎn)物植物細(xì)胞的全能性