2.1 植物细胞工程的应用（第2课时）-【生物讲堂】2023-2024学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修3）

聚焦 学习目标： 1.植物繁殖的新途径 2.作物新品种培育 3.细胞产物的工业化生产 第1 节 植物细胞工程 第2课时 植物细胞工程的应用 原生质体B 原生质体A ① 去壁 去壁 植物A细胞 植物B细胞 ② 融合的原生质体 诱导融合 再生出细胞壁 ③ 杂种细胞 脱分化 （细胞分裂） ④ 愈伤组织 ⑤ 再分化 杂种植株 植物 组织 培养 植物 细胞 融合 植物体细胞杂交 方法：离心、振动、电刺激、 聚乙二醇（PEG） （融合完成的标志） 思考这些技术可以应用在哪些方面？ 一.植物繁殖的新途径 资料1 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是：用分根法繁殖速度缓慢，不利于新品种的推广;用种子繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。 如何解决？ 阅读教材P39，思考以下问题： 什么是快速繁殖技术？ 快速繁殖技术有哪些特点？ 快速繁殖技术用于产业化生产的实例有哪些？ 兰花 铁皮石斛 1)概念 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫作微型繁殖技术。 1.快速繁殖 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 试管苗 3)原理 ①高效、快速地实现种苗的大量繁殖; ②无性繁殖，可以保持优良品种的遗传特性; ③不受自然生长季节的限制，培养周期短; 4)优点 植物细胞的全能性 ④选材少，繁殖率高，便于自动化管理。 2)过程 5)应用 快速繁殖优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等。 6)实例 甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。 铁皮石斛的工厂化生产： 【思考】植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？ 愈伤组织细胞分裂旺盛、快速，对愈伤组织进行分割、移瓶、诱导再分化就可以形成大量的新植株。植物组织培养在实验室进行，一般不受季节、气候等条件的限制。 阅读教材P40“作物脱毒”，思考以下问题： 1.作物为什么要进行脱毒？ 2.应该选择植物的什么部位培育脱毒苗？为什么要选择该部位？ 3.培育脱毒作物的流程是怎样的？ 4.脱毒作物有何优点？ 5.你还知道哪些作物脱毒的实例？ 2.作物脱毒 组织培养 脱毒苗 顶端分生区（如茎尖）： 注：脱毒苗不等于抗毒苗。与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。 马铃薯 香蕉 草莓 无性繁殖 感染的病毒很容易传给后代 病毒在作物体内积累 作物产量降低品质变差 1)脱毒原因 2)脱毒方法 病毒极少，甚至无病毒。 3)过程 无病毒组织 （切取茎尖组织） 愈伤组织 根、芽 幼苗 完整植株 再分化 脱分化 移栽成活 4)优点 明显提高农作物的产量和品质。 5)实例 在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。 脱毒马铃薯田与被病毒感染未脱毒马铃薯叶片 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。 如何克服缺陷？ 常规种子植物生产的不足 资料2 种 子 的 结 构 单子叶植物的种子 胚 种皮 胚乳 10 1)概念 用人工种皮包装胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等得到的种子 3.人工种子 2)过程 外植体 愈伤组织 脱分化 胚状体 再分化 完整 植物体 种植 制成 人工种子 包裹 人工种皮 无性生殖 人工薄膜，透气透水 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 胚状体 人工胚乳 人工种皮 3)结构 ①易于储藏和运输 ②避免占用大量土地制种，节约粮食 ③后代无性状分离，保持优良品种的遗传特性 ④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 ⑤不受季节、气候和地域的限制 4)优点 单倍体： 枝叶茎杆弱小，果实多而小，一般高度不育。 由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成的个体。 1.单倍体育种 通过花药(或花粉)培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。 1)概念 2)原理 植物细胞的全能性； 染色体（数目）变异。 二.作物新品种的培育 特点： 15 花药或花粉 单倍体 幼苗 正常纯合 二倍体 人工诱导 （染色体加倍） 脱分化 愈伤组织 再分化 3)过程 16 4)优点 ①明显缩短了育种的年限; ②一般都是纯合子，能稳定遗传; ③可作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 技术相当复杂。 5)缺点 我国科学家在1974年成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。 6)实例 我国科学家把单倍体育种与常规育种结合起来，育成水稻、玉米、油菜、甘蓝和