植物细胞工程的实际应用(共26张).ppt

2.1.2植物细胞工程的实际应用 回忆植物组织培养技术的基本原理和 过程？ 思考利用这项技术能做哪些工作？ （一）植物繁殖新途径：属于无性繁殖 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 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 微型繁殖技术 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。 生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产 量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是 生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病 毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一 般减产30%50%。 2 作物脱毒 作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物，易积累感 染的病毒，导致产量降低，品质变差，而 植物的分生区一般不会感染病毒，用分生 区的细胞进行组织培养，就能得到大量的 脱毒苗。 作物脱毒材料:分生区的细胞 作物脱毒方法:进行组织培养 结果:脱毒苗 甘薯种植多年后易积累病毒而导致 品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织 离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以 保证该品种的品质和产量水平。这种通过 分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及 细胞的（ ） A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性 常规种子植物生产的不足 p 不少植物需要生长数年才能结出种子 p 优良杂种的后代因发生性状分离而丧失 其优良特性 p 种子的生产受季节、气候和地域的限制 p制种需要占用大量土地 微型繁殖试管苗的贮藏和运输也是相当困难的。 3 3、人工种子、人工种子 通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不 定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜 ，在适宜的条件下可以发芽成幼苗的种子。 u技术：组织培养。 u特性：在适宜条件下可以萌发长成幼苗。 u优点 后代无性状分离，保持优良特性 不受季节、气候和地域的限制 易于储藏和运输 人工种子的结构 产生途径： (1）由已脱分化的外植体直接产生； （2）由愈伤组织产生； 外植体 愈伤组织 长芽 生根 幼苗/胚状体 去分化 再分化 激活潜在的全能性 下图为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有下图为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有 关叙述中不正确的是关叙述中不正确的是 （ ） A A人工种子一般是用离体的植物细胞通过组织培人工种子一般是用离体的植物细胞通过组织培 养技术获得养技术获得 B B胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有 形成愈伤组织才能表现出全能性形成愈伤组织才能表现出全能性 C C同一批次人工种子可以保证具有相同的基因型同一批次人工种子可以保证具有相同的基因型 D D胚状体是由未分化的，具有分裂能力细胞构成胚状体是由未分化的，具有分裂能力细胞构成 D D 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，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？ 问题问题 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 。 二.作物的新品种培育 复习: 1 传统方法 (杂 交) 杂交育种依据的原理是: 基因的自由组合定律， 结果: 通过基因重组，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 1.单倍体育种 复习 1 单倍体的概念: 是指由配子发育成的个体 单倍体的例子: 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 1 1、单倍体育种、单倍体育种 选择 亲本 有性 杂交 F1代 花粉离 体培养 单倍体 植 株 诱 变 染色体加倍 可 育 纯合子 选择所 需类型 u 过程 u 优点 后代都是纯合子，能稳定遗传 明显缩短育种年限，加速育种进程 2.突变体的利用 （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 比较：比较： 单倍体育种：单倍体育种： 突变体的利用：突变体的利用： 植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种 优点：优点： 育种原理：育种原理： 优点：优点： 育种原理：育种原理： 优点：优点： 育种原理：育种原理： 明显缩短育种年限明显缩短育种年限 染色体变异染色体变异 能够产生新性状能够产生新性状 基因突变基因突变 克服远缘杂交不亲和障碍克服远缘杂交不亲和障碍 染色体变异染色体变异 3.细胞产物的工厂化生产 (1)种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. (2)技术:植物的组织培养. 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一场灭 顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养 技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉” 为题，与同学展开讨论，说出植物组织 培养技术在节约资源、保护环境方面的 重要意义。 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、 培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成 的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究 反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养 进行工业化生产紫杉醇的目标。 （一） 思考与探究 1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织 培养技术在我们生活中的另外一些应用 。 提示：a. 拯救濒危植物； b. 提供食品制作的原料； c. 利用愈伤组织进行转基因操作。 提示：诱导植物愈伤组织 体细胞