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文档简介
1、2.1.2 植物细胞工程的实际应用,广饶一中 王秀荣,1、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程? 2、思考利用这项技术能做哪些工作?,资料1 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。,资料2 病毒引起的植物病害有500多种。 受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉, 如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、 苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的 防治办法,只能拔除病株,造成很大的经济损 失。 病毒多集中在种子、老叶等器官中,
2、在幼 嫩的器官和未成熟的组织中较少,在分生区几 乎不含病毒。,资料3 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。,一 植物繁殖的新途径,(一)微型繁殖技术(也称快速繁殖技术),一 植物繁殖的新途径,1.概念:,快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,2.优点:,3.成就:,1)保持优良品种的遗传特性 2)高效快速地实现种苗的大量繁殖,(一)微型繁殖技术(也称快速繁殖技术),一 植物繁
3、殖的新途径,讨论,P38,(一)微型繁殖技术(也称快速繁殖技术),一 植物繁殖的新途径,讨论,P38,利用了植物“微型”繁殖技术的: 1)保持优良品种的遗传特性 2)高效快速地实现种苗的大量繁殖 在短时间中获得大量的优质种苗,一 植物繁殖的新途径,(二)作物脱毒,1.作物脱毒的原因: 2.作物脱毒的材料: 3.作物脱毒的方法: 4.作物脱毒的结果:,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,分生区(如茎尖)的细胞,进行组织培养,获得脱毒苗,5.成就:,(三)神奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,1.天然种子的局限,1)培育周期长 2)优良杂种的后代会发生性状分离而丧失
4、其优良特性 3)生产会受到季节、气候和地域的限制,并且需要占用大量的土地实现制种,(三)神奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,2.人工种子,胚状体,(三)神奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、 顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装 得到的种子。,(1)人工种子概念 (2)人工种子组成,胚状体(或不定芽、顶芽和腋芽)+人工种皮,(三)神奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,诱导植物愈伤组织 体细胞胚的诱导 体细胞胚的成熟 体细胞胚的机械化包裹 贮藏或种植,思考,设计人工种子制备技术的主要流程图,(三)神奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,讨论,P40,(三)神
5、奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,讨论,P40,培植周期短 后代无性状分离 不受气候,季节和地域限制 可以很方便地贮藏和运输,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,1)优点:,2)人工种皮的有效成分,二 作物新品种的培育,(一)单倍体育种,二 作物新品种的培育,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,1.单倍体定义: 2.单倍体形成: 3.单倍体植株的特点:,由配子不经过受精作用而直接发育成的个 体。例:蜜蜂中的雄蜂,长得弱小,而且高度不育,(一)单倍体育种,二 作物新品种的培育,4.回顾单倍体育种的一般过程并设计出一种通过 植物花药组织培养生成正常植
6、株的实验流程。,花药,花粉细胞培养,接种,脱分化,愈伤 组织,分化出 小植物,再分化,单倍体 植株,移栽,正常 植株,染色体加倍,(一)单倍体育种,二 作物新品种的培育,后代都是纯合子,明显缩短育种年限,5.优点:,6.成就,(二)突变体的利用,二 作物新品种的培育,(二)突变体的利用,二 作物新品种的培育,植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处 于不断的分生状态,易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变,1.产生:,筛选对人们有利突变体,进而培育新品种,2.利用:,三 细胞产物的工厂化生产,蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等,1.细胞产物种类:,三 细胞产物的工厂化生产,植物的组织培
7、养,2.技术:,3.成就:,例1:03江苏 用高度分化的植物细胞、组织 和器官进行组织培养可以形成愈伤组织, 下列叙述错误的是 A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B.该愈伤组织的细胞没有全能性 C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成 D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的 胚状结构,典例精析,例2:右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答:,1)步骤是_ _ 最常用的方法是_. 2)步骤一般常用的化学试剂是 _目的是_ _. 3)在利用杂种细胞培育成为杂种 植株的过程中,运用的技术手段 是_ ,其中步骤相 当于_,步骤相当于_,去掉细胞壁分离出有 活力的原生质体,酶解法,聚乙二
8、醇(PEG),诱导原生质体融合,植物组织培养,脱分化,再分化,例2:右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答:,4)植物体细胞杂交的目的是获得 新的杂种植株。使_ 能够在新的植物体上有所表现, 其根本原因: 5)从理论上讲,杂种植株的育性 _。若运用传统有性杂交方法 能否实现?_。并说明理由: 因此,这项研究对于培养作物新品 种方面的重大意义在于: .,两个亲本的遗传性状,杂种植株获得了双亲的遗传物质,可育,不能,因为不同种生物之间存在生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了 可用于杂交的亲本组合范围,1、植物的微型繁殖技术是指( ) A植物体细胞杂交技术 B嫁接 C营养繁殖 D植物组
9、织培养 2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来,将单个细胞放入培养基中培养,获得了许多完整的植株,这些植株的特点是( ) A彼此性状相似 B变异频率较高 C单倍体 D都是纯合子,课堂演练,3用植物组织培养技术,可以培养或生产( ) A食品添加剂 B无病毒植物 C. 人工种子 D前三项都是 4下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是( ) A花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C人工种子的培育 D“番茄马铃薯”杂种植株的培育过程,5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最
10、佳办法是( ) A选择优良品种进行杂交 B进行远缘植物体细胞杂交 C利有芽尖进行组织培养 D人工诱导基因突变 6.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,7.基因型为AaBb的水稻(含24条染色体)的花药通过无菌操作接入试管后,在一定条件下形成试管苗,问:,(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规 则的细胞团,愈伤组织形成过程中,必须从培养基 中获得_ 等营养物质。 (2)要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有_ _和_两类激素。,水、无机盐、维生素和小分子有机物,细胞分裂素,植物生
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