2.1.2 植物细胞工程的实际应用.ppt

学习目标1 1、理解植物繁殖的新途径。、理解植物繁殖的新途径。2 2、理解作物新品种的培育。、理解作物新品种的培育。3 3、了解细胞产物的工厂化、了解细胞产物的工厂化 生产。生产。2.1.2植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用 实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自实际问题：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然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持植物组织植物组织培养车间培养车间一、一、植物繁殖新途径：植物繁殖新途径：.植物微型繁殖技术（快速繁殖技术）植物微型繁殖技术（快速繁殖技术）1 1、概念、概念:是快速繁殖培育优良品种的植物组织培养技术。是快速繁殖培育优良品种的植物组织培养技术。自学指导：阅读课本并找到植物微型繁殖的概念和优点自学指导：阅读课本并找到植物微型繁殖的概念和优点 繁殖速度快繁殖速度快，繁殖率高，可，繁殖率高，可大批量大批量生产；生产；（愈伤组织可以传代培养，获得大量愈伤组织，所愈伤组织可以传代培养，获得大量愈伤组织，所以繁殖快速以繁殖快速）“高保真高保真”（全过程中细胞进行有丝分裂，不涉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及减数分裂和受精作用，可以保持亲本优良特性）；）；不受自然生长季节的限制不受自然生长季节的限制（因室内生产因室内生产）。）。取材少，培养周期短，取材少，培养周期短，便于自动化管理便于自动化管理。可以可以有效挽救有效挽救珍稀濒危的植物珍稀濒危的植物 2、优点：、优点：讨论：该技术与传统繁殖技术相比，有何讨论：该技术与传统繁殖技术相比，有何优优点？点？P38讨论题讨论题1.人们利用植物的微型人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些用了该项技术的哪些特点？特点？提示：植物提示：植物“微型微型”繁殖技术繁殖技术具有具有高效性和可以保持种高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的苗的优良遗传特性的优势优势。工厂化大规模。工厂化大规模育苗生产正是利用了育苗生产正是利用了植物植物“微型微型”繁殖技繁殖技术的这两方面优势。术的这两方面优势。利用植物利用植物“微型微型”繁繁殖技术我们可以在殖技术我们可以在短短时间中获得大量的优时间中获得大量的优质种苗质种苗。3、微型繁殖、微型繁殖的应用的实的应用的实例：例：兰花杨树生菜无籽西瓜工业化生产工业化生产作物栽培作物栽培荷兰花卉荷兰花卉病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低，病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低，品质变差品质变差分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少，甚至没分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少，甚至没有有（病毒容易沿植物体的维管组织传播，而分生组织区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。中缺乏维管系统，因此不含病毒。）采用茎尖进行组织培养采用茎尖进行组织培养.作物脱毒作物脱毒1、作物脱毒的原因、作物脱毒的原因:学科网一、一、植物繁殖新途径：植物繁殖新途径：2、作物脱毒材料、作物脱毒材料:3、作物脱毒方法、作物脱毒方法:分生区的细胞分生区的细胞进行组织培养进行组织培养材材 料料:分生区（如茎尖）的细胞分生区（如茎尖）的细胞脱毒苗脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得切取茎尖进行组织培养获得4、实例：、实例：资料资料 科学家应用多倍体育种的方法，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、培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、含糖高、口感好等特点。含糖高、口感好等特点。但因其不结种子，但因其不结种子，每年必须用四倍体和每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育二倍体西瓜杂交培育种子，不仅增加了生种子，不仅增加了生产成本，也给无籽西产成本，也给无籽西瓜的普及带来困难。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。也是相当困难的。树木需生长数年树木需生长数年才能结出种子。才能结出种子。优良杂交种后代会优良杂交种后代会因发生性状分离而因发生性状分离而丧失优良特性。丧失优良特性。受季节、气候和受季节、气候和地域的限制。地域的限制。制种时需要占用制种时需要占用大量土地。大量土地。能否找到天然种子的替代品？能否找到天然种子的替代品？人工种子的结构人工种子的结构人工薄膜人工薄膜+胚状体胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）（不定芽、顶芽、腋芽）通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的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、顶芽胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽和腋芽和腋芽和腋芽和腋芽等为材料，经过等为材料，经过等为材料，经过等为材料，经过人工薄膜人工薄膜人工薄膜人工薄膜包装得到的种子。包装得到的种子。包装得到的种子。包装得到的种子。1 1 1 1、概念、概念、概念、概念一、一、植物繁殖新途径：植物繁殖新途径：.人工种子人工种子2 2、产生途径：、产生途径：外植体外植体愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体区别：人工种子的形成属区别：人工种子的形成属无性生殖无性生殖，不发生性状分离。，不发生性状分离。天然种子的形成属天然种子的形成属有性生殖有性生殖，发生性状分离。，发生性状分离。区别：区别：人工种子的生产不受季节、气候和地域的限制。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。天然种子的生产受季节、气候和地域的限制。后代无性状分离，保留优良特性；后代无性状分离，保留优良特性；不受气候不受气候,季节和地域限制；季节和地域限制；时间短，占地少，贮藏运输方便。时间短，占地少，贮藏运输方便。3 3、优点：、优点：.人工种子人工种子小结小结：上述应用采用的都是上述应用采用的都是植物组织培养技术植物组织培养技术，都，都属于属于无性生殖无性生殖，得到的个体都能，得到的个体都能保持亲代的优良保持亲代的优良性状性状（性状与亲代相同，即（性状与亲代相同，即不发生性状分离不发生性状分离）。）。只涉及到有丝分裂，不涉及减数分裂。只涉及到有丝分裂，不涉及减数分裂。P：高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTT矮杆感病矮杆感病 ddttddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTt第第1 1年年选育出需要选育出需要的矮抗纯种的矮抗纯种F2D_T_D_T_D_ttD_tt ddT_ddT_ddttddtt矮抗矮抗传统方法：传统方法：杂交育种杂交育种第第2 2年年第第3 3年年生长生长ddTTddTTF3第第4 4年年复习复习:原理原理:基因重组基因重组结果结果:把两亲本的优良性状组合把两亲本的优良性状组合 在同一后代中在同一后代中 缺点缺点:要不断进行要不断进行(多年多年)纯化和纯化和选择，才得到一种符合理想要求选择，才得到一种符合理想要求的新品种的新品种 二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育配子：配子：DTDTDtDtdTdTdtdt单倍体单倍体幼苗幼苗：DTDTDtDtdTdTdtdt花药离体培养花药离体培养秋水秋水 仙素仙素第第2 2年年DDttDDttddTTddTTddttddtt纯合体纯合体:DDTTDDTT矮抗矮抗 P高杆抗病高杆抗病 DDTTDDTT矮杆感病矮杆感病 ddttddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtDdTt单倍体育种单倍体育种第第1 1年年选择矮秆抗病选择矮秆抗病即为新品种即为新品种3.3.优点：优点：明显缩短育种年限明显缩短育种年限单倍体育种单倍体育种二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育1.1.概念概念:是指由配子发是指由配子发育成的个体育成的个体 2.2.方法：方法：花药离体培养花药离体培养.突变体的利用突变体的利用二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育1 1、突变体的产生、突变体的产生 利用组织培养时，分裂状态的细胞易受培养条件和外界利用组织培养时，分裂状态的细胞易受培养条件和外界压力（如射线，化学物质等）的影响而压力（如射线，化学物质等）的影响而产生突变产生突变（基因（基因突变或染色体突变）突变或染色体突变）的原理，诱导并筛选出对人类有用的原理，诱导并筛选出对人类有用的突变体。的突变体。突变育种的原理为：突变育种的原理为：诱变育种的原理为：诱变育种的原理为：基因突变基因突变注意：突变突变2 2、利用：、利用：筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体,进而培育新品种进而培育新品种蛋白质蛋白质,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：三三 细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产植物的组织培养2.技术：技术：3.成就：成就：人参根人参根 愈伤组织愈伤组织 增长速度快而且细胞内增长速度快而且细胞内人参皂甙干粉含量高的细胞人参皂甙干粉含量高的细胞细胞增殖细胞增殖 提取人参皂甙干粉提取人参皂甙干粉脱分化脱分化培养选择培养选择放入发酵罐放入发酵罐破碎细胞破碎细胞 工厂化生产人参皂甙干粉工厂化生产人参皂甙干粉植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径作物新品种的培育作物新品种的培育微型繁殖微型繁殖作物脱毒作物脱毒人工种子人工种子植植 物物细细 胞胞工工 程程的的 实实际际 应应用用单倍体育种单倍体育种突变体的利用突变体的利用细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产课堂小结课堂小结1 1、植物的微型繁殖技术是指、植物的微型繁殖技术是指（）A A植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术 B B嫁接嫁接 C C营养繁殖营养繁殖 D D植物组织培养植物组织培养2 2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，、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（完整的植株，这些植株的特点是（）A A彼此性状相似彼此性状相似 B B变异频率较高变异频率较高 C C单倍体单倍体 D D都是纯合子都是纯合子课堂演练课堂演练D DA A当堂训练当堂训练3 3用植物组织培养技术，可以培养或生产（用植物组织培养技术，可以培养或生产（）A A食品添加剂食品添加剂 B B无病毒植物无病毒植物 C.C.人工种子人工种子 D D前三项都是前三项都是4 4下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（）A A花药离体培养得到单倍体植株花药离体培养得到单倍体植株 B.B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C C人工种子的培育人工种子的培育 D D“番茄番茄马铃薯马铃薯”杂种植株的培育过程杂种植株的培育过程D DB B 5 5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了、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佳办法是（毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（）A A选择优良品种进行杂交选择优良品种进行杂交 B B进行远缘植物体细胞杂交进行远缘植物体细胞杂交 C C利有芽尖进行组织培养利有芽尖进行组织培养 D D人工诱导基因突变人工诱导基因突变6.6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产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（织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（）A.A.有丝分裂有丝分裂 B.B.分化分化 C.C.减数分裂减数分裂 D.D.全能性全能性C CC C