“2.1.2植物细胞工程的实际应用”课件.ppt

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1、原理？原理？过程过程？专题专题2 2 细胞工程细胞工程植物细胞工程的基本技术包括？植物细胞工程的基本技术包括？植物组织培养技术植物组织培养技术和和植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织愈伤组织胚状体或丛芽胚状体或丛芽避光、诱导培养基避光、诱导培养基完整植株完整植株见光、分化培养基见光、分化培养基再分化再分化脱分化脱分化亲本植物细胞亲本植物细胞B B原生质体原生质体亲本植物细胞亲本植物细胞A A原生质体原生质体去壁去壁新的原生质体新的原生质体融合融合再生细胞壁再生细胞壁杂种细胞杂种细胞组织培养组织培养杂种植株杂种植株2.1.2 2.1.

2、2 植物细胞工程植物细胞工程 的实际应用的实际应用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：（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1.1.微型繁殖（快速

3、繁殖技术）微型繁殖（快速繁殖技术）（2）、）、讨论：该技术与传统繁殖技术相比，讨论：该技术与传统繁殖技术相比，有何特点？有何特点？、繁殖繁殖速度快；速度快；、保持优良品种的遗传特性。、保持优良品种的遗传特性。全过程中细胞全过程中细胞进行有丝分裂，不涉及减数分裂和受精作用进行有丝分裂，不涉及减数分裂和受精作用，无性繁殖；无性繁殖；、不受自然环境条不受自然环境条件限制。件限制。（3）微型繁殖的应用：）微型繁殖的应用：杨树杨树生菜生菜无籽西瓜无籽西瓜兰花兰花兰花兰花P38讨论题讨论题1.人们利用植物的微型繁人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该苗生产，这是利

4、用了该项技术的哪些特点？项技术的哪些特点？l l 提示：植物提示：植物“微型微型”繁繁殖技术殖技术具有高效性和可以保具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优持种苗的优良遗传特性的优势势。工厂化大规模育苗生产。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物正是利用了植物“微型微型”繁繁殖技术的这两方面优势。利殖技术的这两方面优势。利用植物用植物“微型微型”繁殖技术我繁殖技术我们可以在们可以在短时间中获得大量短时间中获得大量的优质种苗的优质种苗。（1 1）作物脱毒的原因）作物脱毒的原因:长期进行无性繁殖的作物，病毒在作物体长期进行无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，导致产量降低，品质变差，然而内逐年积累

5、，导致产量降低，品质变差，然而分生区一般不会感染病毒。分生区一般不会感染病毒。2.2.作物脱毒作物脱毒用用分生区分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。（2 2）作物脱毒）作物脱毒材料材料:（3 3）作物脱毒方法作物脱毒方法:分生区（如茎尖或根尖）的细胞分生区（如茎尖或根尖）的细胞进行组织培养进行组织培养脱毒产品：甘蔗香蕉马铃薯菠萝00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

6、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？探究：探究：天然种子的缺陷有哪些？天然种子的缺陷有哪些？3 3、人工种子的结构：、人工种子的结构：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、概念、概念2 2、产生途径、产生途径：外植体外植体愈伤组织愈伤组

7、织胚状体胚状体3.3.神奇的人工种子神奇的人工种子胚胚胚乳胚乳种皮种皮人工种皮人工种皮+胚状体胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）（不定芽、顶芽、腋芽）+人工胚乳人工胚乳区别：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

8、域限制；季节和地域限制；培育周期短、节约土地，贮藏运输方便。培育周期短、节约土地，贮藏运输方便。4 4、优点：、优点：5 5、技术技术:植物组织培养。植物组织培养。6 6、原理、原理:细胞全能性。细胞全能性。人工种子应用人工种子应用花椰菜花椰菜桉树桉树水稻水稻芹菜芹菜00P：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ddTTddT

9、TF3第第4 4年年复习复习:原理原理:基因重组基因重组优点优点: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:要不断进行纯化和选择，要不断进行纯化和选择，才得到符合理想的新品种才得到符合理想的新品种 二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育明显缩短育种年限明显缩短育种年限(相对常规选育相对常规选育)后代稳定遗传后代稳定遗传,都是纯合体都是纯合体正常正常植物植物花药花药愈伤愈伤组织组织 单倍体单倍体幼苗幼苗脱分化脱分化再分化再分化染色体加倍染色体加倍秋水仙素处理秋水仙素处理1.单倍体育种单倍体育种 (1)(1)方法方法:(4)优点优点:花药的离体培养花药的离

10、体培养获得单倍体植株，获得单倍体植株，染染色体加倍色体加倍,选择稳定遗传优良品种选择稳定遗传优良品种种子种子纯合体纯合体选优选优 自交自交(2)(2)原理：染色体变异原理：染色体变异二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育(3)过程：过程：P：高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt第第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_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3配子：配子：DTDtdTdt单倍体单倍体幼苗幼苗：DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水秋水 仙素仙素第第2年年

11、第第4年年DDttddTT ddtt纯合体纯合体:DDTT矮抗矮抗 P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt单倍体育种单倍体育种第第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举例：举例：举例：举例：利用利用利用利用高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病DDTTDDTTDDTTDDTT和和和和矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病ddttddttddttddtt品种培育品种培育品种培育品种培育矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病ddTTddTTddTTddTT品种品种品种品种组织培养过程受外界影响突变筛选有利突变体培育新品种抗病、抗盐、含高蛋白、高产突变体。白

12、三叶草2.2.突变体的利用突变体的利用 产生：产生：对对植物组织培养植物组织培养过程中，由于培养细胞一直过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态处于不断的分生状态，而容易受到培养条件和外界压力，而容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，从这些突变体中的影响而产生突变，从这些突变体中筛选对人们有利突筛选对人们有利突变体变体,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-愈伤组织细胞愈伤组织细胞培养培养2.技术：技术：3.成就：成就：人参根

13、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注意注意:一般培养到愈伤组织阶段，从一般培养到愈伤组织阶段，从愈伤组织的细胞中获得细胞产物愈伤组织的细胞中获得细胞产物!4.过程：过程：请同学们阅读教请同学们阅读教材材41页资料分页资料分析后，课下完成析后，课下完成讨论。讨论。红豆杉与紫杉醇红豆杉与紫杉醇茎尖、根尖等分生区茎尖、根尖等分生区花药（花粉）花药（花粉）外植体外植

14、体脱分化脱分化 愈伤愈伤组织组织再分化再分化丛芽或丛芽或胚状体胚状体 工厂化工厂化生产药物生产药物人工种子人工种子作物脱毒作物脱毒单倍体育种单倍体育种微型繁殖微型繁殖植物体植物体诱变处理诱变处理突变细胞突变细胞总结总结:植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用突变体的利用突变体的利用+人工薄膜人工薄膜培养培养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.下列属于植物细胞工程实际应用的是下列属于植物细胞工程实际应用的是()()l制造人工种子制造人工种子 培育抗

15、盐植物培育抗盐植物 制作制作“生物导弹生物导弹”培育单倍体培育单倍体 生产脱毒植株生产脱毒植株lA.B.A.B.lC.D.C.D.课堂演练课堂演练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下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是是 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课后作业课后作业l目前我们学习了那几种育种方法？l各种育种方法的原理、方法、优点、缺点各是什么？l用表格形式将几种育种方法区分开。5.5.已知某小麦的基因型是已知某小麦的基因型是AaBbAaBb，两对基因分别，两对基因分别位于两对同源染色体上，利用其花药进行离体位于两对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，获得培养，获得N N株小麦，其中基因型为株小麦，其中基因型为AAbbAAbb的个的个体约占（体约占（）A.N/2 B.N/4 C.N/8 D.0A.N/2 B.N/4 C.N/8 D.0