高二生物2.1.2植物细胞工程的实际应用课件

2.1.2 植物细胞工程的实际应用离体的植物器官、组织或细胞（外植体） 愈伤组织 根、芽 植物体 脱分化 再分化 ①无菌 ②营养：有机物 无机盐 水分 ③一定的外界条件 ④植物激素： 细胞分裂素 生长素 遮光 一定的光照 芽发育成叶，叶 肉细胞中叶绿素 的合成需要光照 排列疏松而无规 则，高度液泡化的 呈无定形状态的薄 壁细胞 如：胡萝卜的形成层、菊花 幼茎段、月季的花药…植物组织培养技术① ② ③ ④ ⑤ 融合的原生质体 原生质体B原生质体A 去壁去壁 植物A细胞 植物B细胞 诱导融合 再生出细胞壁 杂种细胞 脱分化 （细胞分裂） 愈伤组织 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。 • 思考：利用这些技术能做哪些工作？ 资料2 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3 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，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。一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖（也叫快速繁殖技术） (1)概念： 应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物 (2)特点: ①保持优良品种的遗传特性 ②周期短，不受季节、气候、自然灾害等因素的 影响 ③高效快速地实现种苗的大量繁殖 例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出400万株兰花苗。 兰花 杨树 生菜 无籽西瓜 (3)微型繁殖 的应用： (1)材料: 植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少 (2)脱毒苗: 切取茎尖进行组织培养，再生的植株就有 可能不带病毒，从而获得脱毒苗 （3）优点： 使农作物不会或极少感染病毒 为什么需进行作物脱毒？ 2.作物脱毒（培养无病毒植株）  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。 脱毒产品 甘蔗 香蕉 马铃薯 菠 萝3、神奇的人工种子 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人工种子 技术： 原理： 结构： 特性： 优点： 胚状体（不定芽、顶芽、腋芽） 人工薄膜：加入适量无机盐、有机碳源等养分，农 药、抗生素、有益菌及生长调节剂等 植物组织培养 细胞全能性 与天然种子比： ①解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题 ②保持优良品种遗传特性 ③不受气候、季节、地域的限制，时间短，占地少 与试管苗比：有人工薄膜保护，方便地贮藏和运输 在适宜条件下可以萌发长成幼苗。人工胚乳 相当天然种子的胚 (由植物组织块或愈伤组织产生) 提供营养 保护作用人工种子应用 花椰菜 桉树 水稻 芹菜二、作物新品种的培育 明显缩短育种年限(相对常规选育) 后代稳定遗传,都是纯合体 正常 植物花药 愈伤 组织 单倍体 幼苗　 脱分化 再分化 染色体加倍 秋水仙素处理 1.单倍体育种 (1)方法: (2)优点: 花药的离体培养获得单倍体植株， 染色体加倍,选择稳定遗传优良品种 种子 纯合体 选优 自交应用： 柏树小麦 烟草 水稻2.突变体的利用 对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理， 促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变 体,进而培育新品种。 新 品种外植体 愈伤组织 多种 突变体　 筛选 培育 脱分化 诱导分化 诱变处理 白三叶草 抗病、抗盐、 含高蛋白、高产的突变体三、细胞产物的工厂化生产 1.种类: 2.技术: 3.实例： 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 植物的组织培养----愈伤组织细胞培养 利用组织培养技术来大量生产人参皂苷干粉 注意: 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!总结 一、植物繁殖的新途径： 1、微型繁殖； 2、作物脱毒； 3、人工种子。 二、作物新品种的培育： 1、单倍体育种； 2、突变体的利用。 三、细胞产物的工厂化生产。转基因细胞 杂种细胞 茎尖、根尖等分生区 花药（花粉） 外植体 脱分化 愈伤 组织 再分化 丛芽或 胚状体 工厂化 生产药物 人工种子 转基因植物 杂种植物 作物脱毒 单倍体育种 微型繁殖 植物体 诱变处理 突变细胞 总结: 植物细胞工程的实际应用 突变体的利用 + 人工薄膜培养