第2章第1节 植物细胞工程—植物细胞工程的应用（课件）-2022-2023学年高二生物备课无忧（人教版2019选择性必修3）

第2章第1节 植物细胞工程 植物细胞工程的应用 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。 1. 植物细胞工程在生产实践的应用。 2. 植物细胞工程应用于生产实践的 主要优势。 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 （1）概念： 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。也叫微型繁殖。 （2）优点： ①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖； ②可以保持优良品种的遗传特性。 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 幼苗 完整植株 移栽成活 （3）过程： （4）实例： 一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等。 ③不受自然生长季节的限制。 铁皮石斛的工厂化生产 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 （4）实例： 杨树 生菜 无籽西瓜 报春花 鹤望兰 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 （4）实例： 2.作物脱毒 （1）适用对象： 被病毒感染的无性繁殖的作物。 （2）脱毒过程： 无病毒组织：如茎尖组织 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 幼苗 完整植株 移栽成活 （3）实例： 马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等。 一、植物繁殖的新途径 普通草莓 脱毒草莓 二、作物新品种的培育 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: (3)优点: 花药离体培养获得单倍体植株，再用秋水仙素处理使染色体数目加倍。 种子 （纯合体） 自交 选优 (2)技术： 植物组织培养 明显缩短育种年限。后代都是纯合体，稳定遗传。 (4)实例: 单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。 P： 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt ↓ 第1年 ↓ × 选育出需要 的矮抗纯种 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗 杂交育种 第2年 第3年 × 生长 ddTT F3 配子： DT Dt dT dt 单倍体幼苗： DT Dt dT dt 花药离体培养 秋水 仙素 第2年 第4年 DDtt ddTT ddtt 纯合体: DDTT 矮抗 P 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt 单倍体育种 第1年 选择矮秆抗病即为新品种 举例：利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt品种培育矮杆抗病ddTT品种 2.突变体的利用 （1）原理： 在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。 （2）过程： 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 突变体 筛选培育 新品种 诱变处理 （4）实例： 抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。 （3）原理： 基因突变和植物细胞的全能性。 二、作物新品种的培育 3.人工种子 以植物组织培养得到的_______________________________等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。人工种子在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。 胚状体、不定芽、顶芽和腋芽 胚状体 人工胚乳 人工种皮 抗压、保水、透气 具有发育成完整植株的能力 保证胚状体生长发育的必需物质 胚状体：是指在组织培养过程中，在植物组织块或愈伤组织上产生的一种结构，它与正常受精卵发育形成的胚有类似的结构和发育过程。 ①无性繁殖，易于保留优良性状。②不受气候、季节和地域限制。③方便储存和运输。④解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。 优点： 二、作物新品种的培育 三、细胞产物的工厂化生产 1.植物的代谢产物 （1）初生代谢物： 初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。 （2）次生代谢物： ❊次生代谢不是生物生长所必需的，在特定条件下进行； ❊次生代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）。 ❊在植物的抗虫、抗病等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 ❊含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。 指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 2.细胞产物的工厂化生产的过程 外植体 脱分化 愈伤组织 细胞产物 培养、提取 3.细胞产物的工厂化生产的概念： 利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 植物细胞培养： 4.特点： 不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。 5.实例： 紫草宁、紫杉醇、人参皂苷的植物细胞工程产品 三、细胞产物的工厂化生产 外植体