2.1.2 植物细胞工程的应用 课件 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

二 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 植物繁殖的新途径 快速繁殖 20世纪60年代，荷兰科学家成功地利用 来培育兰花 在我国，组织培养技术也已经广泛应用于兰花种苗的规模化 繁殖，这使得名贵兰花的价格大幅下降 植物的快速繁殖技术（微型繁殖技术） 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 组织培养技术 快速繁殖 作物脱毒 植物的快速繁殖技术（微型繁殖技术）的优点： ①高效、快速地实现种苗的大量繁殖 ②保持优良品种的遗传特性 ③不受自然生长季节的限制 ④培养周期短 植物的快速繁殖技术（微型繁殖技术）的实际应用： 快速繁殖经济苗木、名贵花卉、珍稀濒危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的植物 甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模 铁皮石斛的产业化育苗 相关信息 铁皮石斛，兰科石斛属植物，茎直立、圆柱形，花期3-6月，生于海拔1600m左右的山地半阴湿的岩石上。铁皮石斛富含某些糖类和生物碱，可以用来提取药物 作物脱毒 马铃薯、草莓和香蕉等通常用无性繁殖的方式进行繁殖，它们感染的病毒很容易传染给后代。病毒在作物体内逐年积累，导致作物产量降低、品质变差 植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗 马铃薯 草莓 香蕉 脱毒草莓 普通草莓 脱毒苗不等于抗毒苗，与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同 甘蔗 香蕉 马铃薯 菠萝 脱毒产品 《全》P48 1．利用植物的茎尖或叶片、茎段等，在无菌条件下，培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株，这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述，正确的是 (　　) ①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫作植物组织培养，仅用它就可以得到抗病毒植株 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖新技术 A．①④　　　 B．②③ C．①②④　　 D．①③④ 【答案】D　 《全》P48 2．甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等，越来越被人们喜爱。但甘薯属无性繁殖作物，同时又是同源六倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是 (　　) A．利用组织培养进行快速繁殖，可以实现甘薯种苗的大量繁殖 B．利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高 C．利用原生质体融合实现体细胞杂交，可以克服杂交不亲和，充分利用遗传资源 D．利用培养的愈伤组织容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生突变 【答案】B　 作物新品种的培育 单倍体育种 常规育种出一个可以稳定遗传的作物优良品种，一般要经过5～6年连续筛选 单倍体育种方法： 先通过花药（或花粉）的离体培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍,当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株 选择 亲本 有性 杂交 F1代 花粉离 体培养 单倍体 植 株 诱 变 染色体加倍 可 育 纯合子 选择所 需类型 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 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 选择矮秆抗病即为新品种 在利用植物组织培养的基础上，再额外增加一些手段－－加秋水仙素。 9 单倍体育种优点: 明显缩短育种年限，加速育种进程，节约大量的人力和物力 后代都是纯合子，能稳定遗传 单倍体育种已成为作物育种的一条有效途径 由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体 染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现，因此它也是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料 在单倍体育种领域，我国科学家作出了突出贡献 1974年成功培养出世界上第一个单倍体作物新品种—单育1号烟草 单倍体育种 常规育种 水稻 玉米 油菜 甘蓝 甜椒 突变体的利用 在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于 的状态，因此它们容易受 和 （如射线、化学物质等）的影响而产生突变 不断增殖 培养条件 诱变因素 外植体 新 品种 筛选 培育 愈伤组织 脱分化 多种 突变体　 诱导分化 诱变处理 抗病、抗盐、 蛋白质含量高、高产 原理： 基因突变和植物细胞的全能性 抗花叶病毒的甘蔗 抗盐碱的烟草 优点： 提高变异的频率，加速育种进程，大幅度地改良某些