2.1.2 植物细胞工程的应用课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 第2课时 植物细胞工程的应用 温故 · 知新 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 脱分化 再分化 植物组织培养技术 移栽成活 A细胞 B细胞 A原生质体 B原生质体 正在融合的原生质体 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株 移栽后的植株 去壁 去壁 融合 再生出细胞壁 脱分化 再分化 移栽 植物体细胞杂交技术 温故 · 知新 一、植物繁殖的新途径 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。 一、植物繁殖的新途径 资料2：20世纪60年代，荷兰科学家成功地利用组织培养技术来培育兰花。目前，荷兰的兰花生产已经发展成为举世闻名的兰花产业，每年为荷兰创造了巨额的外汇收入。在我国，组织培养技术也已经广泛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，普通百姓也能购买和观赏。 （1）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，被称为植物的快速繁殖技术，也叫微型繁殖技术。 （2）过程： 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 完整植株 试管苗 1. 快速繁殖 （5）原理： ①高效、快速地实现种苗的大量繁殖； ②无性繁殖，亲、子代细胞DNA相同，所以可以保持优良的遗传特性； ③不受自然生长季节的限制，培养周期短； （6）优点： 植物细胞的全能性 ④选材少，繁殖率高，便于自动化管理。 1. 快速繁殖 （3）生殖方式： 一般为无性生殖 （4）细胞分裂方式： 有丝分裂 植物组织培养：可以对受精卵进行培养，植物组织培养生殖方式为有性生殖。亲、子代细胞DNA相同，所以可以保持亲代优良的遗传特性。 （7）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。甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。 1. 快速繁殖 铁皮石斛 桉树苗 甘蔗 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。 运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株，而且均来自单一的个体，可以保持优良品种的遗传特性。 例如，一株葡萄一年繁殖到3万多株，一株兰花一年繁殖到400万株。 1. 快速繁殖 铁皮石斛：兰科石斛属植物，茎直立，圆柱形，花期3-6月，生于1600m左右的山地半阴湿的岩石上，主要分布于中国安徽、浙江、福建等地。 铁皮石斛：富含某些糖类和生物碱，可以用来提取药物。其茎入药，铁皮石斛有滋阴润肺、养胃生津、健脑名目、补五肺之虚劳的神奇功效，铁皮石斛对增加免疫力、抗衰老、防治癌症、治疗糖尿病等有着确切疗效，对烟酒过度、劳累过度、用眼用脑过度、声带嘶哑等恢复有特殊疗效。 铁皮石斛的产业化育苗 【思考】植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？ 植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞进行旺盛、快速的有丝分裂，从而获得大量的组织细胞。不断地对愈伤组织进行分割、移瓶、诱导再分化就可以形成大量的新植株。 植物组织培养在实验室进行，一般不受季节、气候等条件的限制。 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。 生姜是药食两用的经济作物，在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%-50%。 病毒引起的植物病害有500多种。受害植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉等。而且没有有效的防治办法，只能拔除，造成经济损失。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。 2. 作物脱毒 （1）培育脱毒苗的原因：长期进行无性繁殖的作物，感染的病毒很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低、品质变差。 （2）选材部位： ①植物顶端分生区附近（如茎尖）。 ②选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 2. 作物脱毒 植物分生区细胞分裂旺盛，病毒来不及感染，切取下来组织培养，获得脱毒苗。 茎尖 植物顶端分生区 被病毒感染 脱毒马铃薯叶片 （3）方法： 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（茎尖组织培养技术）。 （4）优点： 脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物。 2. 作物脱毒 （5）实例：马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝、香蕉等作物上获得成功。 脱毒草莓 普通草莓 通过组织培养技术获得的脱毒苗是否具有抗病毒能力？ 注意：脱毒苗 ≠ 抗毒苗。与快速繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。 脱毒苗是选择植物的