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选择性必修3

第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 二 植物细胞工程的应用 Contents 目录 一 植物繁殖的新途径 二 作物新品种的培育 三 细胞产物的工厂化生产 四 习题巩固 一 植物繁殖的新途径 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。 我国组织培养技术已经广泛应用于兰花种苗的规模化繁殖，使得名贵的兰花价格大幅下降。 蝴蝶兰 铁皮石斛 一 植物繁殖的新途径——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。 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 试管苗 （2）优点： ①高效、快速地实现种苗的大量繁殖。 ②无性繁殖，保持优良品种的遗传特性。 ③不受自然生长季节的限制，培养周期短。 （3）应用： 快速繁殖经济林木、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。 （4）实例：甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。 铁皮石斛的工厂化生产 一 植物繁殖的新途径——快速繁殖 注意说明 ①快速繁殖实际上是一种无性繁殖。其细胞分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞DNA相同，所以可以保持亲代优良的遗传特性。 ②快速繁殖的培养基中需加入细胞生命活动所需的水、矿质元素、小分子有机物以及植物激素等，培养基必须进行灭菌处理，操作过程必须在无菌条件下进行。 一 植物繁殖的新途径——快速繁殖 一 植物繁殖的新途径——快速繁殖 【思考】为什么植物组织培养可以进行快速繁殖？ 植物组织培养到愈伤组织阶段，细胞进行有丝分裂，细胞分裂速度较快，从而获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。 并且，植物组织培养在实验室进行，受季节、气候等条件限制较小。 一 植物繁殖的新途径——快速繁殖 实际问题：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。 你有什么启发？ 一 植物繁殖的新途径——作物脱毒 (1)培育脱毒苗的原因： 无性繁殖的方式进行繁殖的作物，感染的病毒很容易传给后代，并在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低、品质变差。 (2)选材部位及原因： 部位：植物 。 顶端分生区附近（如茎尖） 原因：　　　 　　的病毒极少，甚至　 　　。 分生区附近 无病毒 一 植物繁殖的新途径——作物脱毒 （4）优点：明显提高农作物的产量和品质 与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。 (3)方法： 切取茎尖进行组织培养获得脱毒苗。（即：茎尖组织培养技术） 茎尖 脱分化 愈伤组织 再分化 芽、根 试管苗 脱毒苗 移栽 通过组织培养技术获得的脱毒苗是否具有抗病毒能力？ 脱毒苗 ≠ 抗毒苗 一 植物繁殖的新途径——作物脱毒 （5）实例： 在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。 脱毒马铃薯田与被病毒感染未脱毒马铃薯叶片 脱毒草莓 普通草莓 一 植物繁殖的新途径 （1）单倍体： 由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成的个体。 枝叶茎杆弱小，果实多而小，一般高度不育。 特点： （2）单倍体育种原理： 植物细胞的全能性、染色体（数目）变异。 二 作物新品种的培育——单倍体育种 二 作物新品种的培育——单倍体育种 单倍体育种 aa BB × AA bb 第一年 Aa Bb 第二年 A B A b a B a b 减数分裂 花药（花粉）离体培养 A B A b a B a b 人工诱导染色体加倍 AA BB AA bb aa BB aa bb 杂交育种 aa BB AA bb × Aa Bb 第一年 第二年 自交 A_B_ 淘汰 第三-六年 连续自交多代 稳定 遗传 性状分离 AA BB 淘汰 二 作物新品种的培育——单倍体育种 (3)优点: ①极大地缩短育种年限，节约大量人力和无力； ②后代大是纯合子，能稳定遗传; ③可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 为什么？ 大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。 二 作物新品种的培育——单倍体育种 (4)实例： 我国科学家在1974年成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。 我国科学家把单倍体育种与常规育种结合起来，育成水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物的新