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

植物细胞工程的应用 细胞工程 1 01 植物繁殖的新途径 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 特点： 保持优良品种的遗传特性 高效快速地实现种苗的大量繁殖 1.快速繁殖（微型繁殖） 2 01 植物繁殖的新途径 2.作物脱毒 感染的病毒很容易传给后代 无性繁殖 病毒在作物体内积累 作物产量降低品质变差 3 01 植物繁殖的新途径 2.作物脱毒 顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒） 组培 脱毒苗 明显提高农作物的产量和品质 注意： 脱毒苗不等于抗毒苗 与快速繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。 脱毒苗和抗毒苗？ 4 01 植物繁殖的新途径 3.种质保存 (1)保存材料：可以是植物的悬浮细胞，也可以是愈伤组织或胚状体，还包括原生质体、花粉、幼胚、芽或茎尖分生组织等。 (2)原理：在－196 ℃的条件下，活细胞内的物质代谢和生命活动几乎完全停止，细胞、组织、器官在超低温保存过程中不会引起遗传性状的改变，也不会丧失形态发生的潜能。 (3)优点：比保存植物的种子更为有利和经济，还能在需要的时候迅速且大量地繁殖植物。 5 01 植物繁殖的新途径 4.人工种子 （1）概念：将在植物组织培养中得到的胚状体和具有养分的人工胚乳包埋在具有保护功能的人工种皮中，在适宜条件下能够生根发芽的颗粒体。 （2）基本结构 （3）优点： 培植周期短； 后代无性状分离； 不受气候,季节和地域限制 可以很方便地贮藏和运输 人工胚乳可提供更好的营养供应，还可提供相应成分增强抵抗疾病的能力。 6 02 作物新品种的培育 1.单倍体育种 ①方法 花药离体培养 人工诱导染色体加倍 ②步骤 优良品种 花药 花粉 离体培养 单倍体 纯合二倍体 人工诱导 染色体加倍 选择 7 02 作物新品种的培育 1.单倍体育种 花药中的花粉 单倍体幼苗 脱分化 纯合二倍体 人工诱导染色体加倍 愈伤组织 再分化 离体培养 ③优点 明显地缩短育种年限，当年就可以获得纯合二倍体植株。 秋水仙素处理 花药离体培养 单倍体育种 AAaa AA aa Aa AAAA aaaa AAaa 秋水仙素处理 单倍体育种可为体细胞诱变育种和研究遗传突变提供理想材料，其原因是什么？ 由于二倍体的单倍体植株的细胞中只含有一个染色体组，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。 8 02 作物新品种的培育 2.突变体的利用 ①来源 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，因此它们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。从突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 诱变处理 ②原理 基因突变 染色体变异 植物细胞全能性 9 03 细胞产物的工厂化生产 次生代谢物 植物代谢产生一些不是植物基本生命活动所必需的产物——次生代谢物。是一类小分子的有机化合物。 10 (1)初生代谢与次生代谢的区别 03 细胞产物的工厂化生产 03 细胞产物的工厂化生产 植物次生代谢物工厂化生产的原因 含量低、从植物组织提取会大量破坏植物资源 有些产物不能或难以通过化学合成途径得到 直接获取困难 化学合成困难 外植体 细胞悬液 脱分化 细胞产物 愈伤组织 分散开 培养提取 培养基？ 12 (2)植物组织培养与植物细胞培养的区别 03 细胞产物的工厂化生产 (1)快速繁殖不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性(　　) (2)作物脱毒后不再感染病毒(　　) (3)植物茎尖分生区没有维管束，病毒难以进入，因此这些部位病毒浓度很低甚至无病毒(　　) (4)植物细胞、组织等在超低温保存过程中不会引起遗传性状的改变，也不会丧失形态发生的潜能(　　) √ × √ √ 练习 (5)单倍体育种的过程就是花药离体培养的过程(　　) (6)植物细胞培养的原理利用了植物细胞的全能性(　　) × × 如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述正确的是（ ） A.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性 B.过程①需控制好培养基中植物激素的比例 C.经过程①细胞的形态和结构未发生变化 D.过程③需使用固体培养基，有利于细胞增殖 √ 练习 如图是利用某种植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图。据图判断，下列叙述错误的是（ ） A.过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为细胞有丝分裂前期 B.通过过程①②得到的植株既有纯合子又有杂合子 C.过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素 或植物生长调节剂 D.与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种的年限 √ 练习 花粉幼苗A植株B $$