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

第二章 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 授课教师：XXX 选必三 P39 WxW 1 一、植物繁殖的新途径 （一）快速繁殖 1. 概念： 用于快速繁殖优良品种的________________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）无性繁殖→可以保持优良品种的遗传特性。 3. 过程： 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 芽、根 幼苗 完整植株 壮苗、 移栽成活 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。 植物组织培养 （3）不受自然生长季节的限制（室内生产） WxW 一、植物繁殖的新途径 （一）快速繁殖 4. 实例： 【P39相关信息】铁皮石斛[hú]，兰科石斛属植物，茎直立、圆柱形，花期3-6月，生于海拔1600 m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。 WxW 生姜是药食两用的经济作物，在生产上长期采用无性繁殖，易感染多种病毒，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。 WxW 1. 需要脱毒的原因： 无性繁殖的作物，容易将病毒传染给后代。病毒积累，导致作物产量降低、品质变差。 一、植物繁殖的新途径 （二）作物脱毒 2. 脱毒的选材部位： 植物的________________。 分生区附近 3. 选材的原因： 分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。 因此，利用植物的分生组织进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 在植物分生区附近，细胞分裂十分迅速，形成大量新细胞，病毒来不及侵入，因此就成为植物体相对无病毒的特殊区域。 WxW 4. 实例： 一、植物繁殖的新途径 （二）作物脱毒 目前采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。 未脱毒 马铃薯 脱毒 马铃薯 WxW 一、植物繁殖的新途径 （二）作物脱毒 抗毒苗：把某抗病基因导入受体细胞，再通过植物组织培养技术培育出抗毒苗。→基因工程 脱毒苗：利用植物的分生区附近的细胞进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。→细胞工程 【思考】脱毒苗就是抗毒苗吗？ 【思考】作物脱毒和微型繁殖的原理是否相同？ 作物脱毒和微型繁殖都利用了植物组织培养技术，原理都是：植物细胞的全能性。 作物脱毒与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。 WxW 二、作物新品种的培育 （一）单倍体育种 WxW 二、作物新品种的培育 （二）突变体的利用 WxW 类别 杂交育种 诱变育种 单倍体育 种 多倍体育种 原理 常用方法 优点 缺点 基因重组 杂交→自交→选优→自交→…(多次自交) 将不同品种的优良性状集中于同一个体上 不能产生新基因;育种进程缓慢 基因突变 用物理/化学方法处理生物 提高突变率，可以在较短的时间内获得多种变异类型 有利变异少，需大量处理实验材料；(具有不定向性、低频性) 染色体(数目)变异 花药离体培养；秋水仙素处理幼苗(非种子)；筛选 明显缩短育种年限；(快速获得纯合子) 技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术 染色体(数目)变异 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加 发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物 WxW 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：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。 【P41相关信息】初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。 次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 （2）次生代谢物： ❊次生代谢不是生物生长所必需的。 ❊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。 WxW 三、细胞产物的工厂化生产 2. 技术： 植物细胞培养 植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 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。 3. 细胞