2.1 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

聚焦 学习目标： 1.植物繁殖的新途径 2.作物新品种培育 3.细胞产物的工业化生产 第1 节 植物细胞工程 第2课时 植物细胞工程的应用 一.植物繁殖的新途径 资料 ： 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。 如何解决？ 阅读教材P39，思考以下问题： 什么是快速繁殖技术？ 快速繁殖技术有哪些特点？ 快速繁殖技术用于产业化生产的实例有哪些？ 兰花 1)概念 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫作微型繁殖技术。 1.快速繁殖 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 试管苗 3)原理 ①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不受自然生长季节的限制，培养周期短; 4)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。 2)过程 5)应用 快速繁殖优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等。 6)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： 【思考】植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？ 愈伤组织细胞分裂旺盛、快速，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。 【思考】快速繁殖中能否用花粉作为外植体？ 不能，会出现性状分离 阅读教材P40“作物脱毒”，思考以下问题： 1.作物为什么要进行脱毒？ 2.应该选择植物的什么部位培育脱毒苗？为什么要选择该部位？ 3.培育脱毒作物的流程是怎样的？ 4.脱毒作物有何优点？ 5.作物脱毒的实例有哪些？ 2.作物脱毒 植物组织培养 脱毒苗 顶端分生区（如茎尖）： 马铃薯 香蕉 草莓 无性繁殖 感染的病毒很容易传给后代 病毒在作物体内积累 作物产量降低品质变差 1)脱毒原因 2)脱毒方法 病毒极少，甚至无病毒。 3)过程 无病毒组织 （切取茎尖组织） 愈伤组织 根、芽 幼苗 完整植株 再分化 脱分化 移栽成活 4)优点 明显提高农作物的产量和品质。 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。 抗毒苗： 抗病基因 导入 植物细胞 植物组织培养 完整植株 脱毒苗等于抗毒苗吗？ 现有紫色非甜玉米（基因型AASS）和白色甜玉米（基因型aass），如何获得纯种的紫色甜玉米（基因型AAss），你可以想到几种育种方法？ P： 紫色非甜玉米 AASS × 白色甜玉米 aass F1 紫色非甜玉米 AaSs ↓ 第1年 ↓ × 选育出需要 的纯种 F2 A_S_ A_ss aaS_ aass 紫甜 第2年 第3年 × 生长 A_ss F3 第4年 传统的育种缺点 多年纯化和选择，才得到符合理想要求的新品种。 如何解决育种时间过长的问题？ 1.单倍体育种 二.作物新品种的培育 （一）单倍体育种： 1.过程： 有性 杂交 单倍体植株矮小且多为不育 花药离体培养 优良品种 花药 花粉 P 单倍体 纯合二倍体 诱导染 色体加倍 选择 F1 染色体（数目）变异、植物细胞的全能性。 2.原理: 思考：单倍体育种有什么优点？ 杂交育种 单倍体育种 紫色非甜玉米 AASS × 白色甜玉米 aass 紫色非甜玉米 AaSs ↓ AS As aS as 花药离体培养 单倍体幼苗： AS As aS as 纯合体: 秋水仙素处理 染色体加倍 AASS AAss aaSS aass 选择紫甜玉米即为新品种 P： 紫色非甜玉米 AASS × 白色甜玉米 aass F1 紫色非甜玉米 AaSs 第1年 × 选育出紫甜的纯种 F2 A_S_ A_ss aaS_ aass 紫甜 第2年 第3年 × 生长 A_ss F3 第4年 配子： P： 13 4)优点 ①明显缩短了育种的年限; ②一般都是纯合子，能稳定遗传; ③可作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 技术复杂。 5)缺点 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。 6)实例 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品种。 2.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不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素的影响而