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 ----植物细胞工程的应用 植物细胞工程的实际应用 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 1、单倍体育种； 2、突变体的利用 药物，香料，蛋白质等 1、快速（微型）繁殖；2、作物脱毒； 植物繁殖的新途径 （1）概念： 通过植物组织培养技术进行的繁殖。也叫微型繁殖。 1. 快速繁殖 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。 01 （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 马铃薯 草莓 香蕉 脱分化 愈伤组织 顶端分生区（如茎尖）：病毒极少，甚至无毒 注：脱毒苗不等于抗毒苗。 2、作物脱毒 （3）优点： 明显提高农作物的产量和品质 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 （1）脱毒原因 （2）脱毒方法 再分化 脱毒苗 01 （4）实例： 脱毒草莓 普通草莓 脱毒马铃薯田与被病毒感染未脱毒马铃薯叶片 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。 当堂判一判： 1．葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。( ) 2．脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。( ) 3.取茎尖分生组织进行组织培养，可获得抗毒苗。( ) 4.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。（ ） 5.从植物体上获取任何细胞，经组织培养得到的植株与亲本性状一定都完全一致。（ ） × × × × √ [注意] 脱毒苗 ≠ 抗毒苗 体细胞 VS 花粉（生殖细胞） 没有经过组织培养 顶端分生区附近（如茎尖） 当以花粉为外植体进行植物组织培养时，得到的植株与亲本性状还一致吗？ 02 作物新品种的培育 （1）单倍体： 枝叶茎杆弱小，果实多而小，一般高度不育。 特点： 由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成的个体。 1、单倍体育种 （2）单倍体育种原理： 染色体（数目）变异。 染色体(数目)变异　 明显缩短育种年限　 秋水仙素　　 (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。 02 （1）原理 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 外植体 愈伤组织 试管苗 脱分化 再分化 植株 诱变 筛选 有用的突变体 2、突变体的利用 抗病、抗盐、含高蛋白、高产 突变体 变异是不定向 （2）优点： 提高变异的频率，加速育种进程。 难以控制突变方向，需要大量处理实验材料。 （3）缺点： 白三叶草 （4）实例： 抗除草剂的白三叶草 抗花叶病毒的甘蔗 抗盐碱的野生烟草 3.多倍体育种 （1）原理： （2）过程： 萌发的种子或幼苗 多倍体植株 秋水仙素 染色体数目变异 概念 原理 利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良品种的方法。 基因突变 4.诱变育种 过程 X射线、紫外线等 亚硝酸、硫酸二乙酯等 物理因素 化学因素 处理 萌发的种子 或幼苗 选择 理想类型 概念 原理 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 基因重组 5.杂交育种 杂交 自交 选优 自交 长折 长折 短折 过程 长毛立耳 BBEE 短毛折耳 bbee × 长毛立耳BbEe 长立 短立 短折 长折 BBee Bbee P F1 F2 F3 BBee 优点 集优 杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种 原理 基因重组 基因突变 染色体变异 （成倍增加） 染色体变异 （成倍减少再成倍增加） 处理 方法 杂交→自交→选优→继续自交 射线、化学药品等处理诱发基因突变 秋水仙素或低温处理诱导染色体数目加倍 花药离体培养，再人工诱导染色体数目加倍 特点 优点：方法简便“集优”； 缺点：育种周期长过程繁琐 优点：加速育种的进程，大幅改良某些性状； 缺点：有利变异少,需要处理大量材料 优点：器官大，营养物质含量高； 缺点：只适用于植物，发育延迟，结实率低 优点：明显缩短育种年限。 缺点：技术手段复杂，成活率较低 举例 杂交水稻 （动植物） 高产量青霉素 菌株的育成 （植物、微生物） 三倍体西瓜 八倍