吉林省伊通满族自治县第三中学校高中生物选修三：2.1.2 植物细胞工程的实际应用.ppt

* 复习： 1.细胞工程（研究水平、原理方法、研究目的） 2.细胞的全能性条件 3.植物组织培养技术 4.愈伤组织 5.植物细胞去壁的常用方法： 6.原生质体融合方法 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 你知道用一根嫩枝条就可以培育出10万株以上的幼苗，有高产奶牛的耳细胞做供体就可以生产出众多的高产奶牛吗？这些都需要通过细胞工程来实现。细胞工程应用领域十分广泛，例如，应用动物细胞培养技术，可以大量生产各种抗病疫苗；应用杂交瘤技术，能为人类提供诊治肿瘤的单克隆抗体；应用动物克隆和植物微繁殖技术，可以快速繁殖动植物的优良品种；应用植物体细胞杂交技术，能创造出靠常规杂交育种无法得到的作物新品种------近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。 植物细胞工程 无论是绚丽多姿的花草，还是比率参天的大树，大多都是通过种子播种或枝条扦插实现繁殖的。其实在一定的条件下，利用它们的一片叶子，一瓣花瓣，甚至一粒花粉，同样可以得到大量的幼小植株。 1、微型繁殖 （1）定义：是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。也叫快速繁殖技术。 （2）特点： ①由于是无性繁殖技术，可以保持优良品种的遗传特性。 ②使用材料少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理，有利于工业化生产，高效快速地实现种苗的大量繁殖。 ③实例：荷兰用植物组织培养兰花、生菜、杨树、无籽西瓜 1、微型繁殖 提示： ①微型繁殖属于植物组织培养技术的范畴，繁殖过程只涉及有丝分裂，无丝分裂的过程。 ②通常情况下，保留了亲代相同的优良基因型和表现型。 微型繁殖的应用： 兰花 杨树 生菜 无籽西瓜 2、作物脱毒 （1）植物病毒：寄生在植物细胞内的病毒，在无性繁殖的植物体内逐年积累，会导致作物产量降低，品质变差。 （2）脱毒方法： 取材：分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒） 组培 脱毒苗 草莓脱毒苗 2、作物脱毒 （3）优点：明显使农作增产 （4）实例：马铃薯、草莓等的脱毒 2、作物脱毒 3、人工种子 （1）定义：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等位材料，经过人工薄膜包装得到的种子。 （2）组成：胚状体＋人工种皮＋人工胚乳 胚状体 人工胚乳 人工种皮 （3）优点： ①无性繁殖，已易于保留优良性状 ②不受气候、季节和地域限制 ③方便储存和运输 ④解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题 ⑤节约大量的粮食 提示： ①人工种子一般植物组织培养到胚状体，细胞代谢产物一般培养到愈伤组织 ②人工胚乳含胚状体发育所需的营养物质外，还可以添加各种附加成分，如养分、无机盐、有机氮源、固氮细菌、防病虫农药、有益菌、植物生长调节剂、除草剂等，以利于幼苗的茁壮成长，提高作物产量。 ③人工种皮应具有透水、透气的特点。 4、单倍体育种 （1）方法：花药离体培养得到单倍体幼苗，秋水仙素处理抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，染色体加倍得到稳定遗传（纯合子）的优良品种。 （2）步骤：花药离体培养得到单倍体→染色体数目加倍→筛选所需性状个体 （3）优点： ①明显地缩短育种年限 ②得到的是纯合子，能稳定遗传 （4）实例：中华11号水稻、中花8号、11号，京花1号 应用： 柏树 小麦 烟草 水稻 花药离体培养是单倍体育种时常用的方法，但花药离体培养得到的植株一般是不可育的单倍体植株。 而单倍体育种是在花药离体培养获得的单倍体幼苗的基础上，用适当浓度的秋水仙素处理，获得的是纯合子可育的植株，且后代不发生性状分离。 5、突变体的利用 （1）突变体：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断地分生状态，容易受培养条件和外界压力（射线、化学物质）的影响而发生突变（基因突变、染色体变异），这样发育成的个体称为突变体。 （2）利用：突变体育种（获得突变体后筛选出对人们有利的，进而培育出新品种） （3）实例：抗病、抗盐、高产、高蛋白等品种的选育 （抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草） 组织培养过程 受外界影响 突变 筛选有利突变体 培育新品种 白三叶草 提示 突变体育种的原理是突变，诱变育种的原理是基因突变。突变=基因突变＋染色体变异 *