1、2021人人教版（教版（新教材新教材） 遗传和进化遗传和进化第二章 细胞工程第1节 植物细胞工程（第二课时）植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用本节聚焦 实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀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1.微型繁殖概念：概念：应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技术）快速繁殖技术） 一、一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径微型繁殖是有性还是无性繁殖?无性繁殖 微型繁殖与传统繁殖技术相比，有何特点？ 繁殖速度快；“高保真”（因为是无性繁殖）；不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。1.
2、微型繁殖病毒引起的植物病害有500多种。受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。 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2.作物脱毒一、一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径1、长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差.如何解决这一问题？选用植物 细胞经组织培养可获得脱毒植物分生区2、为什么选用植物分生区细胞？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
3、毒的特殊区域。思考以下问题思考以下问题P A A R R a a r r有芒抗病无芒不抗病配子A R a rF 1 A a R r有芒抗病F 2 A _ R _ : A _ r r : a a R _ : a a r r有抗 : 有不抗 : 无抗 : 无不抗9 : 3 : 3 : 1自交并选育多代a a R R1.传统方法传统方法杂交育种依据的原理是杂交育种依据的原理是:基因的自由组合定律，优良的基因自由组合。基因的自由组合定律，优良的基因自由组合。回忆复习回忆复习: :缺点:结果:通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中基因 . 育种原理:育种时间 . 产生新性状利用什么方法能克服这
4、些缺点？杂交不能长1、单倍体育种体细胞中含有本物种配子数目的个体 (2).单倍体的例子:雄蜂，雄蚁是由未受精的 发育来的单倍体 .(1).单倍体的概念:卵细胞(3).方法：先 培养(植物组织培养)获得 倍体，再 处 理单倍体的幼苗，使染色体加倍.得到 合子花药离体单秋水仙素纯一、一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径DdTt花药离 体培养DT Dt dT dt秋水仙 素处理筛选所需的品种 DT Dt dT dtDDTT DDtt ddTT ddtt配子单倍体幼苗纯种在细胞分裂 期过程中，抑制 的形成，使细胞不能正常分裂，从而使染色体加倍4. 秋水仙素的作用的时期和机理是什么？前纺锤体单倍体育种过
5、程课本教材课本教材40页例子页例子花药离体培养秋水仙素处理花粉花粉形成试管苗需要经过脱分化和再分化的形成试管苗需要经过脱分化和再分化的过程，某过程，某优良品种优良品种水稻的基因型为水稻的基因型为AaBbAaBb，其花药通过组织培养形成了试管苗，其花药通过组织培养形成了试管苗，下列对这一培养过程的叙述，错误的是下列对这一培养过程的叙述，错误的是 （ ） A A 花粉形成试管苗需要经过脱分化和再分化的过程花粉形成试管苗需要经过脱分化和再分化的过程B B 试管苗有四种基因型，其体细胞含有一个染色体组试管苗有四种基因型，其体细胞含有一个染色体组C C 通过该过程培养出的试管苗还不能直接用于生产通过该过
6、程培养出的试管苗还不能直接用于生产D D 这些试管苗自交，后代性状不发生分离这些试管苗自交，后代性状不发生分离D牛刀小试牛刀小试2. 突变体的利用原理：基因突变和植物细胞的全能性。产生:植物组织培养中，培养细胞不断分裂易突变利用:筛选对人们有利的突变体,进而培育成新品种一、一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径优点：提高变异的频率，加速育种进程。大幅度地改良某些性状。难以控制突变方向，有利性状比较少，需要大量处理实验材料。缺点：2. 突变体的利用一、一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径筛选培育过程：3、细胞产物的工厂化生产一、一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径3、细胞产物的工厂化生产一、一、植
7、物繁殖的新途径植物繁殖的新途径（3）过程：人参为我国名贵药材，现今因野生资源缺少，多用人工栽培，但人工栽培生长缓慢，人工栽培，但人工栽培生长缓慢，6年年才能生成才能生成10g左右左右(干重干重)人参根。人参根。我国科学家早在1963年就成功地培育了人参的组织。近年来又实现了利用组织培养技术来大量近年来又实现了利用组织培养技术来大量生产人参皂苷干粉生产人参皂苷干粉。用组织培养技术生产的人参，生长速度比栽培人参约快100倍以上，其药用成分和药理活性与栽培人参相似，甚至更加优良。这项技术目前已经投人规模化生产。3、细胞产物的工厂化生产一、一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径葡萄细胞培养获得花青素花青
8、素和原花青素是清除人体自由基最有效的天然抗氧化剂，具有抗氧化、抗突变、抗肿瘤、保护心血管等方面的功能。以葡萄花青素含量高的品种的幼叶和茎尖为材料，用 于诱导愈伤组织；选择颗细小、疏松易碎、外观湿润、颜色鲜艳的愈伤组织，经过筛选，继代培养后，用于悬浮细胞培养。人参、三七、紫草和银杏的细胞人参、三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工产物也都已经实现了工厂化生产。目前世界各国的科学家正在深人研究，是否厂化生产。目前世界各国的科学家正在深人研究，是否可以通过组织培养技术来大量生产抗癌物质可以通过组织培养技术来大量生产抗癌物质紫杉醇紫杉醇。3、细胞产物的工厂化生产一、一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新
9、途径NoImage与生活的联系紫杉醇为什么贵？紫杉醇为什么贵？a.乳腺癌、卵巢癌和肺癌的治疗特效（临床有效率40%）b.资源稀缺紫杉醇为什么贵？紫杉醇为什么贵？c. 紫杉醇含量低：干树皮中的0.01%（万分之一）d. 生长缓慢：小苗50-70年成树、剥皮即死。与生活的联系外植体愈伤组织胚状体试管苗植株再分化再分化+ +人工种皮人工种皮+ +人工胚乳人工胚乳人工种子保持优良性状保持优良性状快速大量繁殖快速大量繁殖微型繁殖作物脱毒选择根尖选择根尖茎尖、芽尖茎尖、芽尖脱分化脱分化选择花粉选择花粉培养培养单倍体单倍体纯合体纯合体加倍加倍单倍体育种化学物理因素化学物理因素诱导筛选诱导筛选突变体利用培养、
10、提取培养、提取代谢产物代谢产物总结练习与应用练习与应用练习与应用练习与应用1 1植物组织培养的过程可以归纳为：植物组织培养的过程可以归纳为： 。对此叙述有错误的是。对此叙述有错误的是 ( () )A A的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比低时，有利于根的生成的浓度比低时，有利于根的生成B B植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性C C过程指植物的营养生长和生殖生长阶段过程指植物的营养生长和生殖生长阶段DD包裹上人造种皮可获得人工种子包裹上人造种皮可获得人工种子D课后巩固课后巩固2 2下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的的( () )A A用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B B诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞胞C C植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物DD植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍不亲和的障碍C课后巩固课后巩固谢谢
