资源简介

(共22张PPT)
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
知识回顾：1.植物组织培养技术
A细胞
B细胞
A原生质体
B原生质体
正在融合的原生质体
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
移栽后的植株
去壁
去壁
融合
再生新壁
脱分化
再分化
移栽
知识回顾：2.植物体细胞杂交技术
知识回顾：2.植物体细胞杂交技术
（1）图中过程：①为 ，②为 ，③为 ，④为 ，⑤为 。
（2）细胞融合成功的标志是 ，植物体细胞杂交技术成功的标志是 。
（3）植物体细胞杂交技术的原理是 。
（4）植物体细胞杂交技术的意义是 。
去除细胞壁
诱导细胞融合
再生出新的细胞壁
脱分化
再分化
再生出新的细胞壁
形成杂种植株
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
打破生殖隔离，实现远缘杂交
第1.2节 植物细胞工程的应用
本节聚焦:
植物细胞工程在生产实践中有哪些应用？
植物细胞工程应用于生产实践的主要优势是什么？
第二章 细胞工程
铁皮石斛
脱毒苗
资料1：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。
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……如何解决？
【学习任务】探究植物细胞工程在生产实践中的应用
铁皮石斛的工厂化生产
请阅读课本P39,回答以下问题：
1.什么是快速繁殖技术？
2.快速繁殖的核心技术是？依据的原理是什么？
3.快速繁殖技术有什么优点？有哪些应用实例？
植物繁殖的新途径
一
请阅读课本P39,回答以下问题：
1.什么是快速繁殖技术？
2.快速繁殖的核心技术是？依据的原理是什么？
3.快速繁殖技术有什么优点？有哪些应用实例？
植物繁殖的新途径
一
用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。也叫微型繁殖。
植物组织培养技术
植物细胞的全能性
①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖；
②可以保持优良品种的遗传特性。
快速繁殖
资料2：生姜是药食两用的经济作物，在生产上长期采用无性繁殖，它们感染的病毒很容易传给后代，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%-50%。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。
请阅读课本P40,回答以下问题：
1.为什么许多通过无性繁殖多代之后产量会下降？
2.为什么作物脱毒苗培养时一般选取植物根尖或茎尖的分生区作为外植体？
3.获得脱毒苗的过程？
请阅读课本P40,回答以下问题：
1.为什么许多通过无性繁殖多代之后产量会下降？
2.为什么作物脱毒苗培养时一般选取植物茎尖的分生区作为外植体？
3.获得脱毒苗的过程？
植物繁殖的新途径
一
作物脱毒
无性繁殖的方式，感染的病毒很容易传给后代
植物茎尖病毒极少，甚至无病毒
无病毒组织：如茎尖组织
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽
幼苗
完整植株
移栽成活
脱毒产品
马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等。
脱毒草莓
普通草莓
香蕉
菠萝
植物繁殖的新途径
一
作物脱毒
资料3:紫色非甜玉米（基因型为AABB ）和白色甜玉米（基因型为aabb ）杂交,得到的F1（AaBb）再进行自交，F2会有紫色甜玉米的表型产生。
问题1：如果运用常规杂交育种方法，应该如何筛选出纯合的紫色甜玉米？
请你设计相关实验的思路，并写出相关的遗传图解。
作物新品种的培育
二
P：
紫色非甜玉米
AABB
×
白色甜玉米
aabb
F1
紫色非甜玉米
AaBb
↓
第1年
↓
×
选育出需要的矮抗纯种
F2
A_B_
A_bb
aaB_
aabb
紫甜
第2年
第3年
×
生长
A_bb
F3
第4年
配子：
AB
Ab
aB
ab
AB
Ab
aB
ab
秋水 仙素
AAbb
aaBB
aabb
AABB
紫甜
P
紫色非甜 AABB
×
白色甜
aabb
F1
紫色非甜
AaBb
第1年
单倍体幼苗：
纯合体:
单倍体育种
第2年
作物新品种的培育
二
资料3:紫色非甜玉米（基因型为AABB ）和白色甜玉米（基因型为aabb ）杂交,得到的F1。
问题2：如果运用花药离体培养技术，又应该如何筛选出纯合的紫色甜玉米？
请你设计相关实验的思路，并写出相关的遗传图解。
作物新品种的培育
二
单倍体育种
根据上述单倍体育种过程,回答以下问题：
1.归纳单倍体育种的流程？
2.单倍体育种的原理是什么？其中花药离体培养依据的原理是什么？
3.与传统杂交育种相比，单倍体育种的优点？
花药离体培养
诱导染色体加倍
二倍体植株
单倍体植株
二倍体植株（纯合子）
（秋水仙素处理）
（其中花药离体培养利用了__________________）
染色体数目变异
植物细胞的全能性
① 极大地缩短了育种的年限。
②后代大多是纯合子，能稳定遗传。
我国培育的单育1号烟草是
世界上第一个单倍体作物新品种
单倍体育种实例——玉米
优良品种
花药
花粉
离体培养
单倍体
纯合二倍体
人工诱导
染色体加倍
选择
作物新品种的培育
二
单倍体育种
资料4：结合诱变产生新品种过程，探究以下问题：
问题1：利用外植体培育新品种的过程依据的原理是？对愈伤组织诱变处理的原理是什么？
问题2：诱变处理得到新品种的优点是什么？
基因突变
植物细胞的全能性
作物新品种的培育
二
突变体的利用
提高愈伤组织的突变率，获得抗病、高产、优质、抗逆的新品种，加快了育种进程。
成功培育出的黑色土豆（突变体），一改土豆白色、灰色的“老面孔”，成为了土豆家族中的新贵。
作物新品种的培育
二
突变体的利用
细胞产物的工厂化生产
三
资料：紫杉醇是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，是目前已发现的最优秀的天然抗癌药物，在临床上已经广泛用于乳腺癌、卵巢癌和部分头颈癌和肺癌的治疗，下图是通过植物细胞工程技术工厂化生产紫杉醇的途径。
问题1：紫杉醇属于初生代谢物还是次生代谢物？（P41相关信息）
问题2：①过程是什么？
问题3：③过程利用的是植物组织培养技术吗？
问题4：生产紫杉醇的过程能否体现植物细胞的全能性？
脱分化
植物细胞培养技术：离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
次生代谢物：不是植物基本的生命活动所必需的产物。
不能
紫草宁（紫草的一种药物和色素）
——具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性（首例植物细胞工程产品）
紫杉醇（红豆杉属的一种次生代谢物）
——具有高抗癌活性，已被用于乳腺癌等癌症的治疗
细胞产物的工厂化生产
三
6～7年
人参皂苷干粉
20～30天
用于植物细胞培养的反应器
细胞产物的工厂化生产
三
项目 植物组织培养 植物细胞培养
目的
原理
培养基
过程
应用
植物组织培养与植物细胞培养的比较
归纳总结
获得植物体
获得细胞产物
植物细胞的全能性
细胞增殖
固体培养基
液体培养基
快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种等
细胞产物的工厂化生产
一、概念检测
1.运用植物细胞工程技术可以培育单倍体植株和进行细胞产物的工厂化生产。判断下列相关表述是否正确。
(1)用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术。( )
(2)细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,提高了单个细胞中次生代谢物的含量。( )
2.生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是( )
A.人工诱导基因突变
B.选择优良品种进行杂交
C.进行远缘植物体细胞杂交
D.取茎尖分生组织进行组织培养
√
×
D
二、拓展应用
2.甜叶菊是一种菊科植物,植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右,而它的热量却很低,所以它逐渐成为一些用糖行业欢迎的新糖源。甜叶菊的种子小,发芽率低,种子繁殖遗传性状不稳定;而扦插植株的根系弱,且需要原始材料多,这些都会限制甜叶菊的生产。
假如你是某甜叶菊生产公司的项目负责人,该公司当前运行状况良好,但一直未能解决种子发芽率低的问题。为了提高公司的甜叶菊繁育效率,你应该如何作出决策,并请说出理由。
积极探索其他的繁育途径。例如,研究如何利用植物组织培养技术繁育甜叶菊，研究内容涉及植物组织培养材料的选择,培养基配方的优化,提高试管苗移栽成活率的方法等、最终目的是建立一套利用植物组织培养技术繁育甜叶菊的标准技术体系,实现甜叶菊种苗的产业化生产。
甜叶菊

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