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(共20张PPT)
2.1.2 植物细胞工程
二、植物细胞工程的应用
导入
石斛：驱解虚热，益精强阴等疗效、
观赏价值。
连翘：清热解毒、消肿散结、消炎
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？
一、植物繁殖的新途径 P39
1.快速繁殖
用于快速繁殖优良品种的 。
被人们形象地称为植物的快速繁殖技术。
也叫做 。
特点：
保持优良品种的遗传特性
高效快速地实现种苗的大量繁殖
植物组织培养技术
微型繁殖技术
一、植物繁殖的新途径 P39
自然繁殖能力低
市场需求巨大
1.快速繁殖
一、植物繁殖的新途径 P39
1.快速繁殖
铁皮石斛的产业化育苗
经济林木 濒危植物 优良观赏植物 无性繁殖作物
一、植物繁殖的新途径 P40
2.作物脱毒
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
植物病毒积累
一、植物繁殖的新途径 P40
2.作物脱毒
顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒）
组培
脱毒苗
明显提高农作物的产量和品质
应用：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。
二、作物新品种的培育 P40
①方法
花药离体培养
人工诱导染色体加倍
②步骤
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
1.单倍体育种
二、作物新品种的培育 P40
1.单倍体育种
③步骤
花药中的花粉
单倍体幼苗
脱分化
纯合二倍体
人工诱导染色体加倍
愈伤组织
再分化
离体培养
④优点
明显地缩短育种年限，当年就可以获得纯合二倍体植株。
（抗倒伏，不抗病）
（抗倒伏抗病）
花药（粉）
单倍体幼苗
正常植株
DDtt
花药离体培养
秋水仙素处理
DDTT（♀）
×
ddtt（♂）
第一年
第二年
筛选
DdTt
（抗倒伏，不抗病）
（倒伏，抗病）
（组织培养）
DT Dt dT dt
DT Dt dT dt
DDTT DDtt ddTT ddtt
二、作物新品种的培育 P40
1.单倍体育种
③步骤
花药中的花粉
单倍体幼苗
脱分化
纯合二倍体
人工诱导染色体加倍
愈伤组织
再分化
离体培养
④优点
明显地缩短育种年限，当年就可以获得纯合二倍体植株。
染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易出现。
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
⑤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。
二、作物新品种的培育 P41
2.突变体的利用
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。
诱变处理
突变：基因突变、染色体变异
②过程：
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
突变体
筛选培育
新品种
诱变处理
二、作物新品种的培育 P41
2.突变体的利用
③优点&缺点
优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高产、优质、抗逆的新品种，加快育种进程。
缺点：突变具有不定向性、多害少利性和低频性的特点，因此需要处理大量突变材料才有可能少选出需要的品种。
④实例
已经筛选到如下突变体
抗病
抗盐
高产
高蛋白
抗花叶毒病的甘蔗
抗盐碱的烟草
三、细胞产物的工厂化生产 P41
1.次生代谢物
（1）初生代谢物：
初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。
（2）次生代谢物：
①次生代谢不是生物生长所必需的，在特定条件下进行。
②次生代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）。
③在植物的抗虫、抗病等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
三、细胞产物的工厂化生产 P41
1.次生代谢物
植物代谢产生一些不是植物基本生命活动所必需的产物——次生代谢物。初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,因此在整个生命过程中它一直进行着。
★种类
糖类、脂质、蛋白质和核酸等
★作用
植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
三、细胞产物的工厂化生产 P41
植物次生代谢物工厂化生产的原因
含量低、从植物组织提取会大量破坏植物资源
有些产物不能或难以通过化学合成途径得到
直接获取困难
化学合成困难
外植体
细胞悬液
脱分化
细胞产物
愈伤组织
分散开
培养提取
过程
三、细胞产物的工厂化生产 P41
利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
2.细胞产物的工厂化生产的概念
3.特点
三、细胞产物的工厂化生产 P41
应用：
世界首例药用植物细胞工程产品 —— 紫草宁
作用：
来源：
紫草细胞中提取的一种药物和色素
抗菌、消炎、抗肿瘤
我国科学家筛选出高产紫杉醇细胞
来源：
作用：
传统生产方法：
我国在人参、三七等植物细胞的大规模培养领域取得了很大的进展。
红豆杉属植物体内产生一种次生代谢产物
具有高抗癌活性，已广泛用于乳腺癌等癌症的治疗
从红豆杉树皮和树叶中提取
课堂小结
植物繁殖的新途径
作物新品种的培育
快速繁殖
作物脱毒
植物细胞工程的实际应用
单倍体育种
突变体的利用
细胞产物的工厂化生产：
药物，香料，蛋白质等
练一练
A
1.下列属于植物的快速繁殖技术的是(　　)
A.用兰花的芽尖组织培育兰花幼苗 B.水稻种子萌发并长成新个体
C.扦插的葡萄枝长成新个体 D.柳树芽发育成枝条
2.利用马铃薯的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会因感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是(　　)
A.选择优良品种进行杂交 B.在田间喷洒消毒剂
C.利用茎尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变
C
谢 谢 ！

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