1、2.1.2 植物细胞工程的实际应用,植物细胞工程,通常采用的技术手段,植物组织培养,植物体细胞杂交,资料1 科学家应用多倍体育种的方法,培育出的三倍体无子西瓜,具有无子、含糖高、口感好等特点。 但因其不结种子,每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育种子,不仅增加了生产成本,也给无籽西瓜的普及带来困难。,一、植物繁殖的新途径,1.微型繁殖技术,微型繁殖技术(快速繁殖技术),植物组织培养车间,一 植物繁殖的新途径,1.概念:,快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,2.优点:,3.成就:,1)保持优良品种的遗传特性2)高效快速地实现种苗的大量繁殖,例:用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出400万株兰花苗。
2、,微型繁殖技术,资料2 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。,一 植物繁殖的新途径,(二)作物脱毒,1.作物脱毒的原因:2.作物脱毒的材料:3.作物脱毒的方法:4.作物脱毒的结果:,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,分生区(如茎尖)的细胞,进行组织培养,获得脱毒苗,5.成就:,资料3 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。
3、用自身的种子繁殖又很困难,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。,种 子 的 结 构,自然种子,(三)神奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,1.天然种子的局限,1)培育周期长 2)优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性 3)生产会受到季节、气候和地域的限制,并且需要占用大量的土地实现制种,(三)神奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。,(1)人工种子概念(2)人工种子组成,胚状体(或不定芽、顶芽和腋芽)+人工种皮,(三)神奇的人工种子,一 植物繁殖的新途径,诱
4、导植物愈伤组织 体细胞胚的诱导 体细胞胚的成熟 体细胞胚的机械化包裹 贮藏或种植,思考,设计人工种子制备技术的主要流程图,人工种子和天然种子相比,有什么优点?胚状体是长成幼苗最关键的部分,想象一下为了让胚状体正常发育,应该向人工种皮中包裹什么成分?,花药,花粉细胞培养,接种,脱分化,愈伤组织,再分化,单倍体植株,正常植株,秋水仙素处理,4.回顾单倍体育种的一般过程,(一)单倍体育种,(二)突变体的利用,二 作物新品种的培育,植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断的分生状态,易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变,1.产生:,筛选对人们有利突变体,进而培育新品种,2.利用:,3.成就:2
5、0世纪70年代以来,各国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋白,以及高产的突变体,有的已用于生产。,蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等,1.细胞产物种类:,三 细胞产物的工厂化生产,植物的组织培养,2.技术:,3.成就:,怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇?,讨论,作业,1、植物的微型繁殖技术是指( ) A植物体细胞杂交技术 B嫁接 C营养繁殖 D植物组织培养2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来,将单个细胞放入培养基中培养,获得了许多完整的植株,这些植株的特点是( ) A彼此性状相似 B变异频率较高 C单倍体 D都是纯合子,课堂演练,例1:03江苏 用高度分化的植物细胞、组
6、织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织,下列叙述错误的是A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B.该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的 胚状结构,典例精析,1、植物的微型繁殖技术是指( ) A植物体细胞杂交技术 B嫁接 C营养繁殖 D植物组织培养2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来,将单个细胞放入培养基中培养,获得了许多完整的植株,这些植株的特点是( ) A彼此性状相似 B变异频率较高 C单倍体 D都是纯合子,课堂演练,植物细胞工程的实际应用,1、植物繁殖的新途径,1)微型繁殖2)作物脱毒3)神奇的人工种子,2、作物新品种的培育,1)单倍体育种2)突变体的利用,3、细胞产物的工厂化生产,