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[中学联盟]福建省厦门市集美区灌口中学高中生物人教版选修3植物细胞工程的实际应用课件魏欣欣(共22张PPT)


2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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厦门一中集美分校:魏欣欣

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

1、植物繁殖的新途径
(1)微型繁殖
概念:应用组织培养技术,快速繁殖植物(也叫 快速繁殖技术) 优点: ① 繁殖速度快,繁殖率高,可大批量生产; ②“高保真”(因为是无性繁殖,没有基因重组); ③ 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)。 ④取材少,培养周期短,便于自动化管理。

正文中讨论题

1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育 苗生产,这是利用了该项技术的哪些特点? 提示:植物“微型”繁殖技术具有高效性 和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂 化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁 殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁 殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种 苗。

1、植物繁殖的新途径
(2)作物脱毒
作物脱毒的原因:
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病毒在作物体内逐年积累,会导致作物产 量降低,品质变差 分生区附近(茎尖、根尖)的病毒极少, 甚至没有 采用茎尖进行组织培养

1、植物繁殖的新途径
(2)作物脱毒
作物脱毒材料: 分生区的细胞 作物脱毒方法: 进行组织培养

作物脱毒结果:

脱毒苗

1、植物繁殖的新途径
(3)人工种子
a.人工种子的概念:

是指通过植物组织培养的方法获得的具 有正常发育能力的材料,外面包被着特定 的物质,在适宜的条件下可以发芽成苗的 植物幼体。 理解:人工种子的概念中包含的“具有正常 发育能力的材料”通常是指胚状体(不定 芽、顶芽和腋芽),

1、植物繁殖的新途径
(3)人工种子
b.产生途径:
(1)由已脱分化的外植体直接产生; (2)由愈伤组织产生; c.结构: 人工薄膜+胚状体(不定芽、顶芽、腋芽) d.优点: 不受气候、季节、地域的限制 保留优良性状 时间短,占地少

胚状体:在离体植物细胞、组织或器官培养 过程中,由一个或一些体细胞,经过胚胎发 生和发育过程,形成的与合子胚相类似的结 构。胚状体一般专指在组织培养条件下产生 的非合子胚以区别于自然发生的珠心胚及其 他通过无融合生殖和由合子胚分裂产生的胚 (见多胚现象 )

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养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有益菌 生长调节剂

2、作物新品种的培育
1.传统方法——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。
P × AARR 有芒抗 病  aarr 无芒不 抗病

回忆复习:

配子  F1

AR  AaRr 有芒抗 病

ar

F2

A_R_ : A_rr : aaR_ : aarr 有抗 : 有不抗 : 无抗 : 无不抗 9 : 3 : 3 : 1
自交并 选育多代

aaRR

2、作物新品种的培育
回忆复习:
杂交育种的结果是: 通过基因重组,把两亲 本的优良性状组合在同一后代中 杂交育种缺点: 要不断进行(多年)纯化和选 择,才得到一种符合理想要求的新品种

2、作物新品种的培育
(1)单倍体育种

a.概念:是指由配子发育成的个体
b.原理:单倍体经过秋水仙素等处理使其染色体
加倍以后产生的二倍体,其基因是高度纯合的, 单倍体育种就是利用单倍体的这种特性。

c.方法: 花药离体培养 e.技术:组织培养获得单倍体,秋水素处 理单倍体的幼苗,使染色体加倍

(f)单倍体育种的实验流程
花 接种 花粉细 脱分化 愈伤 药 胞培养 组织 分化出 正常 染色体加倍 单倍体 植株 移栽 小植物 植株

人 工 诱 变 组 织 自 交 萌 发 花 药 离 单 倍 体 正 常 新 植 株 种 子 ( 纯 合 体 ) 染 色 体 加 倍 体 培 养 植 株 植 株 培 养 发 育 ( 新 品 种 )

第 一 年

第 二 年

g.优点:大大缩短了育种年限,后代稳定遗传.单倍体 育种只需两年即可得到纯合新品种

h.单倍体的例子:
蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍体 . 多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍体

2、作物新品种的培育
(2)突变体的利用
利用组织培养时,分裂状态的细胞易受培
养条件和外界压力(如射线,化学物质等)的

影响而产生突变(基因突变或染色体突变)的
原理,诱导并筛选出对人类有用的突变体。 注意: 突变育种的原理为:

突变 基因突变

诱变育种的原理为:

2.突变体的利用 (1)产生: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。

(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育 新品种 (3)成就:20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。

3、细胞产物的工厂化生产
细胞产物的工厂化生产

人参皂甙的生产

红豆杉与紫杉醇

本节课内容小结
微型繁殖

植物繁殖的新 途径
植 细 工 的 际 用 物 胞 程 实 应

作物脱毒
人工种子

作物新品种的 培育

单倍体育种 突变体的利用

细胞产物的工厂化生产

1.马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖,种植的世代 多了以后往往会感染病毒而减产,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 ( ) c A.选择优良品种进行杂交 B.进行远缘植物体细 胞杂交 C.利有芽尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变 2.人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得 ( ) A.杂交育种 B.植物细胞培养 B C.多倍体育种 D.单倍体育种

3.将花粉细胞单倍体技术培养成幼苗时,下列条件 不需要的是 ( D ) A.具有完整细胞核的细胞 B.一定营养化物质和 植物激素 C.离体培养 D.导入指示基因 4.下列属于植物的微型繁殖技术的是 ( A.兰花芽尖组织培养成兰花幼苗 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.柳条芽发育成枝条

A




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