植物細胞工程的應(yīng)用第1節(jié)（第二課時）第2章細胞工程回顧·預(yù)習(xí)植物細胞工程我們學(xué)習(xí)了哪兩大技術(shù)？回顧所學(xué)知識，或聯(lián)系生活，請說出應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的例子植物組織培養(yǎng)技術(shù)還有哪些應(yīng)用？植物繁殖的新途徑PART01一、植物繁殖的新途徑1、快速繁殖1.定義2.生殖方式3.原理4.優(yōu)點用于快速繁殖優(yōu)良品種的

，被人們形象稱為_____________也叫作

。植物組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖技術(shù)微型繁殖一般為無性繁殖植物細胞的全能性①高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖；②保持優(yōu)良品種的遺傳特性。③不受自然生長季節(jié)的限制，培養(yǎng)周期短④耗材少，繁殖率高，便于自動化管理一、植物繁殖的新途徑1、快速繁殖5.實例

一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟林木、無性繁殖作物和瀕危植物等?！舅伎肌恐参锝M織培養(yǎng)可以進行快速繁殖的

原因是什么？愈傷組織細胞分裂旺盛、快速，對愈傷組織進行分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化就可以形成大量的新植株。植物組織培養(yǎng)在實驗室進行，一般不受季節(jié)、氣候等限制。石斛一、植物繁殖的新途徑1、快速繁殖【思考】多肉是如何繁殖的？是否屬于微型繁殖技術(shù)？注意：扦插、壓條、嫁接等不屬于微

型繁殖技術(shù)。壓條嫁接一、植物繁殖的新途徑2、作物脫毒生姜是藥食兩用的經(jīng)濟作物，在生產(chǎn)上長期采用無性繁殖，容易感染多種病毒病，使生姜品質(zhì)變差，一般減產(chǎn)30%-50%。

病毒引起的植物病害有500多種。受害植物包括糧食作物、蔬菜、果樹和花卉等。沒有有效的防治辦法，只能拔除，造成經(jīng)濟損失。病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾乎不含病毒。一、植物繁殖的新途徑2、作物脫毒1.脫毒原因2.選材部位及原因3.方法過程無性繁殖的作物，容易將病毒傳染給后代。病毒積累，導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。選材原因：該部位的病毒極少，甚至無病毒。植物頂端分生區(qū)附近（如莖尖、芽尖、根尖）莖尖（無病毒組織）愈傷組織根、芽脫毒苗脫分化再分化移栽成活幼苗一、植物繁殖的新途徑2、作物脫毒4.適用生物5.優(yōu)點注：脫毒苗≠抗毒苗

與快速繁殖相比較，二者無本質(zhì)區(qū)別，只是取材部位不同無性繁殖的植物例如：馬鈴薯、草莓、大蒜、香蕉等明顯提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)一、植物繁殖的新途徑2、作物脫毒脫毒苗:是選擇植物的莖尖進行組織培養(yǎng)而獲得的，只是體內(nèi)

不含病毒，但不能抵抗病毒侵染，屬于細胞工程的范疇；抗毒苗:是把某抗病基因?qū)胫参锛毎瑢儆诨蚬こ痰姆懂?。脫毒草莓未脫毒草莓甘蔗香蕉馬鈴薯菠蘿脫毒產(chǎn)品一、植物繁殖的新途徑練習(xí)鞏固1.葡萄的扦插、桃樹的嫁接、石榴的壓條繁殖方式都屬于微型繁殖。(

)2.脫毒苗培育所選的組織培養(yǎng)材料可以來自植株的任何部位。(

)3.作物脫毒后不再感染病毒。（

）4.作物脫毒與微型繁殖相比較，二者無本質(zhì)區(qū)別，只是取材部位不同。（

）5.從植物體上獲取任何細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株與親本性狀一定完全一致（

）6.快速繁殖本質(zhì)上是一種無性繁殖（）××××√體細胞VS花粉沒有經(jīng)過組織培養(yǎng)√作物新品種的培育PART02二、作物新品種的培育雜交育種缺點：耗時長。傳統(tǒng)方法：雜交育種現(xiàn)有：紫色非甜玉米（基因型AASS）、

白色甜玉米（基因型aass）如何獲得純種的紫色甜玉米（AAss）？如何解決育種時間過長的問題？P：紫色非甜玉米

AASS×白色甜玉米

aassF1紫色非甜玉米AaSs第1年×F2A_S_A_ssaaS_aass第2年第3年選育出需要的紫色甜玉米（AAss）生長紫甜×A_ssF3第4年二、作物新品種的培育雜交育種單倍體育種紫色非甜玉米

AASS×白色甜玉米

aass紫色非甜玉米AaSs↓ASAsaSas花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗：ASAsaSas純合體:秋水仙素處理染色體加倍AASSAAssaaSSaass選擇紫甜玉米即為新品種(一年)P：紫色非甜玉米

AASS×白色甜玉米

aassF1紫色非甜玉米AaSs第1年×選育出紫甜的純種F2A_S_A_ssaaS_aass紫甜第2年第3年×生長A_ssF3第4年配子：P：二、作物新品種的培育1.單倍體2.單倍體缺點由配子(如卵細胞、花粉等）直接發(fā)育而來的個體，無論體細胞中含有幾個染色體組一律稱為單倍體。植株弱小，一般高度不育（不是全部）。單倍體二、作物新品種的培育1、單倍體育種1.過程離體培養(yǎng)人工誘導(dǎo)染色體加倍選擇單倍體純合二倍體優(yōu)良品種花藥離體培養(yǎng)誘導(dǎo)染色體加倍二倍體植株單倍體植株二倍體植株（純合子）（秋水仙素處理）二、作物新品種的培育1、單倍體育種2.原理（其中花藥離體培養(yǎng)利用了植物細胞的全能性）染色體數(shù)目變異4.缺點3.優(yōu)點①明顯縮短育種年限②后代都是純合子，能穩(wěn)定遺傳③可作為進行體細胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜大多數(shù)單倍體植株的細胞中只含一套染色體，染色體加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現(xiàn)。二、作物新品種的培育1、單倍體育種5.實例我國科學(xué)家在1974年成功培育出世界上第一個單倍體作物新品種——單育1號煙草。我國科學(xué)家把單倍體育種與常規(guī)育種結(jié)合起來，育成水稻、玉米、油菜、甘藍和甜椒等作物的新品種。二、作物新品種的培育2、突變體的利用1.產(chǎn)生突變原因3.誘變處理對象2.過程在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，易受到誘變因素（如射線、化學(xué)物質(zhì)等）和培養(yǎng)條件的影響而產(chǎn)生突變。外植體脫分化愈傷組織再分化突變體篩選培育新品種誘變處理一般為愈傷組織外植體新品種篩選培育愈傷組織脫分化多種突變體誘導(dǎo)分化誘變處理愈傷組織細胞不斷分裂，細胞要進行DNA分子復(fù)制，更易發(fā)生突變。二、作物新品種的培育2、突變體的利用4.原理5.優(yōu)點基因突變、植物細胞的全能性。提高變異的頻率，加速育種進程。難以控制突變方向，有利性狀較少，需要大量處理實驗材料。抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的野生煙草、抗除草劑的白三葉草6.缺點7.應(yīng)用抗除草劑的白三葉草抗花葉病毒的甘蔗抗鹽堿的y野生煙草三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)紅豆杉（拉丁學(xué)名：Taxuschinensis(Pilger)Rehd.），是紅豆杉屬的植物的通稱。該屬約11種，分布于北半球。中國有4種1變種。紅豆杉屬于淺根植物，其主根不明顯、側(cè)根發(fā)達，是世界上公認瀕臨滅絕的天然珍稀抗癌植物，是經(jīng)過了第四紀(jì)冰川遺留下來的古老孑遺樹種，在地球上已有250萬年的歷史。由于在自然條件下紅豆杉生長速度緩慢，再生能力差，所以很長時間以來，世界范圍內(nèi)還沒有形成大規(guī)摸的紅豆杉原料林基地。三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1、植物的代謝產(chǎn)物1.初生代謝2.次生代謝①是生物生長和生存所必需的代謝活動；②在整個生命過程中一直進行；③初生代謝物有糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。①概念：非植物生長所必需的產(chǎn)物。

一類小分子有機化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）②用途：在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。應(yīng)用多、產(chǎn)量低紅豆杉→紫杉醇三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)2、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1.定義2.應(yīng)用技術(shù)利用植物細胞培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)物。植物細胞培養(yǎng)植株從體細胞內(nèi)提取細胞產(chǎn)物)外植體愈傷組織胚狀體脫分化再分化從細胞內(nèi)旋取細胞產(chǎn)物3.過程三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)2、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)4.結(jié)果5.實例只培養(yǎng)到愈傷組織階段該過程不能體現(xiàn)植物細胞的全能性高抗癌活性，已用于乳腺癌的治療。紅豆杉→紫杉醇紫草→紫草寧抗菌、消炎和抗腫瘤人參→人參皂苷組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)的人參，生長速度比栽培約快100倍6.優(yōu)點快速高效，不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制。區(qū)別植物組織培養(yǎng)和植物細胞培養(yǎng)項目植物組織培養(yǎng)植物細胞培養(yǎng)目的獲得植物體獲得細胞產(chǎn)物原理植物細胞的全能性細胞增殖培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基過程

應(yīng)用快速繁殖、作物脫毒、單倍體育種等細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)外植體愈傷組織胚狀體脫分化再分化幼苗外植體愈傷組織脫分化細胞培養(yǎng)細胞群細胞產(chǎn)物懸浮細胞課堂小節(jié)外植體愈傷組織試管苗脫分化再分化植株作物脫毒選擇頂端分生組織快速繁殖單倍體育種選擇花藥進行誘變突變體的利用分散后懸浮培養(yǎng)3.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)2.植物新品質(zhì)的培育1.植物繁殖的新途徑篩選課堂檢測1.運用植物細胞工程技術(shù)可以培育單倍體植株和進行細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。判斷下列相關(guān)