2.1.2植物细胞工程的实际应用20805.ppt

高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。 提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的2～5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养进行工业化生产紫杉醇的目标。 （一） 思考与探究 1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。 提示：a. 拯救濒危植物； ????? b. 提供食品制作的原料； ????? c. 利用愈伤组织进行转基因操作。 提示：诱导植物愈伤组织 　　　　　　↓ 　　　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 2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。 3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。 花药 ????? 花粉细胞培养 ??????? 愈伤组 织 ?? 正分化出小植物 单倍体 植株　　 正常植株 * 同学们，生姜是我们日常生活中最熟悉不过的了，是去腥调味必不可少的烹调配料，也是温胃止吐、怯痰止咳的一剂良药。生姜具有栽培容易、产量高、价格高等特点，近年来在各地发展很快。但是，生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差、叶子皱缩、生长缓慢，一般减产30%～50%，这会给生姜产业带来巨大的损失。 同学们，现在请你们运用已学过的有关知识设计一个解决方案——培育无毒的生姜幼苗。 请你们在5分钟内完成。 2.1.2植物细胞工程的实际应用 回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？ 思考利用这项技术能做哪些工作？ （一）植物繁殖新途径：属于无性繁殖 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…… 概念:是快速高效实现种苗繁植培育优良植物品种的植物组织培养技术 讨论：该技术与传统繁殖技术相比，有何特点？ ——愈伤组织可以传代培养，获得大量愈伤组织，所以繁殖快速；（繁殖速度快） ——全过程中细胞进行有丝分裂，不涉及减数分裂和受精作用，可以保持亲本优良特性；（高保真-无性繁殖） ——在室内生产，不受自然环境条件限制。 ① 繁殖速度快； ②“高保真”（因为是无性繁殖）； 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）。 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？ 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。 生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%～50%。 病毒容易沿植物体的维管组织传播，而分生组织区中缺乏维管系统，因此不含病毒。用做组织培养的植物材料可以是植物体任何类型的组织细胞。怎样利用植物组织培养技术解决？ 2 作物脱毒 作物脱毒的原因: 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，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。 作物脱毒材料:分生区的细胞 作物脱毒方法:进行组织培养 结果:脱毒苗 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（ ） A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性 实际问题：但是微型繁殖试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状