2-2植物细胞工程的实际应用.ppt

2-1.2 植物细胞工程的实际应用 一、学习目 1. 列举植物细胞工程的实际应用。 2. 尝试进行植物组织培养。 二、学习重点和难点 1.教学重点： 植物细胞工程应用的实例。 2.教学难点 植物组织培养的实验。 * 1．微型繁殖与无性生殖 植物组织培养培养技术不仅 ，还可以 ，因此快速繁殖技术又叫做微型繁殖技术。 思考：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？ 2．微型繁殖与作物脱毒 ①作物的脱毒与传统的无性繁殖相比有何优点？ ②作物脱毒所需材料是什么？为什么？ 植物的微型繁殖技术 快速繁殖技术 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。 【例1】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 C 3. 神奇的人工种子 ①什么是人工种子？它一般包括哪些结构？各结构的主要成分及功能各有哪些？ 人工种子（artificial seed）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。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（目前国外有使用不定芽、顶芽和腋芽的），它可以由三种途径产生： （1）由已脱分化的外植体直接产生； （2）由愈伤组织产生； （3）由悬浮细胞培养产生。对胚状体的基本要求是：①播种后能快速出苗；②根和芽几乎同时生长，不产生愈伤组织；③同步化程度高；④活力强；⑤形成的幼苗的形态与生长要正常。 “外面包被着特定的物质”是指人工种皮，制作人工种皮的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。对人工种皮的要求是：能保持胚状体的活力，有利于贮藏运输和萌发。选取的材料要有韧性，耐压，对胚状体无毒害，含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素，还应含有杀菌剂，以防播种后微生物的侵害。 ②人工种子有哪些优点？ 人工种子的优点： （1）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的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。 （2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。 3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？ 针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。 二、作物新品种的培育 1、单倍体育种（板书） ①什么是单倍体育种？ ②单倍体育种的一般过程如何？ ③单倍体育种与传统的杂交育种相比有哪些优点？ 【例2】基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问： （1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得____________ _等营养物质。 （2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_____________和________________两类激素。 （3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_____________能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。 （4）试管苗的细胞核中含_________条脱氧核糖核苷酸链。 （5）培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。 水、无机盐、维生素和小分子有机物 细胞分裂素 植物生长素 叶绿体 24 AB、aB、Ab、ab 三、细胞产物的工厂化生产 ①组织培养技术除了在农业上的应用外，还广泛应用于 的工业化生产。这些细胞产生包括 、 、 、 、生物碱