[名校联盟]江苏省泰州市扬子江高级中学生物选修三《212 植物细胞工程的实际应用》课件.ppt

植物细胞工程的基本技术包括植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。　　　　　　　　 讨论：该技术与传统繁殖技术相比，有何特点？ 兰州晨报讯：有人戏称“洋芋、土豆、马铃薯”是甘肃三宝，现在这“三宝”又要为咱甘肃扬名了。甘肃省专家成功培育出的黑色土豆，一改土豆白色、灰色、紫色的“老面孔”，成为了土豆家族中的新贵。这种黑色土豆将在7月10日开幕的兰州高原夏菜贸洽会上首次亮相。? 3.神奇的人工种子 小结： 　　　上述应用采用的都是植物组织培养技术，都属于无性生殖，得到的个体都能保持亲代的优良性状（性状与亲代相同，即不发生性状分离）。只涉及到有丝分裂，不涉及减数分裂。 　　小结：只利用植物组织培养，只能得到与亲代一样的个体，即进行植物的繁殖。如何才能得到新品种呢？ 　　分析：在植物组织培养的基础上，再额外增加一些手段。 植物细胞工程的实际应用 繁殖植物的新途径 微型育种 作物脱毒 人工种子 育种新方法 单倍体育种 诱导突变体 细胞产物的工厂化生产 * 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…… 原理？ 过程？ 植物组织培养车间 （一）植物繁殖新途径： ——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。 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 植物微型繁殖技术（快速繁殖技术） 微型繁殖的应用的实例： 兰花 杨树 生菜 无籽西瓜 工业化生产 作物栽培 荷兰花卉 优点： ①快速高效地实现种苗的大量繁殖； ②保持优良品种的遗传特性； ③繁殖速度快，周期短； ④不受自然生长季节的限制; ⑤可以有效挽救珍稀濒危的植物 ⑥可以进行工厂化生产 但是，薯类同大蒜一样，由于同属营养体繁殖，在每年的繁殖过程中，病毒侵染并逐代累积，致使种薯退化严重，造成马铃薯植株变矮小，叶片翻卷或花叶、皱缩，产量低而不稳。 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？ 材 料:分生区（如茎尖）的细胞 脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得 资料 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。 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。 树木需生长数年才能结出种子。 优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。 受季节、气候和地域的限制。 制种时需要占用大量土地。 能否找到天然种子的替代品？ 种 子 的 结 构 自然种子 胚 种皮 胚乳 产生途径： 外植体→愈伤组织→胚状体 人工种子的结构 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。 概念 区别１： 人工种子的形成属无性生殖，不发生性状分离。 天然种子的形成属有性生殖，发生性状分离。 区别２： 人工种子的生产不受季节、气候和地域的限制。 天然种子的生产受季节、气候和地域的限制。 胚 胚乳 种皮 特点: ①后代无性状分离，保留优良特性； ②不受气候,季节和地域限制。 ③贮藏运输方便 人工种皮中的有效成分： 加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等。 二、作物新品种的培育 P： 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt ↓ 第1年 ↓ × 选育出需要 的矮抗纯种 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗 传统方法： 杂交育种 第2年 第3年 × 生长 ddTT F3 第4年 复习: 原理:基因重组 结果: 把两亲本的优良性状组合 在同一后代中 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 配子： DT Dt dT dt 单倍体幼苗： DT Dt dT dt 花药离体培养 秋水 仙素 第2年 DDtt ddTT ddtt 纯合体: DDTT 矮抗 P 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt 单倍体育种 第1年 选择矮秆抗病即为新品种 单倍体的概念:是指由配子发育成的个体 例子: 蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍体