植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用

1、32.1.2植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用學(xué)案2、了解單倍體育種過程和優(yōu)點(diǎn)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解微型繁殖技術(shù)的應(yīng)用3、了解細(xì)胞產(chǎn)物的的生產(chǎn)和意義二、知識(shí)回顧幾種常見育種方式比較育種方法原理優(yōu)點(diǎn)原因?qū)嵗裏o性繁殖細(xì)胞增殖保持優(yōu)良性狀遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變無核蜜桔雜交育種基因重組集中優(yōu)良性狀非同源染色體上非等位基因自由組合抗倒伏抗銹病小麥基因突變?nèi)斯な筪na制過程發(fā)生差錯(cuò)青霉素高產(chǎn)菌株單倍體育種染色體變異縮短育種進(jìn)程，得 到純合體秋水仙素處理單倍體使其染色體加倍小麥新品種多倍體育種器官大，營養(yǎng)高秋水仙素處理使染色體加倍無籽西瓜基因工程育種基因重組將不同物種的基因拼接在一起抗蟲棉三、自學(xué)探究1、微型繁殖：就是利用

2、植物組織培養(yǎng)的方法將植物體某一部分組織進(jìn)行培養(yǎng)誘導(dǎo)分化成大量小植株，達(dá)到快速繁殖優(yōu)良品種 的目的。優(yōu)點(diǎn)保持優(yōu)良品種的遺傳特性。地實(shí)現(xiàn)種苗大量繁殖。2、作物脫毒： （1）材料無病毒的 莖尖、根尖。 （2）脫毒苗：切取一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得的。3、制造人工種子優(yōu)點(diǎn)：后代不發(fā)生性狀分離。不受 季節(jié)、氣候人工種皮和 地域限制。（1）結(jié)構(gòu)：人工薄膜和或胚狀體或不定芽或頂芽腋芽。（2）人工種子三部分組成，一是 胚狀體（分生組織），它相當(dāng)于天然種子胚是有卜點(diǎn)削胚狀體生命的物質(zhì)結(jié)構(gòu)；二是供胚狀體維持生命力和保證其在適宜環(huán)境條件下生弋兇扎人工胚乳長發(fā)育的人工胚乳；三是具有保護(hù)作用的“人工種皮。4、單倍體

3、育種：方法：花藥離體培養(yǎng)。優(yōu)點(diǎn)后代都是純合子，性狀能 穩(wěn)定遺傳。明顯縮短了 育種年限。5、突變體的利用（1）產(chǎn)生：植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此容易受到 培養(yǎng)條件和 外界壓力（如:射線、化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生 突變。利用：篩選對(duì)人們有用的突變體，進(jìn)而培育成新品種。6、細(xì)胞產(chǎn)物生產(chǎn)（1）技術(shù)：植物 組織培養(yǎng)技術(shù)。（2）種類： 蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等 。三、問題討論1、人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來進(jìn)行工廠化育苗生產(chǎn)，這是利用了該項(xiàng)技術(shù)的哪些特 點(diǎn)？植物微型”繁殖技術(shù)具有高效性和可以保持種苗的優(yōu)良遺傳特性的優(yōu)勢(shì)。工廠化大規(guī)模育苗生產(chǎn)正是利用了植物微型

4、”繁殖技術(shù)的這兩方面優(yōu)勢(shì)。利用植物 微型”繁殖技術(shù)我們可以在短時(shí)間中獲得大量的優(yōu)質(zhì)種苗。2、人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長成小植株的關(guān)鍵部分，請(qǐng)?zhí)接懭斯しN皮中應(yīng)該具有的有效成分是什么？為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，我們還可以向人工種皮中加入 哪些物質(zhì)？提示：針對(duì)植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養(yǎng)分、 無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，還可以向 人工種皮中加入一些植物生長調(diào)節(jié)劑。3、工廠化生產(chǎn)人參皂式的基本過程是什么？第一步，選擇人參根作為外植體進(jìn)行培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，經(jīng)過培養(yǎng)選擇找到增殖速 度快而且細(xì)胞內(nèi)人參皂其含量高的細(xì)胞株

5、作為種質(zhì)，其中一部分作為保存用，以備下一次 生產(chǎn)用，一部分進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。第二步，將第一步選擇到的細(xì)胞株在發(fā)酵罐中的適合培養(yǎng)液中進(jìn)行液體培養(yǎng)，增加細(xì)胞數(shù)量。第三步，將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行破碎，從中提取人參皂其。四、鞏固練習(xí)1、某生物的基因型為 aaaabbbbcccc那么它有多少個(gè)染色體組( c )a、2 b、3 c、4 d、82、在三倍體無籽西瓜的培育過程中， 以二倍體普通西瓜幼苗用秋水仙素處理， 待植株成熟 后接受普通二倍體西瓜的正常花粉，所結(jié)果實(shí)的果皮、種皮、胚芽、胚乳細(xì)胞的染色體組數(shù)依次為(d )a. 4、2、2、4 b . 4、4、3、6 c . 3、3、3、4 d . 4、4、3、

6、53、傳統(tǒng)農(nóng)作物育種途徑往往是通過雜交獲得，隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展，新品種的培育途徑逐漸被擴(kuò)寬。目前至少有7種培育農(nóng)作物新品種的途徑被廣泛應(yīng)用。下圖為水稻的幾種不同的育種方法示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：親本件占),孔工f,frt擇穩(wěn)定品利ll單倍體植物一法合于飩金于種子e”丁 長出的柱林種子灰幼苗一戶一具女新基因的種子販幼苗染色體短加倍的種孑或幼苗鼾一新加膽旦一愈傷也胞工一庭狀體l 人工一 f g 一工,科于ii-其德生物幽基因(1)圖中a、d方向所小表木 育種方式，a一b-c表布 育種方式。兩個(gè)親本的基因型分別為 aabb aabb,這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳 ，要培育出基因 型為aabb的新

7、品種，最簡捷的途徑是 。這兩種育種方式相比較， 后者優(yōu)越性主 要表現(xiàn)在。(2) b方法為。(3) e方法原理為 。 上述培育新品種的方法中原理相同的有 。(4) g所示過程可以采用花粉粒通道法，這是基因工程操作“四步曲”的 環(huán) 節(jié)。檢測(cè)目的基因是否表達(dá)的方法有 。(5)科學(xué)家從懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞或胚囊中，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得胚狀體，并將其包埋在一個(gè)能提供營養(yǎng)的膠質(zhì)中，外包裹上人造種皮，制成人工種子。目前，我國科學(xué)家利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)已在煙草、水稻、小麥和玉米等植物上成功誘導(dǎo)出胚狀體，而美、日等國正著手將人工種子商品化。離體細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體需要通過 、 過程。人工種子中包埋胚狀體的膠質(zhì)可看作玉米種子的 結(jié)構(gòu)。（ 6 ） 由人工種子萌發(fā)出的植株與天然種子萌發(fā)出的植株有何區(qū)別？ （1）雜交育種1單倍體育種1a-b-c1能較快得到純合體，縮短育種年限 12 ）