植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用課件

1、課標(biāo)領(lǐng)航： 1列舉植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用。 2舉例說明植物繁殖的新途徑、作物新品種的培育方法以及細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的實(shí)例。 【重點(diǎn)】微型繁殖技術(shù)的概念、特點(diǎn)及意義。 【難點(diǎn)】人工種子的結(jié)構(gòu)與獲取。,2.1.2植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用,情景導(dǎo)航： 你是否吃過脫毒草莓、“納米”西瓜等植物細(xì)胞工程產(chǎn)品？目前，除了這些水果新品種，植物細(xì)胞工程 的實(shí)際應(yīng)用還體現(xiàn)在微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子等方面。相信通過植物基因工程和細(xì)胞工程的進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)給人類帶來更多、更大的驚喜。,基礎(chǔ)梳理,一、植物繁殖的新途徑 1植物微型繁殖技術(shù)的概念、特點(diǎn)、意義 (1)概念：快速_優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 (2)特點(diǎn)

2、：保持優(yōu)良品種的遺傳特性。 (3)意義：高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的_。 2作物脫毒 (1)選材：無病毒的_。 (2)結(jié)果：培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的無病毒植物。,繁殖,大量繁殖,莖尖,3人工種子 (1)特點(diǎn) 后代無_分離。 不受季節(jié)、氣候和地域限制。 (2)結(jié)構(gòu)：人工_ _或不定芽或腋芽。 (3)獲得方法：植物_。 二、作物新品種的培育 1單倍體育種 (1)方法：_離體培養(yǎng)，然后染色體加倍。,性狀,薄膜,胚狀體,組織培養(yǎng),花藥,(2)優(yōu)點(diǎn) 后代穩(wěn)定遺傳，都是_。 明顯_育種年限(當(dāng)年)。 2突變體的利用 (1)產(chǎn)生：植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷分生狀態(tài)，容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而發(fā)生突變。

3、(2)利用：篩選對(duì)人們有用的突變體，進(jìn)而培育新品種。,純合子,縮短,三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 1.細(xì)胞產(chǎn)物種類：_、_、_、藥物、香料、生物堿等。 2生產(chǎn)技術(shù)：_技術(shù)。,蛋白質(zhì),脂肪,糖類,組織培養(yǎng),核心要點(diǎn)突破,1微型繁殖與無性繁殖 微型繁殖就是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)。它實(shí)際是一種無性繁殖。繁殖過程的分裂方式是有絲分裂，親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA不變，所以能夠保證親、子代遺傳特性不變。這種技術(shù)可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。,2微型繁殖與作物脫毒 微型繁殖的條件是培養(yǎng)基中加入細(xì)胞生命活動(dòng)所需的水、礦質(zhì)養(yǎng)料和小分子有機(jī)物，還有植物激素，更重要的是所有加入物質(zhì)必須是

4、無菌的，操作過程必須在無菌條件下進(jìn)行，這樣繁殖的幼苗才是無毒的。 作物脫毒就是把已被病毒感染的植株進(jìn)行脫毒，采用的技術(shù)還是微型繁殖技術(shù)，但是取材一定是無毒的，如莖尖、根尖。,3單倍體育種與微型繁殖 單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是后代無性狀分離，能夠穩(wěn)定遺傳，即后代都是純合子；明顯縮短育種年限，只需一年就可獲得純種。采用的技術(shù)是微型繁殖技術(shù)，單倍體育種的方法是花藥離體培養(yǎng)，獲得單倍體，然后用秋水仙素處理，獲得純合子。,(2011年湖北宜昌高二檢測(cè))如圖列舉了幾種植物的育種方式，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問題。,(1)甲育種方式稱為_。 (2)通過丁種方式可以獲得脫毒苗，培養(yǎng)過程中c常常取用莖尖的原因_。,植物體細(xì)胞雜交

5、,莖尖不帶病毒或很少被病毒感染,(3)乙方式處理植物的愈傷組織能獲得較好效果，原因是_。 (4)丙方式將外源目的基因?qū)胧荏w植物細(xì)胞，最常采用的方法是_。在通過丙方式獲得轉(zhuǎn)基因植株的過程中，核心步驟是_。 (5)甲、丙兩種育種方式與傳統(tǒng)雜交育種方式相比，其優(yōu)點(diǎn)是_。,愈傷組織細(xì)胞處于不斷分裂的狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,基因表達(dá)載體的構(gòu)建,能克服不同物種間遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,1人工種子的制備 人工種子是利用細(xì)胞的全能性原理，將離體培養(yǎng)所產(chǎn)生的體細(xì)胞胚或具有發(fā)育成完整植株的分生組織(如胚狀體、芽和莖段等)，包裹在一層含有營養(yǎng)物質(zhì)并具有保護(hù)功能的外膜內(nèi)，形成的在

6、適宜條件下能夠發(fā)育成完整植株的小顆粒。制備的人工種子具備類似天然種子的基本結(jié)構(gòu)和功能，主要由三部分組成(如右下圖)：,一是胚狀體(分生組織)，它相當(dāng)于天然種子的胚, 是有生命的物質(zhì)結(jié)構(gòu)； 二是供胚狀體維持生命力和保證其在適宜的環(huán)境 條件下生長發(fā)育的人工胚乳； 三是具有保護(hù)作用的“人工種皮”。,2人工種子與天然種子相比，突出的優(yōu)點(diǎn) (1)可使在自然條件下不結(jié)實(shí)或種子昂貴的植物得以繁殖。 (2)固定雜種優(yōu)勢(shì)。天然種子是有性繁殖，往往雜種優(yōu)勢(shì)只能體現(xiàn)在第1代，第2代便參差不齊了。而人工種子在本質(zhì)上屬于無性繁殖，一旦獲得優(yōu)良品種,即可保持雜種優(yōu)勢(shì)。 (3)快捷高效的繁殖方式。已有研究表明用1個(gè)體積為1

7、2 L的發(fā)酵罐在二十幾天內(nèi)生產(chǎn)的胡蘿卜體細(xì)胞胚可制造1000萬粒人工種子，可供種植幾百km2地,這樣也就節(jié)約了大量留種地。,(4)可人為控制植物的生長發(fā)育與抗逆性。 人工胚乳除了含有供胚狀體發(fā)育成植株所必需的營養(yǎng)物質(zhì)外，還可以在其中加入除草劑、弱病毒、殺菌劑、農(nóng)藥、抑制休眠的物質(zhì)及對(duì)植物生長有益的細(xì)菌等,使其具備抗逆性和耐貯性等優(yōu)良特性，也可添加激素類物質(zhì)以調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。 與試管苗技術(shù)比較，人工種子技術(shù)具有成本低、貯藏運(yùn)輸方便、減少了移栽馴化過程和生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)。,請(qǐng)根據(jù)以下材料回答： 人工種子是人們模仿天然種子的結(jié)構(gòu)制造出來的生命有機(jī)體，它能像天然種子一樣萌發(fā)生長。人工種子的核心部分

8、是被外層物包埋的具有類似種子胚功能的胚狀體。胚狀體不同于一般種子的胚，是由非合子細(xì)胞分化形成的類似于胚的結(jié)構(gòu)物，所以又稱“體細(xì)胞胚”或“花粉胚”。胚狀體在一定的條件下，可以生長發(fā)育形成植株。胚狀體可從懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞中得到，也可以通過試管培養(yǎng)的莖尖、芽尖、子房、花粉等獲得。將胚狀體包埋在能提供營,養(yǎng)的膠質(zhì)中，便成了所謂的“人工種子”。培育過程如圖所示：,(1)人工種子的制備是依據(jù)什么原理進(jìn)行的？_。,細(xì)胞的全能性,(2)包埋胚狀體的膠質(zhì)可看做是種子的哪部分結(jié)構(gòu)？ _。在植物的個(gè)體發(fā)育中這種結(jié)構(gòu)來自_。 (3)某二倍體植物基因型為DdTt，利用這種生物技術(shù)采用花藥離體培養(yǎng)的方法，可培育成“花粉胚

9、”，也可制成人工種子。這種種子萌發(fā)形成的個(gè)體稱為_，基因型_，從生殖類型看屬于_生殖。,胚乳,受精極核,單倍體,DT、Dt、dT、dt,有性,(4)如果獲取的外植體為植物的莖尖，通過的處理可使細(xì)胞彼此分離，可加入() A15%的鹽酸B淀粉酶 C果膠酶 D胰蛋白酶 (5)表示脫分化的過程，其實(shí)質(zhì)是_。 表示再分化的過程，其實(shí)質(zhì)是_ _。,C,使細(xì)胞恢復(fù)分裂能力,基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致了細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的改變,【探規(guī)尋律】 (1)單倍體育種的過程需要進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，得到染色體減半的單倍體，所以屬于有性生殖。 (2)胚狀體可以由三種途徑產(chǎn)生： a.由已脫分化的外植體直接產(chǎn)生； b.由愈傷組織產(chǎn)生； c.由懸浮細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生。,跟蹤訓(xùn)練： 下圖是人工種子的結(jié)構(gòu)簡圖，對(duì)其敘述不正確的是(),A.人工種子的胚乳中含有胚狀體發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，還可以添加農(nóng)藥和植物激素 B.人工種子可以工廠化生產(chǎn)，播種人工種子可節(jié)省大量的糧食 C.人工種子