植物细胞工程的实际应用课件.ppt

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1、植物细胞工程的实际应用一、植物繁殖的新途径概念: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。1.微型繁殖技术植物组织培养车间及组培植物优点：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不受自然生长季节的限制;④可以有效挽救珍稀濒危的植物⑤可以进行工厂化生产教材P38讨论：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”

2、繁殖技术使我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。产业化育苗2.作物脱毒（1）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，导致作物产量降低，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。（2）材料:分生区（如茎尖）的细胞（3）脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得脱毒甘蔗（右）与未脱毒甘蔗的对比说明：病毒在植株上的分布是不均一的，老叶、老的组织和器官病毒含量高，幼嫩的未成熟组织和器官病毒含量较低，生长点几乎不含病毒或病毒较少。因此，作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是

3、无毒（的如茎尖、根尖）3.神奇的人工种子人工种子：用组培技术获得具有胚芽、胚轴、胚根等结构的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，并用人工薄膜包裹起来，而形成的种子。(1)特点:①可以保持优良品种的遗传特性；②不受气候,季节和地域限制。③可以很方便地贮藏和运输(2)技术:植物组织培养。(3)原理:植物细胞的全能性(4)产生途径：①由已脱分化的外植体直接产生；②由愈伤组织产生。(5)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽。（5）优点：①解决了有些某些植物繁殖力差、结籽困难或发芽率低等问题。②可以工业化生产，提高农业的自动化程度。③

4、可在胚乳中添加各种附加成分。如：固氮菌、防病虫农药、除草剂等。④用人工种子播种可节约粮食。如马铃薯,甘蔗的种植教材P40讨论：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。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

5、要流程图。二、作物新品种的培育1.单倍体育种（1）方法:花药离体培养（2）优点:①后代能稳定遗传,都是纯合体;②明显缩短育种年限。单倍体育种的原理:单倍体经过秋水仙素等处理使其染色体加倍以后产生的二倍体，其基因是高度纯合的，单倍体育种就是利用单倍体的这种特性。单倍体育种只需两年即可得到纯合新品种2.突变体的利用(1)产生:植物组织培养(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种提问并讨论哪些外界因素可以使细胞产生突变？细胞在什么时候最容易突变？组织培养时，细胞分裂情况如何？如果此时认为施加某些（如射线等）处理，结果会

6、怎样？三、细胞产物的工厂化生产1.种类：蛋白质，脂肪，糖类，药物，香料，生物碱等。如人参皂甙，紫杉醇等2.技术：植物的组织培养讨论：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。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

7、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。ESCAgenetics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。（1）试管苗的快速繁殖（2）无病毒植物的培育（3）提取原料（4）人工种子（5）转基因植物的培育植物组织培养的应用现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡胶等几十

8、种植物的人工种子试种成功，但由于成本较高，中国尚未应用于生产。练习一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%。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