第八課時ppt課件

1、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用南陽市一中高二生物備課組南陽市一中高二生物備課組問題探討？問題探討？ 回憶植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理回憶植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理和過程？和過程？ 思考利用這項(xiàng)技術(shù)能做哪些工作？思考利用這項(xiàng)技術(shù)能做哪些工作？ 實(shí)際問題：經(jīng)濟(jì)苗木、名貴花卉、珍稀植物等實(shí)際問題：經(jīng)濟(jì)苗木、名貴花卉、珍稀植物等自然繁殖速度緩慢，繁殖效率低下或優(yōu)良性狀自然繁殖速度緩慢，繁殖效率低下或優(yōu)良性狀不易保持，因此采用傳統(tǒng)的育種方法很難大面不易保持，因此采用傳統(tǒng)的育種方法很難大面積種植，采用什么樣的育種方法才能解決這個積種植，采用什么樣的育種方法才能解決這個問題呢？問題呢？一、植物繁

2、殖新途徑一、植物繁殖新途徑 、微型繁殖技術(shù)、微型繁殖技術(shù)概念概念:是快速高效實(shí)現(xiàn)種苗繁植培育優(yōu)良植物是快速高效實(shí)現(xiàn)種苗繁植培育優(yōu)良植物品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)討論：該技術(shù)與傳統(tǒng)繁殖技術(shù)相比，有何特討論：該技術(shù)與傳統(tǒng)繁殖技術(shù)相比，有何特點(diǎn)？點(diǎn)？繁殖速度快繁殖速度快高保真高保真不受自然環(huán)境條件的限制不受自然環(huán)境條件的限制說明擁有上述優(yōu)點(diǎn)的原因分別是什么？說明擁有上述優(yōu)點(diǎn)的原因分別是什么？ 愈傷組織可以傳代培養(yǎng)，獲得大愈傷組織可以傳代培養(yǎng)，獲得大量愈傷組織，所以繁殖快速；（繁殖量愈傷組織，所以繁殖快速；（繁殖速度快）速度快） 全過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，不全過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，

3、不涉及減數(shù)分裂和受精作用，可以保持涉及減數(shù)分裂和受精作用，可以保持親本優(yōu)良特性；（高保真親本優(yōu)良特性；（高保真-無性繁殖）無性繁殖） 在室內(nèi)生產(chǎn)，不受自然環(huán)境條件在室內(nèi)生產(chǎn)，不受自然環(huán)境條件限制。限制。 .人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來進(jìn)行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)？術(shù)的哪些特點(diǎn)？2 作物脫毒作物脫毒作物脫毒的原因作物脫毒的原因: : 長期進(jìn)行無性繁殖的作物，易積累感長期進(jìn)行無性繁殖的作物，易積累感染的病毒，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差，而染的病毒，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差，而植物的分生區(qū)一般不會感染病毒，用分生植物的分生

4、區(qū)一般不會感染病毒，用分生區(qū)的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，就能得到大量的區(qū)的細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，就能得到大量的脫毒苗。脫毒苗。 作物脫毒材料作物脫毒材料: :分生區(qū)的細(xì)胞為什分生區(qū)的細(xì)胞為什么？）么？） 作物脫毒方法作物脫毒方法: :進(jìn)行組織培養(yǎng)進(jìn)行組織培養(yǎng) 結(jié)果結(jié)果: :脫毒苗脫毒苗 實(shí)際問題：但是微型繁殖試管苗的實(shí)際問題：但是微型繁殖試管苗的大量貯藏和運(yùn)輸也是相當(dāng)困難的。天然大量貯藏和運(yùn)輸也是相當(dāng)困難的。天然種子由于在遺傳上具有因減數(shù)分裂引起種子由于在遺傳上具有因減數(shù)分裂引起的重組現(xiàn)象，因而會造成某些遺傳性狀的重組現(xiàn)象，因而會造成某些遺傳性狀的改變；天然種子在生產(chǎn)上受季節(jié)等自的改變；天然種子在生產(chǎn)上受

5、季節(jié)等自然環(huán)境條件限制，一般每年只繁殖然環(huán)境條件限制，一般每年只繁殖1 12 2次，有些甚至十幾年才繁殖一次。能否次，有些甚至十幾年才繁殖一次。能否找到天然種子的替代品？找到天然種子的替代品？常規(guī)種子植物生產(chǎn)的不足常規(guī)種子植物生產(chǎn)的不足p 不少植物需要生長數(shù)年才能結(jié)出種子不少植物需要生長數(shù)年才能結(jié)出種子p 優(yōu)良雜種的后代因發(fā)生性狀分離而喪失優(yōu)良雜種的后代因發(fā)生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性其優(yōu)良特性p 種子的生產(chǎn)受季節(jié)、氣候和地域的限制種子的生產(chǎn)受季節(jié)、氣候和地域的限制p制種需要占用大量土地制種需要占用大量土地 通過植物組織培養(yǎng)的方法獲得的胚狀體、不通過植物組織培養(yǎng)的方法獲得的胚狀體、不定芽、頂芽和

6、腋芽等材料外面包被著人工薄膜，定芽、頂芽和腋芽等材料外面包被著人工薄膜，在適宜的條件下可以發(fā)芽成幼苗的種子。在適宜的條件下可以發(fā)芽成幼苗的種子。 u技術(shù)：植物組織培養(yǎng)技術(shù)：植物組織培養(yǎng)u特性：在適宜條件下可以萌發(fā)長成幼苗。特性：在適宜條件下可以萌發(fā)長成幼苗。u優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)u后代無性狀分離，保持優(yōu)良特性后代無性狀分離，保持優(yōu)良特性u不受季節(jié)、氣候和地域的限制不受季節(jié)、氣候和地域的限制u易于儲藏和運(yùn)輸易于儲藏和運(yùn)輸人工種子的結(jié)構(gòu)人工種子的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生途徑：產(chǎn)生途徑： (1(1由已脫分化的外植體直接產(chǎn)生；由已脫分化的外植體直接產(chǎn)生；（2 2由愈傷組織產(chǎn)生；由愈傷組織產(chǎn)生；外植體外植體愈傷組織愈傷組織長芽長芽

7、生根生根幼苗幼苗/胚狀體胚狀體去分化去分化再分化再分化激活潛在的全能性激活潛在的全能性 人工種皮是保證包裹在其中的胚狀體順利生長成小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?zhí)接懭斯しN皮中應(yīng)該具有的有效成植株的關(guān)鍵部分，請?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)？人工種皮中加入哪些物質(zhì)？ 針對植物種類和土壤等條件，在人工種子的包裹劑針對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)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

8、、抗生素、有益菌等。為了促進(jìn)胚狀體的生長發(fā)育，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。還可以向人工種皮中加入一些植物生長調(diào)節(jié)劑。 二二.作物的新品種培育作物的新品種培育復(fù)習(xí)復(fù)習(xí): :1 1傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)方法( (雜雜 交交) ) 雜交育種依據(jù)的原理是雜交育種依據(jù)的原理是: : 基因的自由組合定律，優(yōu)良的基因自基因的自由組合定律，優(yōu)良的基因自由組合。由組合。P A AR R a ar r有 芒 抗 病 無 芒 不 抗 病配 子 A Ra rF 1 A aR r有 芒 抗 病F 2 A _R _ : A _r r : a aR _ : a ar r有

9、 抗 : 有 不 抗 : 無 抗 : 無 不 抗9 : 3 : 3 : 1自 交 并 選 育 多 代a aR R結(jié)果:通過基因重組，把兩親本的優(yōu)良性狀組合在同一后代中 缺陷:要不斷進(jìn)行(多年)純化和選擇，才得到一種符合理想要求的新品種 3.單倍體育種單倍體育種復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1 1 單倍體的概念單倍體的概念: : 是指由配子發(fā)育成的個體是指由配子發(fā)育成的個體 單倍體的例子單倍體的例子: :蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵發(fā)育來的單倍蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵發(fā)育來的單倍體體 . .多數(shù)植物都可通過花藥或花粉來獲得單倍體多數(shù)植物都可通過花藥或花粉來獲得單倍體 (花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)) 過程過程:選擇選擇親

10、本親本有性有性雜交雜交F1代代花粉離花粉離體培養(yǎng)體培養(yǎng)單倍體單倍體植植 株株誘誘 變變?nèi)旧w加倍染色體加倍可可 育育純合子純合子選擇所選擇所需類型需類型u 過程過程u 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)u后代都是純合子，能穩(wěn)定遺傳后代都是純合子，能穩(wěn)定遺傳u明顯縮短育種年限，加速育種進(jìn)程明顯縮短育種年限，加速育種進(jìn)程2.2.突變體的利用突變體的利用（1 1突變體的產(chǎn)生突變體的產(chǎn)生 在植物組織培養(yǎng)的過程中，由于培養(yǎng)在植物組織培養(yǎng)的過程中，由于培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此的細(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、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。化學(xué)物質(zhì)等的影

11、響而產(chǎn)生突變。 產(chǎn)生的突變屬于什么？產(chǎn)生的突變屬于什么？ 為什么不斷分生的細(xì)胞容易突變？為什么不斷分生的細(xì)胞容易突變？（2 2利用：篩選對人們有利突變體利用：篩選對人們有利突變體, ,進(jìn)進(jìn)而培育新品種而培育新品種3.3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(1)(1)種類種類: :蛋白質(zhì)蛋白質(zhì), ,脂肪脂肪, ,糖類糖類, ,藥物藥物, ,香料香料, ,生物堿等生物堿等. .(2)(2)技術(shù)技術(shù): :植物的組織培養(yǎng)植物的組織培養(yǎng). .如紫草素的生產(chǎn)如紫草素的生產(chǎn)紫草紫草愈傷愈傷組織組織紫草素紫草素功能功能 高效抗癌的藥物紫杉醇，雖然能高效抗癌的藥物紫杉醇，雖然能造福人類，但卻為瀕危的紅豆杉

12、帶造福人類，但卻為瀕危的紅豆杉帶來一場滅頂之災(zāi)。以我們今天所學(xué)來一場滅頂之災(zāi)。以我們今天所學(xué)內(nèi)容思考用什么方法既能獲得人類內(nèi)容思考用什么方法既能獲得人類需要的藥物，又能節(jié)約資源保護(hù)自需要的藥物，又能節(jié)約資源保護(hù)自然環(huán)境？然環(huán)境？ （一）（一） 思考與探究思考與探究1.1.通過查閱資料，請你再列舉出植物組織通過查閱資料，請你再列舉出植物組織培養(yǎng)技術(shù)在我們生活中的另外一些應(yīng)用。培養(yǎng)技術(shù)在我們生活中的另外一些應(yīng)用。提示：提示：a. a. 拯救瀕危植物；拯救瀕危植物； b. b. 提供食品制作的原料；提供食品制作的原料； c. c. 利用愈傷組織進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作。利用愈傷組織進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作。提示：誘導(dǎo)植物愈傷組織體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)體細(xì)胞胚的成熟體細(xì)胞胚的機(jī)械化包裹貯藏或種植2.2.請查閱植物人工種子制備技術(shù)的詳細(xì)過請查閱植物人工種子制備技術(shù)的詳細(xì)過程，設(shè)計出制備技術(shù)的主要流程圖。程，設(shè)計出制備技術(shù)的主要流程圖。3.3.請查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計出一種植物花請查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計出一種植物花藥組織培養(yǎng)和染色體加倍的實(shí)驗(yàn)流程。藥組織培養(yǎng)和染色體加倍的實(shí)驗(yàn)流程?；ㄋ幓ㄋ?花粉細(xì)胞培養(yǎng)花粉細(xì)胞培養(yǎng) 愈傷組愈傷組織織 正分化出小植物正分化出小植物 單倍體單倍體植株植株 正常植株正常植株補(bǔ)充延伸： 植物生長劑在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用植物生長劑在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用 主要用到生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素等主要