植物細胞工程的應用課件-高二下學期生物人教版選擇性必修3

生物學（人教版）選擇性必修三

生物技術與工程第1節(jié)

第2課時植物細胞工程的應用第二章細胞工程

馬鈴薯、草莓和香蕉等通常是用無性繁殖的方式進行繁殖的，它們感染的病毒很容易傳給后代。病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會導致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。采取怎樣的措施能避免這些情況發(fā)生？問題探討▲

脫毒馬鈴薯田和被病毒感染的

未脫毒的馬鈴薯葉片（左上）植物繁殖的新途徑【資料1】

病毒引起的植物病害有500多種。受害植物包括糧食作物、蔬菜、果樹和花卉等。而且沒有有效的防治辦法，只能拔除，造成經(jīng)濟損失。病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾乎不含病毒。你有什么啟發(fā)？植物繁殖的新途徑1.作物脫毒（1）選用材料：植物頂端分生區(qū)附近（如莖尖、芽尖、根尖）選材原因：該部位的病毒極少，甚至無病毒（2）脫毒過程：莖尖脫分化愈傷組織再分化芽、根脫毒苗脫毒苗≠抗毒苗（3）實例：馬鈴薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠蘿和香蕉等【資料2】

20世紀60年代，荷蘭科學家成功地利用植物組織培養(yǎng)技術來培育蘭花。目前，荷蘭的蘭花生產(chǎn)已發(fā)展成舉世聞名的蘭花產(chǎn)業(yè)。

我國組織培養(yǎng)技術也已經(jīng)廣泛應用于蘭花種苗的規(guī)?；敝常沟妹F蘭花的價格大幅下降，普通百姓也能購買和觀賞。植物繁殖的新途徑植物繁殖的新途徑2.快速繁殖（1）概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術，稱為快速繁殖技術，也叫微型繁殖技術。（2）優(yōu)點：（3）實例：①高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖②無性繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳特性③可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟林木、無性繁殖作物和瀕危植物等都實現(xiàn)了利用快速繁殖技術來提供苗木。作物新品種的培育1.單倍體育種（1）過程和原理：花藥花粉脫分化再分化愈傷組織單倍體人工誘導染色體加倍純合二倍體優(yōu)良品種選擇花藥離體培養(yǎng)（植物細胞的全能性）秋水仙素處理（染色體數(shù)目變異）（2）優(yōu)點：作物新品種的培育①

子代是能穩(wěn)定遺傳的純合子②極大地縮短了育種的年限③是進行體細胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料（3）實例：

我國科學家在1974年成功培育出世界上第一個單倍體作物新品種——單育1號煙草。

后來，把單倍體育種與常規(guī)育種結(jié)合起來，培育成了水稻、玉米、油菜、甘藍和甜椒等作物的新品種。作物新品種的培育【資料3】

彩色馬鈴薯不僅營養(yǎng)成分高，且含多酚類化合物，有較強的保健功能和藥用價值。我國通過品種引進等方式獲得的彩色馬鈴薯品種數(shù)量有限，且多為晚熟品種，產(chǎn)量和品質(zhì)較低。所以通過誘變途徑獲得新的彩色馬鈴薯品種可以豐富馬鈴薯市場，滿足人們的需要。突變體的利用過程：2.突變體的利用作物新品種的培育（1）突變體育種的原理是什么？（2）在培養(yǎng)至愈傷組織時進行誘變處理的原因是什么？（3）誘導分化得到的突變體都可以利用嗎？為什么？基因突變和植物細胞的全能性愈傷組織細胞分裂旺盛，且一直處于不斷增殖的狀態(tài)，此時易發(fā)生基因突變。大多數(shù)都不可以。因為基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關系，進而對生物體有害；還有些基因突變既無害也無益，是中性的。細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)【資料4】

紅豆杉，又名紫杉。1971年，科學家從紅豆杉樹皮中分離出了紫杉醇，發(fā)現(xiàn)它具有獨特的抗腫瘤作用。據(jù)《人民日報》2001年10月17日第5版報道，2000年國際市場上優(yōu)質(zhì)紫杉醇的售價已高達每千克18萬美元。1994—1996年，在紅豆杉分布最多、最集中的云南，紅豆杉遭受了一場浩劫。盜伐者大量砍伐紅豆杉，使大大小小的山溝里，躺滿了被剝光樹皮的裸樹，溪河里浸出鮮血般的紅色樹汁……野生紅豆杉是瀕危植物，直接從它的樹皮和樹葉中提取紫杉醇的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，不僅產(chǎn)量低，還會對野生紅豆杉資源造成嚴重破壞，而紫杉醇的化學全合成法尚不具備生產(chǎn)應用價值。細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1.植物的代謝產(chǎn)物（1）初生代謝物：初生代謝是生物生長和生存所必需的代謝活動。初生代謝物有糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。（2）次生代謝物：①概念：②本質(zhì)：③作用：植物代謝會產(chǎn)生一些一般認為不是植物基本的生命活動所必需的產(chǎn)物小分子有機化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)2.植物細胞培養(yǎng)（1）概念：在離體條件下對單個細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其增殖的技術。（2）原理：細胞增殖（3）過程：細胞培養(yǎng)外植體脫分化愈傷組織細胞懸液分散開細胞群細胞產(chǎn)物提?。ɡw維素酶、果膠酶）（4）優(yōu)點：不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對于社會、經(jīng)濟、環(huán)境保護具有重要意義。（5）實例：紫草寧、紫杉醇、人參皂苷等植物組織培養(yǎng)和植物細胞培養(yǎng)的比較比較項目植