第1节 植物细胞工程 第2课时 植物细胞工程的应用 【学习目标】 1.基于生产和生活需要,通过查阅相关资料,设计并实施恰当可行的实验方案。(科学探究) 2.列举植物组织培养技术在生产实践中的应用,说明植物细胞工程对生产的影响。(社会责任) 【自主预习】 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 (1)概念:用于快速繁殖优良品种的 植物组织培养 技术,也叫作微型繁殖技术。 (2)特点 a. 无性 繁殖,保持优良品种的遗传特性 b.高效、快速地实现种苗的 大量繁殖 c.可实现工厂化生产 2.作物脱毒 (1)选材部位:植物顶端 分生区 附近。因为此处细胞内的病毒极少,甚至无病毒。 (2)优点:提高作物的产量和品质。 二、作物新品种的培育 1.单倍体育种 (1)方法: 花药(或花粉)离体培养 。 (2)过程:花药(或花粉)单倍体植株 纯合子植株。 (3)优点:能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株;缩短了育种的年限,节约了大量的人力和物力;染色体加倍后得到的植株可作为体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 2.突变体的利用 (1)原理: 基因突变 或染色体变异。 (2)产生原因:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断 增殖 的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 (3)结果:可以从产生突变的个体中筛选出对人们 有用的突变体 ,进而培育成新品种。 三、细胞产物的工厂化生产 1.次生代谢物 (1)定义:不是植物基本的生命活动所必需的产物。 (2)种类: 小分子 有机化合物,如酚类、萜类和含氮化合物等。 (3)作用:在植物抗病、抗虫等方面发挥重要作用,也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 2.方法:对 单个植物细胞或细胞团 进行培养使其增殖。 3.优势:不占用耕地,几乎不受季节、天气等的限制,对于社会、经济、环境保护具有重要意义。 4.应用:紫杉醇、紫草宁、人参皂苷等的生产。 【合作探究】 任务1 植物细胞工程的应用 活动1 植物繁殖的新途径 植物细胞工程作为一门新兴的生物技术,已经普遍应用于社会生产的方方面面。下图都利用了植物组织培养,观察并回答问题: 1.草莓培育过程中为什么要进行脱毒 如何培育草莓的脱毒幼苗 提示 对于草莓等通常用无性繁殖的方式进行繁殖的作物,它们感染的病毒很容易传给后代,病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质变差。植物顶端分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此切取一定大小的草莓植株的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得草莓的脱毒幼苗。 2.像马铃薯、草莓和香蕉等作物脱毒后产量和品质明显提高,为什么小麦和玉米等脱毒后产量却基本没有变化 提示 马铃薯、草莓和香蕉通常进行无性繁殖,感染的病毒很容易传给后代,而小麦和玉米是通过种子繁殖的,感染的病毒不容易传递给子代。 3.利用快速繁殖技术培育草莓植株时,为什么用诱变因素处理愈伤组织更易诱发突变 产生的变异一定符合需要吗 提示 愈伤组织细胞处在分裂过程中,要进行DNA分子的复制,因此更易发生突变。由于突变具有不定向的特点,因此产生的变异不一定符合需要。 4.快速繁殖技术有哪些优点 提示 ①高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性;②使用材料少,培养周期短,繁殖率高;③不受季节、气候、自然灾害等因素的影响;④便于自动化管理,可实现工厂化生产。 认知生成 途径 原理 优点 实例 快速 繁殖 利用体细胞进行无性繁殖 ①保持优良品种的遗传特性; ②高效、快速地实现种苗的大量繁殖 快速繁殖兰花 作物 脱毒 用植物顶端分生区附近的细胞进行组织培养,再生的植株可能不含病毒 提高作物产量和品质 脱毒马铃薯的培育 例1 (2022·滨州期末)马铃薯野生种具有抗病、抗逆等优良性状,马铃薯栽培种由于长期无性繁殖而种质退化。下图表示利 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
