2-1-2 植物细胞工程的应用 课件 高中生物学人教版（2019）选择性必修三（共22张PPT）

(课件网) 工程的应用 植物细胞 应 用 植物繁殖 作物新品 细胞产物的 的新途径 种的培育 工厂化生产 快速繁殖 作物脱毒 单倍体育种 突变体的利用 植物细胞工程的应用 ■20世纪60年代，荷兰科学 家成功地利用组织培养技 术来培育兰花。 ■目前，荷兰的兰花生产已 经发展成为举世闻名的兰 花产业，每年为荷兰创造 了巨额的外汇收入。 ■在我国，组织培养技术也 已经广泛应用于兰花种苗 的规模化繁殖，这使得名 贵兰花的价格大幅下降， 普通百姓也能购买和观赏。 含 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，称为植物的快速繁殖技 术，也叫作微型繁殖技术。 优 点 ■高效、快速地实现种苗的大量繁殖。 ■ 保持优良品种的遗传特性。 快速繁殖 成 果 ■一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等都实现了 利用快速繁殖技术来提供苗木。 ■甘蔗、按树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。 铁皮 石斛 的产 业化 育凿 快速繁殖 相关信息 铁皮猫斛 铁皮石 斛 ，兰科石 斛属植物/茎直立、圆 柱 形花 期 3～6月，生 于海 拔1600m左右的山 地半阴湿的岩石上 。铁 皮石斛富含某些糖类和 生物碱，可以用来提取 药 物 。 作物脱毒 产生原因 马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，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 作物脱毒 材料 植物顶端分生区附近(如茎尖) 原 因 病毒极少，甚至无病毒。 方 切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒， 从而获得脱毒苗。 作物脱毒 成 果 目前采用茎尖组织培养技术脱去病 毒，已在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、 菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。 点 ■人们用组织培养技术培育出的脱毒 马铃薯，要比未脱毒的马铃薯增产 50%以上； ■脱毒草莓的产量和品质也明显优于 没有脱毒的草莓。 脱毒的马铃薯田和被病毒感染 的未脱毒的马铃薯叶片(左上) 常规育种 的局限 常规选育出一个可以稳定遗 传的作物优良品种， 一般要 经过5~6年的连续筛选。 对稳定的纯合二倍体植株。 离体 培养 下米单倍体育种流程示意图 人工诱导 染色体加倍 选择 作 单倍体 纯合二倍体 花药 花粉 方法 ■通过花药(或花粉)培养获得单倍体植株。 ■经过诱导染色体加倍， 当 年就能培育出遗传性状相 单倍体育种 优良品种 优点 极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。 意 义 ■已成为作物育种的一条有效途径。 ■由于大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到 的植株的隐性性状容易显现，因此它也是进行体细胞诱变育种和研究遗 传突变的理想材料。 单倍体育种 成 果 在单倍体育种领域，我国科学家作出了突出贡献： ■早在1974年就成功地培育出世界上第一个单倍体作物新品种———单育1 号烟草； ■后来，把单倍体育种与常规育种结合起来，育成了水稻、玉米、油菜、 甘蓝和甜椒等作物的新品种。 单倍体育种 突变体产生的原因 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。 方 从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，培育成新品种。 成 果 20世纪70年代以来，世界各国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、 抗盐、高产以及蛋白质含量高的突变体，有些品种已经用于生产，如抗花 叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。 突变体的利用 【相关信息】初生代谢和次生代谢 ■初生代谢： ● 特点： ◆是生物生长和生存所必需的代谢活动； ◆在整个生命过程中它一直进行着。 ●产物—初生代谢物：糖类、脂质、蛋白质和核酸等。 ■次生代谢： ● 特点： ◆不是生物生长 ... ...