2.1.2植物细胞工程的应用(课件共11张PPT)

(共11张PPT)
第1节 植物细胞工程
二 植物细胞工程的应用
植物繁殖的新途径
作物新品种的培育
细胞产物的工厂化生产
植物细胞工程的应用
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。也叫微型繁殖
（2）优点：
①可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖；
②可以保持优良品种的遗传特性。
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽
幼苗
完整植株
移栽成活
（3）过程：
（4）实例：
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。
铁皮石斛的工厂化生产
脱毒马铃薯田与被病毒感染未脱毒马铃薯叶片
2.作物脱毒
（1）适用对象：
被病毒感染的无性繁殖的作物。
（2）脱毒过程：
无病毒组织：如茎尖组织
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽
幼苗
完整植株
移栽成活
（3）实例：
马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等。
二、作物新品种的培育
秋水仙素处理，染色体数加倍
花药离体培养
单倍体植株
正常纯合体植株
1.单倍体育种
（1）过程
脱分化
愈伤组织
再分化
（2）原理：
染色体（数目）变异、植物细胞的全能性。
（3）优点：
①极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力：
杂交育种培育一个可以稳定遗传的作物优良品种，一般不断自交选优，常需5～6年。而单倍体育种当年就能培育出所需纯合体。
②可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料：
大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。
（4）实例：
单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。
我国培育的单育1号烟草是世界上第一个单倍体作物新品种
2.突变体的利用
（1）原理：
在植物组织培养过程中，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。
（2）过程：
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
突变体
筛选培育
新品种
诱变处理
（4）实例：
抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。
（3）原理：
基因突变和植物细胞的全能性。
三、细胞产物的工厂化生产
1.植物的代谢产物
（1）初生代谢物：
初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。
（2）次生代谢物：
次生代谢不是生物生长所必需的，在特定条件下进行；
次生代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）.
在植物的抗虫、抗病等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。
指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
2.细胞产物的工厂化生产的过程
外植体
脱分化
愈伤组织
细胞产物
培养、提取
3.细胞产物的工厂化生产的概念：
利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
植物细胞培养：
4.特点：
不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。
5.实例：
紫草宁、紫杉醇、人参皂苷的植物细胞工程产品
到社会中去
“手指植物”通常培育在装有彩色固体培养基的小玻璃瓶中，只要保证充足的光照和适宜的温度，不需要额外补充水分和营养物质，它们就能在玻璃瓶中生长三四个月之久。
“手指植物”的制作方法用到了植物组织培养技术。在制作过程中，一定要注意做好灭菌和消毒工作，为了防止污染可在培养基中加入一定量的抑菌剂。另外，还可以根据个人喜好，在培养基中加入适量的色素或者荧光剂，使“手指植物”更具有观赏价值。