植物细胞工程的实际应用
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课件23张PPT。2.1.2植物细胞工程的实际应用回忆三倍体无子西瓜的培育过程？提出问题：无子西瓜没有种子，想继续得到无子
西瓜应该如何是好？香蕉的果实中也没有种子，怎样才能实现香蕉的快速大量繁殖呢？植物繁殖的新途径——微型繁殖。 一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖学生阅读，思考：
(1)微型繁殖的概念：
(2)选材：
(3)特点： 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术。 选择体细胞还是生殖细胞？为什么？ 一是保持优良品种的遗传特性，
二能够高效快速地实现种苗的大量繁殖。（4）应用2、作物脱毒问题：①为什么要进行作物脱毒？
②作物脱毒所采用的技术是什么？为什么？茎尖组织培养技术，因为植物分生区附近，
如茎尖，病毒极少，甚至无病毒 马铃薯和草莓等都是进行无性繁殖的作物，他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。3、人工种子种皮、胚、胚乳。（1）回忆种子的组成？（2）那么人工种子由哪几部分组成呢？人工种皮、胚状体、人工胚乳。（3）什么是胚状体呢 植物组织培养过程中，在植物组织块或愈伤组织上产生的一种结构，它与正常受精卵发育形成的胚有类似的结构和发育过程。
保持优良品种的遗传特性；不受季节限制；
不受生长年限限制； 方便贮存和运输；
解决了有些植物结实率低的问题；……（4）人工胚乳的成分大致有哪些呢？各种矿质元素、有机物（有机碳源）、
植物激素、抗生素……（5）由人工种子的组成，你发现人工种子的获得离不开哪项技术？植物组织培养。（6）获得人工种子有什么意义呢？小结：植物繁殖的三条新途径分别如何应用植物组织培养技术的？ 微型繁殖：如兰花的茎 叶 花瓣进行组织培养
作物脱毒 ：马铃薯的茎尖组织培养
人工种子：胚状体的获得（4）秋水仙素的作用时间和原理是什么？
（5）这种育种方法的优点是什么？
（6）应用二、作物新品种的培育1、单倍体育种（1）单倍体育种的流程图？（2）由流程图我们容易看出，花药离体培养技术实际也是什么技术？植物组织培养技术。（3）与微型繁殖相比较，在这里取的什么材料？花粉、生殖细胞。2、突变体的利用实质就是诱变育种因为在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，从中筛选出有用的突变体，培育成新品种为什么属于植物细胞工程的应用？问题：①可生产哪些细胞产物？
②所应用的技术？
③基本流程怎样？三、细胞产物的工厂化生产P38讨论
植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？.2.人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？（1）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。
（2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。
3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
4.高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。
提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的2～5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养进行工业化生产紫杉醇的目标。（一） 思考与探究
1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。
拯救濒危植物；
b. 提供食品制作的原料；
c. 利用愈伤组织进行转基因操作。
2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。 诱导植物愈伤组织
↓
体细胞胚的诱导
↓
体细胞胚的成熟
↓
体细胞胚的机械化包裹
↓
贮藏或种植3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程 花药 花粉细胞培养 愈伤组织 分化出小植物
单倍体植株 正常植株接种脱分化再分化移栽染色体加倍练习巩固1.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节 渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同D2.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是
A．污染主要不是培养基灭菌时间短造成的
B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH不能解决污染问题
D．调节培养温度不能解决污染问题ABCD
西瓜应该如何是好？香蕉的果实中也没有种子，怎样才能实现香蕉的快速大量繁殖呢？植物繁殖的新途径——微型繁殖。 一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖学生阅读，思考：
(1)微型繁殖的概念：
(2)选材：
(3)特点： 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术。 选择体细胞还是生殖细胞？为什么？ 一是保持优良品种的遗传特性，
二能够高效快速地实现种苗的大量繁殖。（4）应用2、作物脱毒问题：①为什么要进行作物脱毒？
②作物脱毒所采用的技术是什么？为什么？茎尖组织培养技术，因为植物分生区附近，
如茎尖，病毒极少，甚至无病毒 马铃薯和草莓等都是进行无性繁殖的作物，他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。3、人工种子种皮、胚、胚乳。（1）回忆种子的组成？（2）那么人工种子由哪几部分组成呢？人工种皮、胚状体、人工胚乳。（3）什么是胚状体呢 植物组织培养过程中，在植物组织块或愈伤组织上产生的一种结构，它与正常受精卵发育形成的胚有类似的结构和发育过程。
保持优良品种的遗传特性；不受季节限制；
不受生长年限限制； 方便贮存和运输；
解决了有些植物结实率低的问题；……（4）人工胚乳的成分大致有哪些呢？各种矿质元素、有机物（有机碳源）、
植物激素、抗生素……（5）由人工种子的组成，你发现人工种子的获得离不开哪项技术？植物组织培养。（6）获得人工种子有什么意义呢？小结：植物繁殖的三条新途径分别如何应用植物组织培养技术的？ 微型繁殖：如兰花的茎 叶 花瓣进行组织培养
作物脱毒 ：马铃薯的茎尖组织培养
人工种子：胚状体的获得（4）秋水仙素的作用时间和原理是什么？
（5）这种育种方法的优点是什么？
（6）应用二、作物新品种的培育1、单倍体育种（1）单倍体育种的流程图？（2）由流程图我们容易看出，花药离体培养技术实际也是什么技术？植物组织培养技术。（3）与微型繁殖相比较，在这里取的什么材料？花粉、生殖细胞。2、突变体的利用实质就是诱变育种因为在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，从中筛选出有用的突变体，培育成新品种为什么属于植物细胞工程的应用？问题：①可生产哪些细胞产物？
②所应用的技术？
③基本流程怎样？三、细胞产物的工厂化生产P38讨论
植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？.2.人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？（1）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。
（2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。
3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
4.高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。
提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的2～5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养进行工业化生产紫杉醇的目标。（一） 思考与探究
1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。
拯救濒危植物；
b. 提供食品制作的原料；
c. 利用愈伤组织进行转基因操作。
2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。 诱导植物愈伤组织
↓
体细胞胚的诱导
↓
体细胞胚的成熟
↓
体细胞胚的机械化包裹
↓
贮藏或种植3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程 花药 花粉细胞培养 愈伤组织 分化出小植物
单倍体植株 正常植株接种脱分化再分化移栽染色体加倍练习巩固1.下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是
A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节 渗透压
B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同D2.某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是
A．污染主要不是培养基灭菌时间短造成的
B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH不能解决污染问题
D．调节培养温度不能解决污染问题ABCD