2.1.2植物細(xì)胞工程課件-高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第2章

細(xì)胞工程第1節(jié)

植物細(xì)胞工程第二課時植物細(xì)胞工程的應(yīng)用1.通過對植物細(xì)胞工程應(yīng)用實(shí)例的分析，了解這些應(yīng)用涉及的技術(shù)流程和應(yīng)用的優(yōu)勢。2.認(rèn)同植物細(xì)胞工程在生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要的應(yīng)用價值。（1）概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。也叫微型繁殖。外植體脫分化愈傷組織再分化根、芽試管苗（2）優(yōu)點(diǎn)：①高效、快速地實(shí)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不受自然生長季節(jié)的限制。（3）應(yīng)用：甘蔗、桉樹和鐵皮石斛等試管苗的生產(chǎn)，已形成一定規(guī)模。鐵皮石斛的工廠化生產(chǎn)④培養(yǎng)周期短。3馬鈴薯草莓香蕉組培脫毒苗頂端分生區(qū)（如莖尖）：病毒極少，甚至無毒注：脫毒苗不等于抗毒苗。（3）優(yōu)點(diǎn)：明顯提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)感染的病毒很容易傳給后代無性繁殖病毒在作物體內(nèi)積累作物產(chǎn)量降低品質(zhì)變差（1）脫毒原因（2）脫毒方法AAssAsAaSsAAss自交選擇親本有性雜交F1代花粉離體培養(yǎng)單倍體幼苗正常植物花藥愈傷組織單倍體幼苗

脫分化再分化染色體加倍秋水仙素處理純合二倍體1.過程：2.原理：染色體數(shù)目變異、植物細(xì)胞的全能性02秋

水

仙素花藥離體培養(yǎng)①極大地縮短了育種的年限。②后代都是純合子，能穩(wěn)定遺傳。③可作為進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料。（常需5～6年）（當(dāng)年）操作復(fù)雜

(4)缺點(diǎn)：注意②：單倍體育種和多倍體育種均需要用秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍；單倍體育種需要先利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)形成單倍體幼苗，但多倍體育種一般不使用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。注意①：單倍體育種的目的不是獲得單倍體本身，因?yàn)閱伪扼w是高度不育的，在生產(chǎn)上沒有實(shí)際價值，需誘導(dǎo)單倍體的染色體數(shù)目加倍。3.優(yōu)點(diǎn)：

我國科學(xué)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。我國科學(xué)家把單倍體育種與常規(guī)育種結(jié)合起來，育成水稻、玉米、油菜、甘藍(lán)和甜椒等作物的新品種。4.實(shí)例：6.如圖是利用某種植物(基因型為AaBb)產(chǎn)生的花粉進(jìn)行單倍體育種的示意圖。據(jù)圖判斷，下列敘述錯誤的是A.過程②通常使用的試劑是秋水仙素，作用時期為細(xì)胞有絲分裂前期B.通過過程①②得到的植株既有純合子又有雜合子C.過程①屬于植物的組織培養(yǎng)，在此過程中必須使用一定量的植物激素

或植物生長調(diào)節(jié)劑D.與雜交育種相比，該育種方法的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種的年限7.下圖表示玉米(2n=20)的花藥離體培養(yǎng)及單倍體育種的大致過程。下列敘述錯誤是（

）A.過程①是脫分化，形成的愈傷組織細(xì)胞處于未分化狀態(tài)B.過程②進(jìn)行的是有絲分裂，植株是從試管苗中篩選出的可育二倍體C.過程①和②均要使用生長素和細(xì)胞分裂素，但兩種激素的比例不同D.可用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精對花藥進(jìn)行消毒處理1.原理：

組織培養(yǎng)時，由于培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，易受培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線，化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變。3.原理：2.過程：外植體新品種篩選培育愈傷組織脫分化多種突變體誘導(dǎo)分化誘變處理突變和植物細(xì)胞的全能性。突變=基因突變＋染色體變異突變體育種的原理是突變，誘變育種的原理是基因突變。4.優(yōu)點(diǎn)：5.缺點(diǎn)：提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程。大幅度地改良某些性狀。難以控制突變方向，有利性狀比較少，需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料。6.運(yùn)用：抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草等。植物代謝初生代謝：

生物生長生存所必需的代謝活動，一直進(jìn)行

非生物生長所必需，在特定條件下進(jìn)行次生代謝：缺點(diǎn)：①植物細(xì)胞的次生代謝物含量很低。②有些產(chǎn)物不能或難以通過化學(xué)途徑得到。一類小分子有機(jī)化合物(如酚類、萜類和含氮化合物等)產(chǎn)物：如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等產(chǎn)物：應(yīng)用多、產(chǎn)量低抗蟲、抗病等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)物。031.概念：

在離體條件下對單個植物細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。外植體愈傷組織細(xì)胞懸液脫分化振蕩分散細(xì)胞懸浮培養(yǎng)目的：細(xì)胞產(chǎn)物提取3.優(yōu)勢不占用耕地、不受季節(jié)、天氣的限制，對社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保具有重要意義。植物細(xì)胞培養(yǎng)2.原理細(xì)胞增殖紫草寧、紫杉醇、人參皂苷的植物細(xì)胞工程產(chǎn)品。紫草寧——具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性紫杉醇——具有高抗癌活性，已被用于乳腺癌等癌癥的治療紅豆杉→紫杉醇紫草→紫草寧人參→人參皂苷3.實(shí)例：課堂小結(jié)外植體愈傷組織試管苗脫分化再分化植株作物脫毒選擇頂端分生組織快速繁殖單倍體育種選擇花藥進(jìn)行誘變突變體的利用分散后懸浮培養(yǎng)3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)2.植物新品質(zhì)的培育1.植物繁殖的新途徑篩選8.將紫草細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，誘導(dǎo)其脫分化產(chǎn)生愈傷組織，再對愈傷組織進(jìn)行懸浮培養(yǎng)使其大量增殖，以獲取大量的紫草寧。下列關(guān)于紫草寧的工廠化生產(chǎn)的敘述，錯誤的是(

)A.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物細(xì)胞工程的重要用途之一B.培養(yǎng)過程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞C.培養(yǎng)的愈傷組織需要經(jīng)過再分化產(chǎn)生特定的組織細(xì)胞后才能產(chǎn)生特定的細(xì)胞產(chǎn)物D.培養(yǎng)的細(xì)胞收集后一般要破碎提取有效成分

9．如圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，下列敘述正確的是

（）A．該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性B．過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例C．經(jīng)過程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化D．過程③需使用固體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖10．植物代謝會產(chǎn)生一些一般認(rèn)為不是植物基本的生命活動所必需的產(chǎn)物——次生代謝物。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A．次生代謝物是一類小分子有機(jī)物(如酚類、萜類和含氮化合物等)B．植物細(xì)胞的次生代謝物含量很低，有些產(chǎn)物不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到C．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是指利用植物組織培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)物的過程D．植物細(xì)胞培養(yǎng)是指在離體條件下對單個植物細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)11．下列關(guān)于細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的敘述，錯誤的是(

)A．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物細(xì)胞工程的重要用途之一B．培養(yǎng)過程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞C．愈傷組織需要經(jīng)過再分化產(chǎn)生特定的組織細(xì)胞后才能產(chǎn)生特定的細(xì)胞產(chǎn)物D．培養(yǎng)的細(xì)胞收集后，一般要破碎提取其有效成分12．紫草素是紫草細(xì)胞的次生代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。研究人員欲通過植物細(xì)胞培