高中生物：植物细胞工程的实际应用中图版选修3.pptVIP

2 1 2植物细胞工程的实际应用一 学习目1 列举植物细胞工程的实际应用 2 尝试进行植物组织培养 二 学习重点和难点1 教学重点 植物细胞工程应用的实例 2 教学难点植物组织培养的实验 1 微型繁殖与无性生殖植物组织培养培养技术不仅 还可以 因此快速繁殖技术又叫做微型繁殖技术 思考 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 微型繁殖与作物脱毒 作物的脱毒与传统的无性繁殖相比有何优点 作物脱毒所需材料是什么 为什么 植物的微型繁殖技术 快速繁殖技术 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 例1 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化 目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗 以保证该品种的品质和产量水平 这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的 a 有丝分裂b 分化c 减数分裂d 全能性 c 3 神奇的人工种子 什么是人工种子 它一般包括哪些结构 各结构的主要成分及功能各有哪些 人工种子 artificialseed 是指通过植物组织培养的方法获得的具有正常发育能力的材料 外面包被着特定的物质 在适宜的条件下可以发芽成苗的植物幼体 人工种子的概念中包含的 具有正常发育能力的材料 通常是指胚状体 目前国外有使用不定芽 顶芽和腋芽的 它可以由三种途径产生 1 由已脱分化的外植体直接产生 2 由愈伤组织产生 3 由悬浮细胞培养产生 对胚状体的基本要求是 播种后能快速出苗 根和芽几乎同时生长 不产生愈伤组织 同步化程度高 活力强 形成的幼苗的形态与生长要正常 外面包被着特定的物质 是指人工种皮 制作人工种皮的材料有海藻酸钠 明胶 树脂 琼脂糖 淀粉等 对人工种皮的要求是 能保持胚状体的活力 有利于贮藏运输和萌发 选取的材料要有韧性 耐压 对胚状体无毒害 含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素 还应含有杀菌剂 以防播种后微生物的侵害 人工种子有哪些优点 人工种子的优点 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 二 作物新品种的培育1 单倍体育种 板书 什么是单倍体育种 单倍体育种的一般过程如何 单倍体育种与传统的杂交育种相比有哪些优点 例2 基因型为aabb的水稻 含24条染色体 的花药通过无菌操作接入试管后 在一定条件下形成试管苗 问 1 愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团 愈伤组织形成过程中 必须从培养基中获得 等营养物质 2 要促进花粉细胞分裂生长 培养基中应有 和 两类激素 3 愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根 再由芽发育成叶和茎 这一过程必须给予光照 其原因是 能利用光能制造有机物 供试管苗生长发育 4 试管苗的细胞核中含 条脱氧核糖核苷酸链 5 培育成的试管苗可能出现的基因型有 水 无机盐 维生素和小分子有机物 细胞分裂素 植物生长素 叶绿体 24 ab ab ab ab 三 细胞产物的工厂化生产 组织培养技术除了在农业上的应用外 还广泛应用于的工业化生产 这些细胞产生包括 生物碱等 细胞产物的工业化生产的意义有哪些 例3 27 紫草素是紫草细胞的代谢产物 可以作为生产治疗烫伤的原料 用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素 下图记录了生物反应器中紫草细胞产量 紫草细胞产量虽培养时间发生的变化 1 在生产前 须先加入紫草细胞作为反应器中的 种子 这些 种子 是应用组织培养技术 将紫草叶肉细胞经过而获得的 这项技术的理论基础是 2 从图中可以看出 反应器中的紫草细胞的生长呈现规律 影响紫草产量的因素是和 3 在培养过程中 要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是和 脱分化 植物细胞的全能性 s型增长 细胞数量 培养时间 保证洋气供应 使细胞与培养液充分接触 思考 1 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 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 escagenetics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 2 请查阅植物人工种子