2.1.2植物细胞工程的实际植物细胞工程的实际应用应用探究：1、回忆植物组织培养技术的、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？基本原理和过程？2、思考利用这项技术能做哪、思考利用这项技术能做哪些工作？些工作？ 一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径 、微型繁殖技术、微型繁殖技术概念概念:是快速高效实现种苗繁植培育优良植物是快速高效实现种苗繁植培育优良植物品种的植物组织培养技术品种的植物组织培养技术优点优点繁殖速度快；繁殖速度快；“高保真高保真”（因为是无性繁殖）；（因为是无性繁殖）；不受自然生长季节的限制（因为在具不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。有一定人工设施的室内生产）。 1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂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化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？特点？提示：利用植物提示：利用植物“微型微型”繁殖技术具有高效性和可繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特以保持种苗的优良遗传特性的优势。性的优势。2、作物脱毒、作物脱毒作物脱毒的原因作物脱毒的原因:长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差，而植物的分毒，导致产量降低，品质变差，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。 v作物脱毒材料作物脱毒材料:v作物脱毒方法作物脱毒方法:v结果结果:分生区（如茎尖）的细胞分生区（如茎尖）的细胞进行组织培养进行组织培养脱毒苗脱毒苗3、人工种子、人工种子概念：概念：产生途径：产生途径：通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。在腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。在适宜的条件下可以发芽成苗。适宜的条件下可以发芽成苗。（1）由已脱分化的外植体直接产生；）由已脱分化的外植体直接产生；（2）由愈伤组织产生；）由愈伤组织产生；探究：探究：人工种子具有哪些优点？人工种子具有哪些优点？（1）不受季节的限制。）不受季节的限制。（2）可以很方便的储藏和运输。）可以很方便的储藏和运输。（3）不会造成遗传性状的改变。）不会造成遗传性状的改变。讨论：讨论：人工种皮是保证包裹在其中的胚状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？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？向人工种皮中加入哪些物质？提示：针对植物种类和土壤等条件，在提示：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长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。植物生长调节剂。二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育复习复习:1、传统方法、传统方法原理原理:基因的自由组合定律，优良基因的自由基因的自由组合定律，优良基因的自由组合。组合。杂交育种杂交育种例子材料：材料：高秆（显性）抗病（显性）小麦高秆（显性）抗病（显性）小麦矮秆矮秆(隐性隐性)不抗病不抗病(隐性隐性)小麦小麦要得到矮杆抗锈病的小麦要得到矮杆抗锈病的小麦小麦小麦第一代第一代 p pAABBAABBaabbaabb亲本杂交亲本杂交第二代第二代 F F1 1AaBbAaBb种植种植F F1 1代，自交代，自交第三代第三代 F F2 2A_B_A_B_，A_bbA_bb，aaBaaB_ _，aabbaabb种植种植F F2 2代，代，( (选选矮矮秆秆、抗抗病病aaBaaB_ _），继继续续自自交交，期期望望后后代代获获得得纯合体纯合体( (aaBBaaBB) )用纯种用纯种高秆抗病（高秆抗病（AABBAABB）小麦与纯种小麦与纯种矮秆矮秆不抗病（不抗病（aabbaabb) )小麦培育小麦培育 小麦小麦 矮秆抗病矮秆抗病 .v结果结果:v通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中同一后代中 v缺点缺点:要不断进行要不断进行(多年多年)纯化和选择，才得到纯化和选择，才得到一种符合理想要求的新品种一种符合理想要求的新品种一、单倍体育种一、单倍体育种复习1、单倍体的概念:2、单倍体的例子:由配子发育成的个体由配子发育成的个体蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵发育来的单倍体的单倍体.多数植物都可通过花药或花粉来获得多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍体单倍体花药离体培养花药离体培养 过程:v单倍体育种的原理单倍体育种的原理:v单倍体经过秋水仙素等处理使其染色体加倍以后产生的二倍单倍体经过秋水仙素等处理使其染色体加倍以后产生的二倍体，其基因是高度纯合的，单倍体育种就是利用单倍体的这体，其基因是高度纯合的，单倍体育种就是利用单倍体的这种特性。种特性。v单倍体育种只需两年即可得到纯合新品种单倍体育种只需两年即可得到纯合新品种 优点优点单倍体育种可以直接得到纯合体，所以单倍体育种可以直接得到纯合体，所以这样大大地缩短了育种年限。这样大大地缩短了育种年限。2、突变体的利用、突变体的利用v突变体产生突变体产生:v植物组织培养植物组织培养v突变体的利用突变体的利用:筛选对人有利的突变体培育新筛选对人有利的突变体培育新品种品种3、细胞产物的工厂化生产、细胞产物的工厂化生产1、种类、种类:2、利用的枝术、利用的枝术:组织培养组织培养3、过程、过程:工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？v第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。产。v第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。v第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。取人参皂甙。 紫草紫草紫草素紫草素 愈伤组织愈伤组织紫草愈伤紫草愈伤组织中提取紫草素的过程组织中提取紫草素的过程（一）（一）思考与探究思考与探究v1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培通过查阅资料，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。养技术在我们生活中的另外一些应用。提示：提示：a.拯救濒危植物；拯救濒危植物；b.提供食品制作的原料；提供食品制作的原料；c.利用愈伤组织进行转基因操作。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，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。设计出制备技术的主要流程图。提示：诱导植物愈伤组织提示：诱导植物愈伤组织体细胞胚的诱导体细胞胚的诱导体细胞胚的成熟体细胞胚的成熟体细胞胚的机械化包裹体细胞胚的机械化包裹贮藏或种植贮藏或种植v3.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。提示：v花药 花粉细胞培养 愈伤 组织 分化出小植物 单倍 体植株 正常植株接种接种脱分化脱分化再分化再分化移栽移栽染色体加倍染色体加倍