細(xì)胞工程3

1、專題2　細(xì)胞工程第1節(jié)　植物細(xì)胞工程第2課時(shí)　植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用,欄目鏈接,一、植物繁殖的新途徑,1．微型繁殖。(1)微型繁殖技術(shù)：用于____________優(yōu)良品種的______________________。(2)特點(diǎn)：保持優(yōu)良品種的____________；高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗____________。(3)實(shí)例：20世紀(jì)60年代，荷蘭的科學(xué)家就成功地實(shí)現(xiàn)了利用____________技術(shù)來(lái)培育蘭花。,快速繁殖,植

2、物組織培養(yǎng)技術(shù),遺傳特性,大量繁殖,組織培養(yǎng),欄目鏈接,2．作物脫毒。(1)材料：植物的____________(如______)。分生區(qū)附近的病毒極少，甚至__________。(2)脫毒苗：切取______進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得。(3)優(yōu)點(diǎn)：使農(nóng)作物____________。,分生區(qū)附近,莖尖,無(wú)病毒,莖尖,提高產(chǎn)量,欄目鏈接,3．人工種子。人工種子是以________________得到的________、不定芽、_______

3、_和________等為材料，外面包被著特定的物質(zhì)，在適宜的條件下可以萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗。人工種子由胚狀體、作為保護(hù)外殼的________________和提供發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)的人工胚乳組成。,植物組織培養(yǎng),胚狀體,頂芽,腋芽,人工種皮,欄目鏈接,二、作物新品種的培育,1．單倍體育種。單倍體育種是指通過(guò)________________獲得單倍體植株，然后染色體數(shù)目加倍后可獲得純合二倍體植株。其優(yōu)點(diǎn)是______________________

4、__________________________________________________。,花藥離體培養(yǎng),明顯縮短育種年限，節(jié)約大量人力、物力,欄目鏈接,2．突變體的利用。(1)產(chǎn)生原因：在植物的組織培養(yǎng)過(guò)程中，易受__________和__________(如______、__________等)的影響而__________。(2)利用：篩選出對(duì)人們有用的________，進(jìn)而培育成新品種。,培養(yǎng)條件,外界壓力,射線,

5、化學(xué)物質(zhì),產(chǎn)生突變,突變體,欄目鏈接,三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),1．細(xì)胞產(chǎn)物的種類：________、脂肪、糖類、______、香料、生物堿等。2．技術(shù)：植物__________技術(shù)。3．實(shí)例：我國(guó)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大量生產(chǎn)______________；另外，三七、紫草和銀杏的__________也都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)。,蛋白質(zhì),藥物,組織培養(yǎng),人參皂甙干粉,細(xì)胞產(chǎn)物,欄目鏈接,欄目鏈接,知識(shí)點(diǎn)1 植物繁殖的新途徑,1．

6、微型繁殖。(1)微型繁殖(又叫快速繁殖)技術(shù)就是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)。它實(shí)際上是一種無(wú)性繁殖，繁殖過(guò)程中的分裂方式是有絲分裂，親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA不變，所以能夠保證親、子代遺傳特性不變。(2)優(yōu)點(diǎn)：保持親本的優(yōu)良性狀；可以快速大量培育出新個(gè)體，有利于工廠化培育；選材少、培養(yǎng)周期短，繁殖率高，便于自動(dòng)化管理。,,欄目鏈接,2．作物脫毒。(1)病毒的特點(diǎn)：病毒是寄生性生物，在用種子繁殖或用植物根、莖

7、的無(wú)性繁殖過(guò)程中，種子、根、莖的細(xì)胞中可能攜帶著病毒并傳給下一代，使其繁殖的子代感染病毒。并傳給下一代，病毒會(huì)在生物體內(nèi)逐年積累，就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。(2)材料的選?。簱?jù)檢測(cè)，植物的分生組織(如根尖，莖尖等)細(xì)胞中一般是不含病毒的。,欄目鏈接,如果將未被病毒感染的植株分生組織用植物組織培養(yǎng)的方法培育成幼苗，用于生產(chǎn)過(guò)程，可以避免病毒對(duì)作物的影響，大大提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。3．制備人工種子。(1)概念：人工種子是指以植物

8、組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。,,欄目鏈接,(2)人工種子的結(jié)構(gòu)：由胚狀體、作為保護(hù)外殼的人工種皮和提供發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)的人工胚乳三部分構(gòu)成。(如右圖所示)(3)與天然種子相比較，其優(yōu)越性有：①可使在自然條件下不結(jié)實(shí)或種子昂貴的植物得以繁殖。②固定雜種優(yōu)勢(shì)。③是一種快捷高效的繁殖方式。④可人為控制植物的生長(zhǎng)發(fā)育和抗逆性等。,欄目鏈接,例1 利用植物的莖尖或葉片、莖段、花藥、花粉等，在無(wú)

9、菌條件下，培養(yǎng)在玻璃皿中人工配制的培養(yǎng)基上，使其發(fā)育成完整的植株。這種技術(shù)可以用來(lái)培育植物新品種，也可以在較短時(shí)間內(nèi)大量繁殖植物，還可以防止植物病毒的危害。下列關(guān)于這種技術(shù)的敘述，正確的是(　　)①這種技術(shù)利用了植物細(xì)胞的全能性　②這種技術(shù)叫做組織培養(yǎng)，可以克隆生物體　③這種技術(shù)屬于細(xì)胞工程的應(yīng)用領(lǐng)域之一?、苓@種技術(shù)是一種無(wú)性繁殖的方式,欄目鏈接,A．① B．①②C．①②③

10、 D．①②③④,解析：脫毒植株是利用植物的根尖或莖尖等分生組織為外植體，經(jīng)植物組織培養(yǎng)而來(lái)，花藥離體培養(yǎng)屬有性生殖，故①②③正確。答案：C,欄目鏈接,右圖是人工種子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，對(duì)其敘述不正確的是(　　)A．人工胚乳中含有胚狀體發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可以添加農(nóng)藥和植物激素B．人工種子可以工業(yè)化生產(chǎn)，播種人工種子可節(jié)省大量糧食,變 式遷 移,,,欄目鏈接,C．人工種子克服了有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困

11、難或發(fā)芽率低等問(wèn)題D．人工種子繁殖屬于有性生殖,變 式遷 移,欄目鏈接,解析：人工種子繁殖屬于無(wú)性生殖。答案：D點(diǎn)評(píng)：天然種子繁殖為有性生殖，雜種子代會(huì)發(fā)生性狀分離，而喪失親本的某些優(yōu)良性狀；人工種子繁殖為無(wú)性生殖，子代可保持親本優(yōu)良性狀，不發(fā)生性狀分離。,變 式遷 移,,欄目鏈接,知識(shí)點(diǎn)2 作物新品種的培育,欄目鏈接,,2．突變體育種。(1)突變：植物體細(xì)胞的突變分為基因突變和染色體變異兩種。(2)突變體：在植物組織培

12、養(yǎng)過(guò)程中，處于分生狀態(tài)的培養(yǎng)細(xì)胞，容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而發(fā)生基因突變或染色體變異，由此發(fā)育而成的個(gè)體稱為突變體。(3)突變體的利用：人們從突變體中篩選出對(duì)人們有用的個(gè)體，進(jìn)而培育成新品種，這種育種方式叫突變體育種。,欄目鏈接,例2在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，容易獲得突變體的主要原因是(　　)A．培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)B．培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富，易于植物生長(zhǎng)C．紡錘絲的形成容易受抑制D．DNA復(fù)制容

13、易受抑制,,欄目鏈接,解析：在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，容易受一些條件的影響而產(chǎn)生突變。答案：A名師點(diǎn)睛：花藥離體培養(yǎng)屬于一種特殊方式的有性生殖。,欄目鏈接,知識(shí)點(diǎn)3 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),,1．種類：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。2．技術(shù)：植物的組織培養(yǎng)。3．工廠化生產(chǎn)人參皂甙的基本過(guò)程。第一步，選擇人參根作為外植體進(jìn)行培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)選擇找到增殖速度快而且細(xì)胞內(nèi)人參

14、皂甙含量高的細(xì)胞株，其中一部分作為種子保存，以備下一次生產(chǎn)用，一部分進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)。,,欄目鏈接,第二步，將第一步選擇到的細(xì)胞株在發(fā)酵罐中的適合培養(yǎng)液中進(jìn)行液體培養(yǎng)，增加細(xì)胞數(shù)量。第三步，將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行破碎，從中提取人參皂甙。,欄目鏈接,例3 紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。用組織培養(yǎng)技術(shù)可以在生物反應(yīng)器中通過(guò)培養(yǎng)紫草細(xì)胞生產(chǎn)紫草素。下圖記錄了生物反應(yīng)器中紫草細(xì)胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時(shí)間發(fā)生的變化。據(jù)

15、此完成(1)～(3)題。,,,欄目鏈接,(1)在生產(chǎn)前，需先加入紫草細(xì)胞作為反應(yīng)器中的“種子”。這些“種子”是應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，將紫草葉肉細(xì)胞經(jīng)過(guò)__________________而獲得的。這項(xiàng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是______________。(2)從圖中可以看出：反應(yīng)器中紫草細(xì)胞的生長(zhǎng)呈現(xiàn)____________規(guī)律；影響紫草素產(chǎn)量的因素是__________和__________________。(3)在培養(yǎng)過(guò)程中，要不斷通入無(wú)菌

16、空氣并進(jìn)行攪拌的目的是____________________和________________________。,,欄目鏈接,解析：題干信息：紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物。從圖中可以看出：隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，細(xì)胞數(shù)目不斷增加，紫草素產(chǎn)量也在不斷增加。細(xì)胞在代謝過(guò)程中需要氧氣。答案：(1)脫分化(或脫分化形成愈傷組織)　細(xì)胞的全能性　(2)S型增長(zhǎng)　細(xì)胞數(shù)量　細(xì)胞所處的生長(zhǎng)期　(3)保證氧氣供應(yīng)充足　使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸名師點(diǎn)睛：利