2.2植物细胞工程的实际应用,1,、微型繁殖,植物组织培养技术,微型繁殖技术：,用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。,保持优良品种的遗传特性；,高效、快速繁殖种苗。,一、植物繁殖的新途径,微型繁殖,的应用：,兰花,杨树,生菜,无籽西瓜,工业化生产,作物栽培,荷兰花卉,1.,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？,提示：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。,讨论,2,、作物脱毒,无性繁殖的作物，容易将病毒传染给后代。,病毒积累，导致作物产量降低、品质变差。,植物分生区（如茎尖）病毒极少。切取茎尖进行组织培养，可获得脱毒苗。,脱毒草莓,脱毒产品,甘蔗,香蕉,马铃薯,菠萝,树木需生长数年才能结出种子。,优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。,受季节、气候和地域的限制。,制种时需要占用大量土地。,如何克服缺陷？,3,、人工种子,人工种子,以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。,在适宜条件下可以长成幼苗。,人工种子应用,花椰菜,桉树,水稻,芹菜,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？,提示：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。,讨论,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？,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。,1,、单倍体育种,常规选育优良品种需,5,6,年。,花药,单倍体植株,染色体加倍,稳定遗传优良品种,当年,二、作物新品种的培育,应用：,柏树,小麦,烟草,水稻,2,、突变体的利用,组织培养过程,受外界影响,突变,筛选有利突变体,培育新品种,抗病、抗盐、,含高蛋白、高产。,白三叶草,细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。,6,7,年,人参皂甙干粉,20,30,天,发酵罐,三、细胞产物的工厂化的生产,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。,资料分析,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。,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。,提示：,a.,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。,提示：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。提示：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,总结,植物细胞工程的实际应用,一、植物繁殖的新途径：,1,、微型繁殖；,2,、作物脱毒；,3,、人工种子。,二、作物新品种的培育：,1,、单倍体育种；,2,、突变体的利用。,三、细胞产物的工厂化生产。,