生物選擇性必修3第2章 細胞工程第1節(jié) 植物細胞工程二 植物細胞工程的應用備課ppt課件

這是一份生物選擇性必修3第2章 細胞工程第1節(jié) 植物細胞工程二 植物細胞工程的應用備課ppt課件，共22頁。PPT課件主要包含了常規(guī)育種的局限等內容，歡迎下載使用。
二、植物細胞工程的應用
20世紀60年代，荷蘭科學家成功地利用組織培養(yǎng)技術來培育蘭花。目前，荷蘭的蘭花生產(chǎn)已經(jīng)發(fā)展成為舉世聞名的蘭花產(chǎn)業(yè)，每年為荷蘭創(chuàng)造了巨額的外匯收入。在我國，組織培養(yǎng)技術也已經(jīng)廣泛應用于蘭花種苗的規(guī)?；敝常@使得名貴蘭花的價格大幅下降，普通百姓也能購買和觀賞。
用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術，稱為植物的快速繁殖技術，也叫作微型繁殖技術。
高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。保持優(yōu)良品種的遺傳特性。
一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟林木、無性繁殖作物和瀕危植物等都實現(xiàn)了利用快速繁殖技術來提供苗木。甘蔗、按樹和鐵皮石斛等試管苗的生產(chǎn)，已形成一定規(guī)模。
相關信息—— 鐵皮石斛
鐵皮石斛，蘭科石斛屬植物，莖直立、圓柱形，花期3～6月，生于海拔1600m左右的山地半陰濕的巖石上。鐵皮石斛富含某些糖類和生物堿，可以用來提取藥物。
馬鈴薯、草莓和香蕉等通常是用無性繁殖的方式進行繁殖的，它們感染的病毒很容易傳給后代。病毒在作物體內逐年積累，就會導致作物產(chǎn)量降低，品質變差。
植物頂端分生區(qū)附近（如莖尖）
病毒極少，甚至無病毒。
切取一定大小的莖尖進行組織培養(yǎng)，再生的植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗。
目前采用莖尖組織培養(yǎng)技術脫去病毒，已在馬鈴薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠蘿和香蕉等許多作物上獲得成功。
人們用組織培養(yǎng)技術培育出的脫毒馬鈴薯，要比未脫毒的馬鈴薯增產(chǎn)50%以上；脫毒草莓的產(chǎn)量和品質也明顯優(yōu)于沒有脫毒的草莓。
常規(guī)選育出一個可以穩(wěn)定遺傳的作物優(yōu)良品種，一般要經(jīng)過5~6年的連續(xù)篩選。
通過花藥（或花粉）培養(yǎng)獲得單倍體植株。經(jīng)過誘導染色體加倍，當年就能培育出遺傳性狀相對穩(wěn)定的純合二倍體植株。
玉米單倍體育種流程示意圖
極大地縮短了育種的年限，節(jié)約了大量的人力和物力。
已成為作物育種的一條有效途徑。由于大多數(shù)單倍體植株的細胞中只含有一套染色體，染色體加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現(xiàn)，因此它也是進行體細胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料。
在單倍體育種領域，我國科學家作出了突出貢獻：早在1974年就成功地培育出世界上第一個單倍體作物新品種——單育1號煙草；后來，把單倍體育種與常規(guī)育種結合起來，育成了水稻、玉米、油菜、甘藍和甜椒等作物的新品種。
在植物的組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此它們容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素（如射線、化學物質等）的影響而產(chǎn)生突變。
從產(chǎn)生突變的個體中篩選出對人們有用的突變體，培育成新品種。
20世紀70年代以來，世界各國的科學家用這種方法已經(jīng)篩選到抗病、抗鹽、高產(chǎn)以及蛋白質含量高的突變體，有些品種已經(jīng)用于生產(chǎn)，如抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草等。
【相關信息】初生代謝和次生代謝
初生代謝：特點：是生物生長和生存所必需的代謝活動；在整個生命過程中它一直進行著。產(chǎn)物——初生代謝物：糖類、脂質、蛋白質和核酸等。次生代謝：特點：不是生物生長所必需的；一般在特定的組織或器官中；并在一定的環(huán)境和時間條件下才進行。產(chǎn)物——次生代謝物
含義：植物代謝產(chǎn)生的一些一般認為不是植物基本的生命活動所必需的產(chǎn)物。化學本質：是一類小分子有機化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）作用：在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用很多藥物、香料和色素等的重要來源。
從植物組織提?。喝秉c：植物細胞的次生代謝物含量很低，從植物組織提取會大量破壞植物資源；有些產(chǎn)物不能或難以通過化學合成途徑得到。工廠化生產(chǎn)：含義：利用植物細胞培養(yǎng)（是指在離體條件下對單個植物細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其增殖的技術）來獲得目標產(chǎn)物的過程。優(yōu)點：不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等限制，因此對于社會、經(jīng)濟、環(huán)境保護具有重要意義。
紫草寧的生產(chǎn)：本質：是從紫草細胞中提取的一種藥物和色素。作用：具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性。生產(chǎn)：20世紀80年代，利用植物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)的紫草寧投入市場，成為世界上首例藥用植物細胞工程產(chǎn)品。
紫杉醇的生產(chǎn)：本質：存在于紅豆杉屬植物體內的一種次生代謝物。作用：具有高抗癌活性，現(xiàn)在已被廣泛用于乳腺癌等癌癥的治療。生產(chǎn)：傳統(tǒng)方法：從紅豆杉的樹皮和樹葉中提取，缺點是野生紅豆杉是瀕危植物，這種方法不利于對它們的保護。成就：我國科學家經(jīng)過多年研究，篩選出了高產(chǎn)紫杉醇的細胞。
目前，我國在人參、三七等植物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)領域也取得了很大的進展。以人參為例：我國科學家早在1963年就成功地培育了人參的組織；后來又實現(xiàn)了利用人參細胞培養(yǎng)來生產(chǎn)人參中重要的活性成分——人參皂苷。