植物細胞工程的實際應用 教案
疏導引導1.微型繁殖與無性繁殖
微型繁殖就是用于快速繁殖優良品種的植物組織培養技術,也叫快速繁殖技術。它實際是一種無性繁殖。繁殖過程的分裂方式是有絲分裂,親、子代細胞內dna.不變,所以能夠保證親、子代遺傳特性不變。這種技術可以高效快速地實現種苗的大量繁殖。
2.微型繁殖與作物脫毒
微型繁殖的條件是培養基中加入細胞生命活動所需的水、礦質養料和小分子有機物,還有植物激素,更重要的是所有加入物質必須是無菌的,操作過程必須是在無菌條件下操作,這樣繁殖的幼苗才是無毒的。
作物脫毒就是把已被病毒感染的植株進行脫毒,采用的技術還是微型繁殖技術,但是取材一定是無毒的,如莖尖、根尖。
3.單倍體育種與微型繁殖
單倍體育種的優點是后代無性狀分離,能夠穩定遺傳,即后代都是純合子;明顯縮短育種年限,只需一年就可獲得純種。單倍體育種的方法是花藥的離體培養,采用的技術是微型繁殖技術,獲得單倍體,然后用秋水仙素處理,獲得純合子。
4.人工種子的優勢
(1)可使在自然條件下不結實或種子昂貴的植物得以繁殖。
(2)固定雜種優勢。天然種子由于在遺傳上具有因減數分裂引起的重組現象,因而會造成某些遺傳性狀的改變,而人工種子則可以完全保持優良品種的遺傳特性。
(3)快捷高效的繁殖方式。天然種子在生產上受季節的限制,一般每年只能繁殖1~2次,有些甚至十幾年才繁殖一次,而人工種子在生產上不受季節限制,而且快捷高效。研究表明,用一個體積為12 l的發酵罐在二十幾天內生產的胡蘿卜體細胞胚可制造1 000萬粒人工種子,可供種植幾百平方米,這樣可以節約大量留種地。
(4)可控制植物的生長發育與抗逆性。針對植物種類和土壤條件,在人工種子的包裹劑中還可以加入適量的養分、無機鹽、有機碳源以及農藥、抗生素、有益菌等。為了促進胚狀體的生長發育,還可以向人工種皮中加入一些植物生長調節劑。
(5)方便儲藏和運輸。試管苗的大量儲藏和運輸也是相當困難的。人工種子則克服了這些缺點,人工種子外層是起保護作用的薄膜,類似天然種子的種皮,因此可以很方便地儲藏和運輸。
活學巧用
【例1】 利用植物的莖尖或葉片、莖段、花藥、花粉等,在無菌條件下,培養在玻璃器皿中人工配置的培養基上,使它發育成完整的植株。這種技術可以用來培育植物新品種,也可以在較短時間內大量繁殖植物,還可以防止植物病毒的危害。下列關于這種技術的敘述,正確的是( )
①這種技術利用了植物的全能性、谶@種技術叫做組織培養,可以克隆生物體、圻@種技術屬于細胞工程的應用領域之一 ④這種技術是一種無性繁殖的方式
a.①
b.①②
c.①②③
d.①②③④
解題提示:植物體細胞都含有該物種的全套遺傳信息,所以每個細胞理論上都具有全能性,都有發育成完整生物體的潛能。植物組織培養就是在體外通過人工方法,讓植物細胞表現出全能性,是植物細胞工程的一個基礎技術手段。因為沒有生殖細胞的結合,所以屬于無性生殖方式。
答案:d
【例2】 馬鈴薯利用它的塊莖進行無性繁殖,種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產,為此農戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。獲得無病毒幼苗的最佳方法是( )