植物细胞工程应用资料课件.ppt

资料资料1 1 科学家应用多倍体育种的方法，科学家应用多倍体育种的方法，培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、含糖高、口感好等特点含糖高、口感好等特点但因其不结种子，但因其不结种子，每年必须用四倍体和每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育二倍体西瓜杂交培育种子，不仅增加了生种子，不仅增加了生产成本，也给无籽西产成本，也给无籽西瓜的普及带来困难瓜的普及带来困难资料资料2 2 病毒引起的植物病害有病毒引起的植物病害有500500多种受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、苹果、枣、唐菖蒲、兰花等而且没有有效的苹果、枣、唐菖蒲、兰花等而且没有有效的防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒乎不含病毒资料资料3 3 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。

兰花因高雅美丽而深受人们喜爱兰花常用分根法和种子进行繁殖在兰花的兰花常用分根法和种子进行繁殖在兰花的常规繁殖中，遇到的常规繁殖中，遇到的难题是：用分根法繁难题是：用分根法繁殖速度缓慢，不利于殖速度缓慢，不利于新品种的推广新品种的推广;用种子用种子繁殖又很困难，因为繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折在发芽过程中很容易夭折植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用1 1、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径 微型繁殖微型繁殖 作物脱毒作物脱毒 人工种子人工种子2 2、作物新品种的培育、作物新品种的培育 单倍体育种单倍体育种 突变体的利用突变体的利用3 3、细胞产物的工厂化生产、细胞产物的工厂化生产（快速、保持亲本优良性状，无性繁殖）（快速、保持亲本优良性状，无性繁殖）（分生区附近病毒少，常用茎尖）（分生区附近病毒少，常用茎尖）（人工薄膜（人工薄膜+胚状体胚状体/不定芽不定芽/顶芽顶芽/腋芽）腋芽）（花药离体培养（花药离体培养+秋水仙素处理）秋水仙素处理）（常利用理化方法诱变愈伤组织）（常利用理化方法诱变愈伤组织）（如生产人参皂甙甚至人参）（如生产人参皂甙甚至人参）（一）植物繁殖新途径：属于无性繁殖（一）植物繁殖新途径：属于无性繁殖 实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持保持概念概念: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（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）一 植物繁殖的新途径 1.概念概念:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术快速繁殖优良品种的植物组织培养技术2.优点优点:1 1）属于无性繁殖，保持优良品种的遗传特性）属于无性繁殖，保持优良品种的遗传特性后代不发生性状分离后代不发生性状分离2 2）高效快速地实现种苗的大量繁殖）高效快速地实现种苗的大量繁殖3)3)选取材料少，繁殖速度快，周期短，不受自选取材料少，繁殖速度快，周期短，不受自然生长季节的限制。

然生长季节的限制3原理：植物细胞的全能性微型繁殖的应用：兰花杨树生菜无籽西瓜工厂化生产作物栽培荷兰花卉1）保持优良品种的遗传特性2）高效快速地实现种苗的大量繁殖 在短时间中获得大量的优质种苗P38讨论讨论利用了植物利用了植物“微型微型”繁殖技术繁殖技术的：的：一 植物繁殖的新途径（二）（二）作物脱毒作物脱毒1.作物脱毒的原因作物脱毒的原因:2.作物脱毒的材料作物脱毒的材料:3.作物脱毒的方法作物脱毒的方法:4.作物脱毒的结果作物脱毒的结果: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，品质变差分生区（如茎尖）的细胞进行组织培养获得脱毒苗5.成就成就:分生区附近的病毒少，甚至无病毒脱毒产品甘蔗香蕉马铃薯菠萝（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 1.天然种子的局限天然种子的局限 1 1）培育周期长）培育周期长 2 2）优优良良杂杂种种的的后后代代会会发发生生性性状状分分离离而而丧丧失失其其优优良特性良特性 3 3）生生产产会会受受到到季季节节、气气候候和和地地域域的的限限制制，并并且且需要占用大量的土地实现制种需要占用大量的土地实现制种（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 人工种子人工种子 胚状体（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、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，经过人工薄膜包装顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。

得到的种子1 1）人工种子概念）人工种子概念（2 2）人工种子组成）人工种子组成胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮人工种皮+人工胚乳人工胚乳 加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等抗生素、有益菌、植物生长调节剂等抗生素、有益菌、植物生长调节剂等抗生素、有益菌、植物生长调节剂等具有半透性和被微生物降解的特点（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 思考思考思考：思考：设计人工种子制备技术的主要流程图设计人工种子制备技术的主要流程图 诱导植物愈伤组织诱导植物愈伤组织 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（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 讨论讨论 P40培植周期短 后代无性状分离不受气候,季节和地域限制可以很方便地贮藏和运输 加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等1 1）优点）优点：2 2）人工种皮的有效成分）人工种皮的有效成分（一）单倍体育种（一）单倍体育种二二 作物新品种的培育作物新品种的培育 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体1.单倍体定义：单倍体定义：由配子不经过受精作用而直接发育成的个由配子不经过受精作用而直接发育成的个体。

体植株植株弱小，而且高度不育弱小，而且高度不育2.单倍体植株的特点：单倍体植株的特点：3、单倍体育种原理：染色体变异、单倍体育种原理：染色体变异（一）单倍体育种（一）单倍体育种二 作物新品种的培育 4.回顾单倍体育种的一般过程并设计出一种通过回顾单倍体育种的一般过程并设计出一种通过植物花药组织培养生成正常植株的实验流程植物花药组织培养生成正常植株的实验流程花药花药 花粉细胞培养花粉细胞培养 接种脱分化脱分化愈伤愈伤组织组织 分化出分化出分化出分化出小植物小植物小植物小植物再分化再分化单倍体单倍体单倍体单倍体植株植株植株植株移栽移栽正常正常植株植株染色体加倍染色体加倍秋水仙术处理秋水仙术处理（一）单倍体育种（一）单倍体育种（一）单倍体育种（一）单倍体育种二 作物新品种的培育 明显缩短育种年限获得稳定遗传的纯合品种5.优点：优点：6.成就成就（二）（二）突变体的利用突变体的利用二 作物新品种的培育 植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变1.产生产生：筛选对人们有利突变体,进而培育新品种3.利用：利用：2、突变（基因突变和染色体变异）和植物细胞的全能性蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等1.细胞产物种类：细胞产物种类：植物的组织培养2.技术：技术：3.成就：成就：三 细胞产物的工厂化生产例例1：03江苏 用高度分化的植物细胞、组织用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是下列叙述错误的是A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的B.该愈伤组织的细胞没有全能性该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的 胚状结构胚状结构典例精析典例精析1 1、植物的微型繁殖技术是指、植物的微型繁殖技术是指（）A A植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术 B B嫁接嫁接 C C营养繁殖营养繁殖 D D D D植物组织培养植物组织培养植物组织培养植物组织培养2 2、科科学学工工作作者者把把胡胡萝萝卜卜的的韧韧皮皮部部细细胞胞分分离离出出来来，将将单单个个细细胞胞放放入入培培养养基基中中培培养养，获获得得了了许许多多完完整整的的植植株株，这些植株的特点是这些植株的特点是（）A A彼此性状相似彼此性状相似 B B变异频率较高变异频率较高 C C单倍体单倍体 D D都是纯合子都是纯合子当堂训练当堂训练3 3用植物组织培养技术，可以培养或生产（用植物组织培养技术，可以培养或生产（）A A食品添加剂食品添加剂 B B无病毒植物无病毒植物 C.C.人工种子人工种子 D D前三项都是前三项都是4 4下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（）A A花药离体培养得到单倍体植株花药离体培养得到单倍体植株 B.B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C C人工种子的培育人工种子的培育 D D“番茄番茄马铃薯马铃薯”杂种植株的培育过程杂种植株的培育过程 5 5、马马铃铃薯薯利利用用它它的的块块茎茎进进行行无无性性繁繁殖殖，种种植植的的世世代代多多了了以以后后往往往往会会感感染染病病毒毒而而减减产产，为为此此农农户户都都希希望望得得到到无无病病毒毒的的幼幼苗苗进行种植。

获得无病毒幼苗的最佳办法是（进行种植获得无病毒幼苗的最佳办法是（）A A选择优良品种进行杂交选择优良品种进行杂交 B B进行远缘植物体细胞杂交进行远缘植物体细胞杂交 C C利有芽尖进行组织培养利有芽尖进行组织培养 D D人工诱导基因突变人工诱导基因突变6 6、胚状体是在植物组织培养的哪一阶段获得的、胚状体是在植物组织培养的哪一阶段获得的 （）A A形成愈伤组织形成愈伤组织 B B再分化再分化C C形成完整植株形成完整植株 D D取离体组织取离体组织7.7.基因型为基因型为AaBbAaBb的水稻（含的水稻（含2424条染色体）的花药通过条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1 1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得中获得_ _ 等营养物质等营养物质2 2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_ _和和_两类激素两类激素水、无机盐、维生素和小分子有机物水、无机盐、维生素和小分子有机物细胞分裂素细胞分裂素植物生长素植物生长素（3 3）愈愈伤伤组组织织分分化化是是指指愈愈伤伤组组织织形形成成芽芽和和根根，再再由由芽芽发发育育成成叶叶和和茎茎。

这这一一过过程程必必须须给给予予光光照照，其其原原因因是是_能能利利用用光光能能制制造造有有机机物物，供供试试管管苗苗生生长发育4 4）试管苗的细胞核中含）试管苗的细胞核中含_条脱氧核糖核苷酸链条脱氧核。