第一節(jié)植物細胞工程第三課時

植物細胞工程的應(yīng)用植物體細胞雜交

植物組織培養(yǎng)

原生質(zhì)體制備植物細胞融合原生質(zhì)體融合1、原理：植物細胞的全能性和

。植物組織培養(yǎng)技術(shù)1、原理：

。外植體愈傷組織芽、根等脫分化再分化完整植株移栽植物細胞工程知識回顧植物細胞的全能性2、過程：

細胞膜的流動性2、過程：

（關(guān)鍵）植物繁殖的新途徑11.快速繁殖也叫微型繁殖，是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）概念（2）原理植物細胞的全能性（3）優(yōu)點①無性繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳特性。②高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。③可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)愈傷組織*扦插、壓條、嫁接等不屬于微型繁殖技術(shù)外植體脫分化愈傷組織再分化芽、根試管苗植株移栽（4）過程【思考】植物組織培養(yǎng)可以進行快速繁殖的原因是什么？

愈傷組織細胞分裂旺盛、快速，對愈傷組織進行分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化就可以形成大量的新植株。

植物組織培養(yǎng)在實驗室進行，一般不受季節(jié)、氣候等條件的限制。2.作物脫毒無性繁殖的方式進行繁殖的作物，感染的病毒很容易傳給后代，并在作物體內(nèi)逐年積累，會導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。（1）培育脫毒苗的原因：（2）選材部位：植物

。選材原因：

的病毒極少，甚至

。（3）方法：（4）優(yōu)點：頂端分生區(qū)附近（如莖尖）分生區(qū)附近無病毒植物分生區(qū)病毒極少，切取莖尖進行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。（即：莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)）脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯優(yōu)于沒有脫毒的作物與微型繁殖相比較，二者無本質(zhì)區(qū)別，只是取材部位不同。通過組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的脫毒苗是否具有抗病毒能力？脫毒苗≠抗毒苗。脫毒苗是選擇植物的頂端分生區(qū)(幾乎不含有病毒)進行組織培養(yǎng)而獲得的，屬于細胞工程的范疇;而抗毒苗是把某抗病基因?qū)胫参锛毎?屬于基因工程的范疇脫毒產(chǎn)品香蕉脫毒草莓普通草莓甘蔗菠蘿作物新品種的培育21.單倍體育種生物體細胞中染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體，即由配子（精子或卵細胞）直接發(fā)育而來的個體。

（1）過程花藥離體培養(yǎng)誘導(dǎo)染色體加倍二倍體植株單倍體植株二倍體植株（純合子）（2）原理：染色體數(shù)目變異優(yōu)良純種脫分化單倍體植株純合二倍體人工誘導(dǎo)染色體加倍選擇花藥花粉再分化（秋水仙素處理）單倍體植株經(jīng)秋水仙素誘導(dǎo)處理后得到的植株都是純合子嗎？不一定。對于二倍體形成的單倍體來說，是正確的。

對于多倍體來說，不正確。如四倍體植株（基因型AAaa）形成的單倍體幼苗（基因型：AA、aa、Aa3種），經(jīng)秋水仙素處理后，基因型為AAAA、aaaa、AAaa，其中AAaa為雜合子。（3）優(yōu)點：①極大地縮短了育種的年限。②可作為進行體細胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料。③后代大都是純合子，能穩(wěn)定遺傳。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)（4）實例：單育1號煙草；水稻、玉米、油菜、甘藍和甜椒等作物。我國培育的單育1號煙草是世界上第一個單倍體作物新品種2.突變體的利用（1）產(chǎn)生原因：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素（如射線、化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變。（2）過程：外植體脫分化愈傷組織再分化突變體篩選培育新品種誘變處理愈傷組織細胞不斷分裂，細胞要進行DNA分子復(fù)制，因此更易發(fā)生突變。為什么誘變處理的對象是愈傷組織？產(chǎn)生的變異一定符合需要嗎？不一定，因為突變是不定向的。（5）實例：（3）原理：突變(基因突變和染色體變異）和植物細胞的全能性。已篩選出抗病、抗鹽、高產(chǎn)以及蛋白質(zhì)含量高的突變體，如抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草。（4）優(yōu)點：提高變異的頻率，加速育種進程；大幅度地改良某些性狀。2.突變體的利用細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)3生物生長和生存所必需的代謝活動，初生代謝物有糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等。應(yīng)用多、產(chǎn)量低非生物生長所必需，在特定條件下進行一類小分子有機化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）初生代謝物：次生代謝物：紅豆杉→紫杉醇紫草→紫草寧1.植物的代謝及代謝產(chǎn)物由于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)物又不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到，2.細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的概念利用植物細胞培養(yǎng)來獲得目標產(chǎn)物，這個過程就是細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)紅豆杉→紫杉醇紫草→紫草寧人參→人參皂苷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(shù)3.植物細胞培養(yǎng)過程:外植體脫分化愈傷組織細胞懸液細胞產(chǎn)物培養(yǎng)、提取、破碎分散開去壁（液體培養(yǎng)基）注意:一般培養(yǎng)到愈傷組織階段，因為此時細胞分裂能力旺盛，代謝快，有利于產(chǎn)物生成。優(yōu)點它不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對于社會、經(jīng)濟、環(huán)境保護具有重要意義。實例(1)工廠化生產(chǎn)人參皂甙干粉的基本流程：脫分化培養(yǎng)選擇破碎細胞放入發(fā)酵罐人參根愈傷組織增長速度快人參皂甙干粉含量高的細胞愈傷組織人參皂苷粉離體植物組織脫分化愈傷組織從愈傷組織中提取紫杉醇(2)工廠化生產(chǎn)紫杉醇的基本流程：紅豆杉紫杉醇植物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)有什么區(qū)別?植物組織培養(yǎng)與植物細胞培養(yǎng)的比較項目植物組織培養(yǎng)植物細胞培養(yǎng)目的獲得植物體獲得細胞產(chǎn)物培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基過程實例各種轉(zhuǎn)基因植物、脫毒苗人參皂苷的生產(chǎn)9.

（多選）下圖所示為利用二倍體西瓜的品種甲和品種乙培育其他新

品種的流程圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A