1、植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用,專題植物細(xì)胞工程,課件郵箱： 密碼：hy091214,1、回憶植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基本原理和過(guò)程？ 2、思考利用這項(xiàng)技術(shù)能做哪些工作？,資料1 科學(xué)家應(yīng)用多倍體育種的方法， 培育出的三倍體無(wú)子西瓜，具有無(wú)子、 含糖高、口感好等特點(diǎn)。 但因其不結(jié)種子， 每年必須用四倍體和 二倍體西瓜雜交培育 種子，不僅增加了生 產(chǎn)成本，也給無(wú)籽西 瓜的普及帶來(lái)困難。,資料2 病毒引起的植物病害有500多種。受害的植物包括糧食作物、蔬菜、果樹和花卉，如水稻、小麥、棉花、馬鈴薯、油菜、大蒜、蘋果、棗、唐菖蒲、蘭花等。而且沒(méi)有有效的防治辦法，只能拔除病株，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。 病毒多集中在種子、

2、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾乎不含病毒。,資料3 蘭花因高雅美麗而深受人們喜愛(ài)。 蘭花常用分根法和種子進(jìn)行繁殖。在蘭花的 常規(guī)繁殖中，遇到的 難題是：用分根法繁 殖速度緩慢，不利于 新品種的推廣;用種子 繁殖又很困難，因?yàn)?蘭花的種子十分微小， 胚很纖弱，種子幾乎 沒(méi)有儲(chǔ)藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)， 在發(fā)芽過(guò)程中很容易夭折。,1.概念:,快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù),2.優(yōu)點(diǎn):,3.成就:,1）保持優(yōu)良品種的遺傳特性 2）高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖,植物繁殖的新途徑,（一）微型繁殖技術(shù)（也稱快速繁殖技術(shù)）,（一）微型繁殖技術(shù)（也稱快速繁殖技術(shù)）,一 植物繁殖的新途徑,討論

3、,P38,利用了植物“微型”繁殖技術(shù)的： 1）保持優(yōu)良品種的遺傳特性 2）高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖 在短時(shí)間中獲得大量的優(yōu)質(zhì)種苗,一 植物繁殖的新途徑,（二）作物脫毒,1.作物脫毒的原因: 2.作物脫毒的材料: 3.作物脫毒的方法: 4.作物脫毒的結(jié)果:,長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)性繁殖的作物，易積累感染的病 毒，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差,分生區(qū)（如莖尖）的細(xì)胞,進(jìn)行組織培養(yǎng),獲得脫毒苗,5.成就:,（三）神奇的人工種子,一 植物繁殖的新途徑,1.天然種子的局限,1）培育周期長(zhǎng) 2）優(yōu)良雜種的后代會(huì)發(fā)生性狀分離而喪失其優(yōu)良特性 3）生產(chǎn)會(huì)受到季節(jié)、氣候和地域的限制，并且需要占用大量的土地實(shí)現(xiàn)制種,（三）神奇

4、的人工種子,一 植物繁殖的新途徑,2.人工種子,胚狀體,（三）神奇的人工種子,一 植物繁殖的新途徑,通過(guò)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。,（1）人工種子概念 （2）人工種子組成,胚狀體（或不定芽、頂芽和腋芽）+人工種皮,（三）神奇的人工種子,一 植物繁殖的新途徑,誘導(dǎo)植物愈傷組織 體細(xì)胞胚的誘導(dǎo) 體細(xì)胞胚的成熟 體細(xì)胞胚的機(jī)械化包裹 貯藏或種植,思考,設(shè)計(jì)人工種子制備技術(shù)的主要流程圖,（三）神奇的人工種子,一 植物繁殖的新途徑,討論,P40,培植周期短 后代無(wú)性狀分離 不受氣候,季節(jié)和地域限制 可以很方便地貯藏和運(yùn)輸,加入適量的養(yǎng)分、無(wú)機(jī)鹽、有

5、機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等,1）優(yōu)點(diǎn)：,2）人工種皮的有效成分,（一）單倍體育種,二 作物新品種的培育,體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體,1.單倍體定義： 2.單倍體形成： 3.單倍體植株的特點(diǎn)：,由配子不經(jīng)過(guò)受精作用而直接發(fā)育成的個(gè) 體。例：蜜蜂中的雄蜂,長(zhǎng)得弱小，而且高度不育,（一）單倍體育種,二 作物新品種的培育,4.回顧單倍體育種的一般過(guò)程并設(shè)計(jì)出一種通過(guò) 植物花藥組織培養(yǎng)生成正常植株的實(shí)驗(yàn)流程。,花藥,花粉細(xì)胞培養(yǎng),接種,脫分化,愈傷 組織,分化出 小植物,再分化,單倍體 植株,移栽,正常 植株,染色體加倍,（一）單倍體育種,二 作物新品種的培育,后代都是

6、純合子，明顯縮短育種年限,5.優(yōu)點(diǎn)：,6.成就,（二）突變體的利用,二 作物新品種的培育,植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處 于不斷的分生狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界 壓力的影響而產(chǎn)生突變,1.產(chǎn)生：,篩選對(duì)人們有利突變體,進(jìn)而培育新品種,2.利用：,蛋白質(zhì),脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿等,1.細(xì)胞產(chǎn)物種類：,三 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),植物的組織培養(yǎng),2.技術(shù)：,3.成就：,例1：用高度分化的植物細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列敘述錯(cuò)誤的是 A.該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化和分裂形成的 B.該愈傷組織的細(xì)胞沒(méi)有全能性 C.該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成 D.該愈傷組織

7、可以形成具有生根發(fā)芽能力的 胚狀結(jié)構(gòu),典例精析,例2：右圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程 示意圖。據(jù)圖回答：,1）步驟是_ _ 最常用的方法是_. 2）步驟一般常用的化學(xué)試劑是 _目的是_ _. 3）在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種 植株的過(guò)程中，運(yùn)用的技術(shù)手段 是_ ，其中步驟相 當(dāng)于_，步驟相當(dāng)于_,去掉細(xì)胞壁分離出有 活力的原生質(zhì)體,酶解法,聚乙二醇（PEG）,誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,植物組織培養(yǎng),脫分化,再分化,例2：右圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程 示意圖。據(jù)圖回答：,4）植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得 新的雜種植株。使_ 能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)， 其根本原因: 5）從理論上講，雜種植株的育性 _。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性

8、雜交方法 能否實(shí)現(xiàn)？_。并說(shuō)明理由： 因此，這項(xiàng)研究對(duì)于培養(yǎng)作物新品 種方面的重大意義在于： .,兩個(gè)親本的遺傳性狀,雜種植株獲得了雙親的遺傳物質(zhì),可育,不能,因?yàn)椴煌N生物之間存在生殖隔離,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了 可用于雜交的親本組合范圍,1、植物的微型繁殖技術(shù)是指（ ） A植物體細(xì)胞雜交技術(shù) B嫁接 C營(yíng)養(yǎng)繁殖 D植物組織培養(yǎng) 2、科學(xué)工作者把胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來(lái)，將單個(gè)細(xì)胞放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，這些植株的特點(diǎn)是（ ） A彼此性狀相似 B變異頻率較高 C單倍體 D都是純合子,課堂演練,3用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)（ ） A食品添加劑 B無(wú)病毒植

9、物 C. 人工種子 D前三項(xiàng)都是 4下列四個(gè)選項(xiàng)中沒(méi)有采取植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是（ ） A花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株 B.秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株 C人工種子的培育 D“番茄馬鈴薯”雜種植株的培育過(guò)程,5、馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，種植的世代多了以后往往會(huì)感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無(wú)病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無(wú)病毒幼苗的最佳辦法是（ ） A選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交 B進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交 C利有芽尖進(jìn)行組織培養(yǎng) D人工誘導(dǎo)基因突變 6.甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過(guò)分生組織

10、離體培養(yǎng)獲得種苗的過(guò)程不涉及細(xì)胞的（） A.有絲分裂 B.分化 C.減數(shù)分裂 D.全能性,7.以下不能說(shuō)明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是 A.胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株 B.紫色糯性玉米種子培育出植株 C.轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞培育出植株 D.番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株,B,8.植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是 A產(chǎn)生新的細(xì)胞壁 B細(xì)胞膜發(fā)生融合 C細(xì)胞質(zhì)產(chǎn)生融合 D細(xì)胞核發(fā)生融合,A,9.基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過(guò)無(wú)菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問(wèn)：,（1）愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)，愈傷組織形成過(guò)程中，必須從培養(yǎng)基中獲得_ 等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 （2

11、）要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有_ _和_兩類激素。,水、無(wú)機(jī)鹽、維生素和小分子有機(jī)物,細(xì)胞分裂素,植物生長(zhǎng)素,（3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過(guò)程必須給予光照，其原因是_能利用光能制造有機(jī)物，供試管苗生長(zhǎng)發(fā)育。 （4）試管苗的細(xì)胞核中含_條脫氧核糖核苷酸鏈。 （5）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有_ 。,葉綠體,24,AB、aB、Ab、ab,10.現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)煙草品種（2n48），其基因型分別為aaBB和AAbb，這兩對(duì)基因位于非同源染色體上，且在光照強(qiáng)度大于800勒克司時(shí)，都不能生長(zhǎng)，這是由于它們中的一對(duì)隱性純合基因（aa或bb）作用的結(jié)果。取甲乙兩品種的花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán)。然后，放到大于800勒克司光照下培養(yǎng)，結(jié)果有的細(xì)胞團(tuán)不能分化，有的能分化發(fā)育成植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）甲、乙兩煙草品種花粉的基因型分別為 和 。 （2）將葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體時(shí)，使用 破除細(xì)胞壁。,Ab,aB,纖維素酶和果膠酶,（3）在細(xì)胞融合技術(shù)中，常用的促融劑 是 。 （4）細(xì)胞融合后誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)叫 。 （5）在