植物细胞工程的实际应用

1 1、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？再分化再分化脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织外植体外植体试管苗试管苗植株植株 2 2、利用这项技术能做哪些工作？、利用这项技术能做哪些工作？植物细胞工程的植物细胞工程的实际应用实际应用广昌二中饶琦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1 1）微型繁殖）微型繁殖2 2）作物脱毒）作物脱毒3 3）神奇的人工种子）神奇的人工种子2 2、作物新品种的培育、作物新品种的培育1 1）单倍体育种）单倍体育种2 2）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怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？讨论讨论 一 植物繁殖的新途径 1.概念概念:快速繁殖快速繁殖优良品种的优良品种的植物组织培养技术植物组织培养技术2.优点优点:3.成就成就:1 1）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性 例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出出400万株兰花苗。万株兰花苗。微型繁殖技术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 在短时间中获得大量的优质种苗在短时间中获得大量的优质种苗外植体外植体愈伤愈伤组织组织 试管苗试管苗脱分化脱分化再分化再分化 生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。但是生姜在生产上生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产般减产30%30%50%50%。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: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分生区细胞分生区细胞愈伤愈伤组织组织 脱毒苗脱毒苗脱分化脱分化再分化再分化（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）优良杂种的后代会发生性状分离而丧）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性失其优良特性 3 3）生产会受到季节、气候和地域的限制，）生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大量的土地实现制种并且需要占用大量的土地实现制种种种 子子 的的 结结 构构自然种子胚胚种皮种皮胚乳胚乳（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 2.2.人工种子人工种子 胚状体结构：结构：优点：优点：胚状体（不定芽、顶芽、腋芽胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）人工薄膜：人工薄膜：加入适量无机盐、有机碳源等养分，加入适量无机盐、有机碳源等养分，农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等与天然种子比：与天然种子比：解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题 保持优良品种遗传特性保持优良品种遗传特性 不受气候、季节、地域的限制，时间短，占地少不受气候、季节、地域的限制，时间短，占地少与试管苗比：与试管苗比：有人工薄膜保护，方便地贮藏和运输有人工薄膜保护，方便地贮藏和运输？（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（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 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人工薄人工薄膜膜外植体外植体愈伤组织愈伤组织 胚状体胚状体 或丛芽或丛芽脱分化脱分化再分化再分化+人工种子人工种子（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 二、作物新品种的培育明显缩短育种年限明显缩短育种年限.后代稳定遗传后代稳定遗传,都是纯合体都是纯合体;正常正常植物植物花药花药花药离体培养花药离体培养愈伤愈伤组织组织 单倍体单倍体幼苗幼苗脱分化脱分化再分化再分化染色体加倍染色体加倍秋水仙素处理秋水仙素处理1.单倍体育种单倍体育种 (1)(1)方法方法:(2)优点优点:花药花药的离体培养获得的离体培养获得单倍体植株单倍体植株，染色体加倍染色体加倍选择优良品种选择优良品种种子种子纯合体纯合体选优选优 自交自交举例：举例：举例：举例：利用利用利用利用高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病DDTTDDTTDDTTDDTT和和和和矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病ddttddttddttddtt品种培育品种培育品种培育品种培育 矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病ddTTddTTddTTddTT品种品种品种品种P P高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DDTT DDTT DDTT DDTT矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病 ddtt ddtt ddtt ddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTt DdTt DdTt DdTtF F2 2D_T_D_T_D_T_D_T_D_ttD_ttD_ttD_tt ddT_ddT_ddT_ddT_ ddttddttddttddttddTTddTTddTTddTT第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年第第第第3 3 3 3 6 6 6 6年年年年 矮抗品种矮抗品种矮抗品种矮抗品种矮抗矮抗矮抗矮抗花药离体培养花药离体培养花药离体培养花药离体培养P P高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DDTT DDTT DDTT DDTT矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病 ddtt ddtt ddtt ddttF F1 1高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病 DdTt DdTt DdTt DdTt配子配子配子配子DTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDTDTDTDTDtDtDtDtdTdTdTdTdtdtdtdtDDTTDDTTDDTTDDTTDDttDDttDDttDDtt ddTTddTTddTTddTT ddttddttddttddtt 纯合体纯合体纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素秋水仙素秋水仙素 矮抗品种矮抗品种矮抗品种矮抗品种第第第第1 1 1 1年年年年第第第第2 2 2 2年年年年单倍体幼苗单倍体幼苗单倍体幼苗单倍体幼苗杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种（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2.2.成就：成就：2020世纪世纪7070年代以来，各国的科学家用年代以来，各国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋白，这种方法已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋白，以及高产的突变体，有的已用于生产。以及高产的突变体，有的已用于生产。对植物组织培养过程中得对植物组织培养过程中得愈伤组织愈伤组织进行进行诱变诱变处理，处理，促其发生突变，诱导分化成植株，促其发生突变，诱导分化成植株，筛选筛选对人们对人们有利突变有利突变体体,进而培育新品种进而培育新品种新新品种品种外植体外植体愈伤组织愈伤组织 多种多种突变体突变体筛选筛选脱分化脱分化再分化再分化诱变处理诱变处理（二）（二）突变体的利用突变体的利用二 作物新品种的培育 转基因植物的培育转基因植物的培育转基因细胞转基因细胞转基因植物转基因植物植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物细胞融合植物细胞融合杂种细胞杂种细胞杂种植物杂种植物植物组织培养植物组织培养转基因技术转基因技术1.种类种类:2.技术技术:蛋白质蛋白质,脂肪脂肪,糖类糖类,药物药物,香料香料,生物碱等生物碱等.植物的组织培养植物的组织培养-愈伤组织细胞愈伤组织细胞培养培养三 细胞产物的工厂化生产工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？人参根人参根外植体外植体愈伤组织愈伤组织 脱分化脱分化增殖速度快人参皂增殖速度快人参皂甙含量高细胞株甙含量高细胞株 筛选筛选发酵罐培养发酵罐培养液体培养细液体培养细胞数目增多胞数目增多破碎细胞提取人参破碎细胞提取人参皂甙皂甙 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1 1）微型繁殖）微型繁殖2 2）作物脱毒）作物脱毒3 3）神奇的人工种子）神奇的人工种子2 2、作物新品种的培育、作物新品种的培育1 1）单倍体育种）单倍体育种2 2）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、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，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课堂演练课堂演练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、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。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.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（）得种苗的过程不涉及细胞的（）A.A.有丝分裂有丝分裂 B.B.分化分化 C.C.减数分裂减数分裂 D.D.全能性全能性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）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_能利用光能制造有机物，供试管苗生能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。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。条脱氧核糖核苷酸链。（5 5）培育成的试管苗可能出现的基因型有）培育成的试管苗可能出现的基因型有_。叶绿体叶绿体 2424ABAB、aBaB、AbAb、abab