植物细胞工程的实际应用上课用课件

2024/7/3离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织愈伤组织 根、芽根、芽避光、诱导培养基避光、诱导培养基完整植株完整植株见光、分化培养基见光、分化培养基再分化再分化脱分化脱分化2024/7/3亲本植物细胞亲本植物细胞B B原生质体原生质体亲本植物细胞亲本植物细胞A A原生质体原生质体去壁去壁新的原生质体新的原生质体融合融合再生细胞壁再生细胞壁杂种细胞杂种细胞组织培养组织培养杂种植株杂种植株2024/7/32 21 12 2植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用2024/7/3 素冠荷鼎2024/7/31 1 1 1）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性2 2 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）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 3 3）不受自然生长季节的限制（因为在具有）不受自然生长季节的限制（因为在具有）不受自然生长季节的限制（因为在具有）不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。一定人工设施的室内生产）。一定人工设施的室内生产）。一定人工设施的室内生产）。微型繁殖微型繁殖一、植物繁殖的新途径一、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也叫也叫 快速繁殖技术快速繁殖技术2.优点：优点：3.方法：方法：植物组织培养植物组织培养2024/7/3植物组织植物组织培养车间培养车间2024/7/32024/7/3兰花杨树生菜荷兰花卉2024/7/3合作探究合作探究-微型繁殖微型繁殖1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？植物植物“微型微型”繁殖技术具有繁殖技术具有高效性高效性和和可以保可以保持种苗的优良遗传特性持种苗的优良遗传特性的优势。的优势。2024/7/3紫黑色马铃薯营养丰富，它含有20%左右的蛋白质，包括18种氨基酸，易被人体消化和吸收，还有维生素C、维生素B、维生素A等8种维生素和磷、铁等10多种矿物元素，更主要的是内含有大量的功效奇特、药用价值较高的花青素，花青素是天然强效自由基清除剂，对100多种疾病有预防和治疗作用，其清除自由基的能力是维生素C的20倍、维生素E的50倍。花青素具有小分子结构，是唯一能透过血脑屏障清除自由基保护大脑细胞的物质，同时能减少抗生素给人体的一些危害。2024/7/3但是，薯类同大蒜一样，由于同属但是，薯类同大蒜一样，由于同属营养体繁殖，在每年的繁殖过程中，营养体繁殖，在每年的繁殖过程中，病毒侵染并逐代累积，致使种薯退病毒侵染并逐代累积，致使种薯退化严重，造成马铃薯植株变矮小，化严重，造成马铃薯植株变矮小，叶片翻卷或花叶、皱缩，产量低而叶片翻卷或花叶、皱缩，产量低而不稳。不稳。2024/7/3 作物脱毒作物脱毒一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径1.原因：原因：2.材料：材料：2.获得脱毒苗的方法：获得脱毒苗的方法：分生区组织或细胞分生区组织或细胞（茎尖和根尖）（茎尖和根尖）切取切取一定大小的茎尖一定大小的茎尖进行进行组织培养组织培养获得获得病毒在体内逐年积累，导致作物产量降低、病毒在体内逐年积累，导致作物产量降低、品质变差。品质变差。2024/7/3种种 子子 的的 结结 构构自然种子胚胚种皮种皮胚乳胚乳2024/7/3 天然种子有什么缺陷？天然种子有什么缺陷？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2024/7/3人工种子人工种子一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径 1.1.概念概念概念概念2.2.组成组成组成组成通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽和腋芽和腋芽和腋芽和腋芽等为材料，经过等为材料，经过等为材料，经过等为材料，经过人工薄膜人工薄膜人工薄膜人工薄膜包装得到的种子。包装得到的种子。包装得到的种子。包装得到的种子。胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）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种皮人工种皮2024/7/3技术：技术：原理：原理：优点：优点：组织培养组织培养细胞全能性细胞全能性与天然种子比：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2024/7/3二、作物新品种的培育正常正常植物植物花药花药愈伤愈伤组织组织 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:花药离体培养获得单倍体植株，花药离体培养获得单倍体植株，染色体加倍选择优良品种染色体加倍选择优良品种纯合体纯合体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;2024/7/3(1)(1)产生产生产生产生：植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处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于不断的分生状态，易受到培养条件和外界于不断的分生状态，易受到培养条件和外界于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变（2 2）利用：）利用：）利用：）利用：筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体,进而培育新品种进而培育新品种进而培育新品种进而培育新品种二、作物新品种的培育1.单倍体育种单倍体育种2.突变体的利用突变体的利用2024/7/3合作探究合作探究-突变体的利用突变体的利用（1）在植物组织培养中，什么细胞容易发生突变）在植物组织培养中，什么细胞容易发生突变？（2)诱导突变的方法有哪些？诱导突变的方法有哪些？物理法物理法:电离辐射（电离辐射（射线、射线、射线、中子等）射线、中子等）化学法：甲基磺酸乙酯、叠氮化钠化学法：甲基磺酸乙酯、叠氮化钠愈伤组织细胞进行旺盛的有丝分裂，愈伤组织细胞进行旺盛的有丝分裂，DNA在复制的在复制的过程中，由于双链打开容易发生突变。过程中，由于双链打开容易发生突变。2024/7/3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（5 5）过程：）过程：）过程：）过程：2024/7/33.3.细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产(1)(1)种类种类:(2)(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2024/7/32024/7/32024/7/3转基因细胞转基因细胞杂种细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区茎尖、根尖等分生区花药（花粉）花药（花粉）外植体外植体脱分化脱分化愈伤愈伤组织组织再分化再分化根、芽或根、芽或胚状体胚状体 工厂化工厂化生产药物生产药物人工种子人工种子转基因植物转基因植物杂种植物杂种植物作物脱毒作物脱毒单倍体育种单倍体育种微型繁殖微型繁殖植物体植物体诱变处理诱变处理突变细胞突变细胞2 21 12 2植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用突变体的利用突变体的利用+人工薄膜人工薄膜培养培养2024/7/3总结一、植物繁殖的新途径：1、微型繁殖；2、作物脱毒；3、人工种子。二、作物新品种的培育：1、单倍体育种；2、突变体的利用。三、细胞产物的工厂化生产。2024/7/3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2024/7/31 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2024/7/33 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2024/7/3 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2024/7/37.7.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2024/7/3（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、abab2024/7/3离体的植物器官、组织或细胞（外植体）离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化无菌无菌营养：营养：一定的外界条件一定的外界条件植物激素：植物激素：细胞分裂素细胞分裂素 生长素生长素有机物有机物 无机盐无机盐 水分水分遮光遮光一定的光照一定的光照芽发育成叶，叶芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素肉细胞中叶绿素的合成需要光照的合成需要光照排列疏松而无规排列疏松而无规则，高度液泡化的则，高度液泡化的呈无定形状态的薄呈无定形状态的薄壁细胞壁细胞如：胡萝卜的形成层、菊花如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药幼茎段、月季的花药植物组织培养技术植物组织培养技术写在最后写在最后成功的基成功的基础在于好的学在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits39 结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日