植物细胞工程的实际应用讲课ya

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题,2,细胞工程,2.1.2,植物细胞工程的实际应用,植物细胞工程的实际应用,1,、植物繁殖的新途径,1,）微型繁殖,2,）作物脱毒,3,）神奇的人工种子,2,、作物新品种的培育,1,）单倍体育种,2,）突变体的利用,3,、细胞产物的工厂化生产,1,、微型繁殖,一、植物繁殖的新途径,植物组织培养车间,1,、微型繁殖,一、植物繁殖的新途径,（,1,）概念：,应用,组织培养技术,，快速繁殖植物技术 （也叫快速繁殖技术）,1,、微型繁殖,1,、植物繁殖的新途径,繁殖速度快，繁殖率高，可,大批量,生产,因为是无性繁殖，能保持亲本的优良性状，没有基因重组,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）。,取材少，培养周期短，便于自动化管理。,（,2,）优点：,组培的兰花,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。但是生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产,30%,50%,。,2,、,作物脱毒,无性繁殖的作物，容易将病毒传染给后代。,病毒积累，导致作物产量降低、品质变差。,植物分生区（如茎尖）病毒极少。切取茎尖进行组织培养，可获得脱毒苗。,脱毒草莓,一、植物繁殖的新途径,材料,:,方法,:,结果,:,优点：,实例：,2,、作物脱毒,一、植物繁殖的新途径,分生区的细胞,进行组织培养,脱毒苗,使农作物不会或极少感染病毒,马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等,3,、人工种子,一、植物繁殖的新途径,树木需生长数年才能结出种子。,优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。,受季节、气候和地域的限制。,制种时需要占用大量土地。,如何克服缺陷？,种 子 的 结 构,自然种子,胚,种皮,胚乳,胚芽,胚根,胚乳,种皮,外植体,愈伤组织,长芽,生根,幼苗,/,胚状体,脱分化,再分化,体细胞胚的成熟,机械包装,以植物组织培养得到的,胚状体、不定芽、顶芽和腋芽,等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子,3,、人工种子,一、植物繁殖的新途径,（,1,）人工种子的概念：,3,、人工种子,（,2,）组成：,（,3,）优点：,保留优良性状,时间短，占地少,不受气候、季节、地域的限制,一、植物繁殖的新途径,（或不定芽、顶芽、腋芽）,由已脱分化的外植体或愈伤组织分化产生,人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？,问题,针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入,适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。,为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂,植物激素。,例：下图为一人工种子。下列与人工种子培育过程 的有关叙述中不正确的是 （）,A,人工种子一般是用离体的植物细胞通过组织培养技术获得,B,胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性,C,同一批次人工种子可以保证具有相同的基因型,D,胚状体是由未分化的，具有分裂能力细胞构成,D,P,：,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,第,1,年,选育出需要,的矮抗纯种,F,2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,矮抗,杂交育种,第,2,年,第,3,年,生长,ddTT,F,3,配子：,DT,Dt,dT,dt,单倍体幼苗,：,DT,Dt,dT,dt,花药离体培养,秋水 仙素,第,2,年,第,4,年,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体,:,DDTT,矮抗,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,单倍体育种,第,1,年,选择矮秆抗病即为新品种,常规选育优良品种需,5,6,年。,花药离体培养,单倍体,幼苗,AABB,AAbb,aaBB,aabb,原理：,染色体组成倍减少，再经秋水仙素,加倍后得到纯种。,AABB,AaBb,aabb,AB,Ab,aB,Ab,基,因,型,单倍体育种,AB,Ab,aB,ab,亲本杂交,秋水仙素处理,F,1,P,配子,单倍体幼苗,纯合体,秋水仙素,性状稳定的纯合体植株,花药离体培养,染色体加倍,过程：,1,、单倍体育种,方法：,花药离体培养,秋水仙素处理,原理：,染色体变异 植物细胞的全能性,技术：,组织培养获得单倍体,秋水素处理单倍体的幼苗，使染色体加倍,优点：,明显缩短了育种年限,后代稳定遗传,（都为纯合子）,二、作物新品种的培育,（,1,）,产生原因,:,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,（,射线、化学物质,）,的影响而产生突变,（,2,）利用,:,筛选对人们有利突变体,进而培育新品种,（,3,）原理：,基因突变和植物细胞的全能性,2,、突变体的利用,（体细胞诱变育种）,二、作物新品种的培育,组织培养过程,受外界影响,突变体,筛选有利突变体,培育新品种,抗病、抗盐、,含高蛋白、高产。,白三叶草,愈伤组织,（,4,）过程：,二、作物新品种的培育,2,、突变体的利用,常见育种方式比较,方法,原理,原因,实例,优点,杂交育种,基因,重组,非同源染色体上的非等位基因自由组合,抗倒伏抗锈病小麦,集中优良性状,诱变育种,基因,突变,人工方法使,DNA,复制过程发生差错,青霉素高产菌株,提高变异频率，出现新性状,单倍体育种,染色体变异,秋水仙素处理单倍体使其染色体加倍,小麦新品种,缩短育种年限,得到纯合体,多倍体育种,染色体变异,秋水仙素处理使染色体加倍,无籽西瓜,器官大，营养成分含量高,细胞工程育种,染色体变异,实现不同种植物之间的核质融合,白菜,-,甘蓝,克服远缘杂交不亲和的障碍,基因工程育种,基因,重组,将不同生物的基因拼接在一起,抗虫棉,目的性强，打破物种界限,细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。,6,7,年,人,参,皂,甙,干,粉,20,30,天,发酵罐,三、细胞产物的工厂化生产,红豆杉与紫杉醇,植物繁殖的新途径,作物新品种的培育,微型繁殖,作物脱毒,人工种子,植物细胞工程的实际应用,单倍体育种,突变体的利用,细胞产物的工厂化生产,本节课内容小结,1,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进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（）,A,选择优良品种进行杂交,B,进行远缘植物体细胞杂交,C,利有芽尖进行组织培养,D,人工诱导基因突变,c,2.,人参皂苷干粉可以通过下列何种技术获得 （）,A,杂交育种,B,植物细胞培养,C,多倍体育种,D,单倍体育种,B,巩固练习,3,将花粉细胞单倍体技术培养成幼苗时，下列条件不需要的是（）,A,具有完整细胞核的细胞,B,一定营养化物质和植物激素,C,离体培养,D,导入目的基因,D,4.,下列属于植物的微型繁殖技术的是 （）,A,兰花芽尖组织培养成兰花幼苗,B,水稻种子萌发并长成新个体,C,扦插的葡萄枝长成新个体,D,柳条芽发育成枝条,A,巩固练习,5,、植物的微型繁殖技术是指,（）,A,植物体细胞杂交技术,B,嫁接,C,营养繁殖,D,植物组织培养,6,、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，这些植株的特点是（,）,A,彼此性状相似,B,变异频率较高,C,单倍体,D,都是纯合子,7,用植物组织培养技术，可以培养或生产（,）,A,食品添加剂,B,无病毒植物,C.,人工种子,D,前三项都是,8,下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（,）,A,花药离体培养得到单倍体植株,B.,秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株,C,人工种子的培育,D,“番茄,马铃薯”杂种植株的培育过程,9.,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（）,A.,有丝分裂,B.,分化,C.,减数分裂,D.,全能性,10.,植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如图所示，回答相应的 问题：,(1),为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因,_,。,(2),培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体,_,。,(3),在生产实践中为获得大量的细胞产物如：紫杉醇，可将,_,放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬浮液，再经过,_ _,即可获得大量细胞。,(,1),这些部位病毒极少,(2),脱分化和再分化,(3),愈伤组织细胞分裂,(4),植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于,_,、,_,、,_,等育种过程中。,(4),植物体细胞杂交育种,基因工程育种,单倍体育种,子房壁,果皮,珠被,种皮,胚乳,胚,受精极核,受精卵,种子,果实,果实和种子的形成,种 子 的 结 构,自然种子,胚,种皮,胚乳,