植物细胞工程的实际应用上课用ppt课件

离体的植物器官 组织或细胞 外植体 愈伤组织 根 芽 植物体 脱分化 再分化 无菌 营养 一定的外界条件 植物激素 细胞分裂素生长素 有机物无机盐水分 遮光 一定的光照 芽发育成叶 叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照 排列疏松而无规则 高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞 如 胡萝卜的形成层 菊花幼茎段 月季的花药 植物组织培养技术 1 融合的原生质体 原生质体B 原生质体A 去壁 去壁 植物A细胞 植物B细胞 诱导融合 再生出细胞壁 杂种细胞 脱分化 细胞分裂 愈伤组织 再分化 杂种植株 植物组织培养 植物细胞融合 植物体细胞杂交 2 蝴蝶兰 2 1 2植物细胞工程的实际应用 3 4 5 概念 1 微型繁殖 一 植物繁殖的新途径 繁殖率高 可大批量生产 保持亲本的一切优良性状 不受自然生长季节的限制 培养周期短 取材少 应用组织培养技术 快速繁殖优良品种植物 也叫快速繁殖技术 植物细胞的全能性 原理 优点 6 1 微型繁殖2 作物脱毒 一 植物繁殖的新途径 1 材料 2 方法 无病毒的茎尖等 脱毒苗 植物组织培养 植物的分生区 茎尖 无病毒或极少 7 1 微型繁殖2 作物脱毒3 神奇的人工种子 一 植物繁殖的新途径 技术 原理 结构 优点 胚状体 不定芽 顶芽 腋芽 人工薄膜 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 组织培养 细胞全能性 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 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 与试管苗比 有人工薄膜保护 方便地贮藏和运输 胚 8 二 作物新品种的培育 正常植物 花药 实质是花粉细胞培养 愈伤组织 单倍体幼苗 脱分化 再分化 染色体加倍 秋水仙素处理 1 单倍体育种 1 方法 2 优点 花药的离体培养获得单倍体植株 染色体加倍选择优良品种 种子 纯合体 选优自交 9 花药离体培养 P 高杆抗病DDTT 矮杆感病ddtt F1 高杆抗病DdTt 配子 DT Dt dT dt DT Dt dT dt DDTT DDtt ddTT ddtt 纯合体 秋水仙素处理 需要的矮抗品种 第1年 第2年 举例单倍体育种 利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt品种培育矮杆抗病ddTT品种 单倍体幼苗 10 杂交育种 单倍体育种 11 二 作物新品种的培育 明显缩短育种年限 后代稳定遗传 都是纯合体 正常植物 花药 实质是花粉细胞培养 愈伤组织 单倍体幼苗 脱分化 再分化 染色体加倍 秋水仙素处理 1 单倍体育种 1 方法 2 优点 花药的离体培养获得单倍体植株 染色体加倍选择优良品种 种子 纯合体 选优自交 12 植物的单倍体应用于育种 其最主要的优势不包括 A 大大缩短育种年限B 直接显示突变表型而被选择C 通过诱导能产生纯合体D 能产生较高的突变频率 D 13 二 作物新品种的培育 1 单倍体育种2 突变体的利用 对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理 促其发生突变 诱导分化成植株 筛选对人们有利突变体 进而培育新品种 新品种 外植体 愈伤组织 多种突变体 筛选 脱分化 再分化 诱变处理 3 转基因植物的培育 植物组织培养 4 植物体细胞杂交 植物细胞融合 植物组织培养 14 三 细胞产物的工厂化生产 1 种类 2 技术 蛋白质 脂肪 糖类 药物 香料 生物碱等 植物的组织培养 愈伤组织细胞培养 15 转基因细胞杂种细胞茎尖 根尖等分生区花药 花粉 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 丛芽或胚状体 工厂化生产药物 人工种子 转基因植物杂种植物作物脱毒单倍体育种微型繁殖 根 植物体 诱变处理 突变细胞 2 1 2植物细胞工程的实际应用 突变体的利用 人工薄膜 培养 16 植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用 a 拯救濒危植物 b 提供食品制作的原料 c 转基因植物的培育 也要用到植物组织培养的方法 17 无菌 温度营养条件 水 无机盐 蔗糖 氨基酸 有机酸等植物激素 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 胚状体或丛芽 生长素 细胞分裂素比例 条件 光 工厂化生产药物 人工种子 微型繁殖突变体的利用转基因植物杂种植物作物脱毒单倍体育种 根 植物体 转基因细胞杂种细胞茎尖 根尖等分生区花药 花粉 诱变处理 突变细胞 过程 应用 原理 基础 植物细胞全能性 概念 原因 表达条件 适宜 1 增大 减小 植物克隆技术或植物组织培养 18 08江苏高考 下列关于植物组织培养的叙述中 错误的是A 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 D 19 例1 03江苏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 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B 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D 该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构 典例精析 20 例2 右图为植物体细胞杂交过程示意图 据图回答 1 步骤 是 最常用的方法是 2 步骤 一般常用的化学试剂是 目的是 3 在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中 运用的技术手段是 其中步骤 相当于 步骤 相当于 去掉细胞壁分离出有活力的原生质体 酶解法 聚乙二醇 PEG 诱导原生质体融合 植物组织培养 脱分化 再分化 21 例2 右图为植物体细胞杂交过程示意图 据图回答 4 植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株 使 能够在新的植物体上有所表现 其根本原因 5 从理论上讲 杂种植株的育性 若运用传统有性杂交方法能否实现 并说明理由 因此 这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 两个亲本的遗传性状 杂种植株获得了双亲的遗传物质 可育 不能 因为不同种生物之间存在生殖隔离 克服远缘杂交不亲和的障碍 大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围 22 1 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2 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 课堂演练 23 3 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4 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 24 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 25 7 基因型为AaBb的水稻 含24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 1 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 必须从培养基中获得 等营养物质 2 要促进花粉细胞分裂生长 培养基中应有 和 两类激素 水 无机盐 维生素和小分子有机物 细胞分裂素 植物生长素 26 3 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 能利用光能制造有机物 供试管苗生长发育 4 试管苗的细胞核中含 条脱氧核糖核苷酸链 5 培育成的试管苗可能出现的基因型有 叶绿体 24 AB aB Ab ab 27 现在已有胡萝卜 芹菜 柑橘 咖啡 棉花 玉米 水稻 橡胶等几十种植物的人工种子试种成功 但由于成本较高 中国尚未应用于生产 植物组织培养大量生产紫草素 28