植物细胞工程的实际应用(

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1、*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*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 融合植物植物 体细胞体细胞 杂交杂交*蝴蝶兰212植物细胞工程的实际应用*资料1 科学家应用多倍体育种的方法，

2、培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、 含糖高、口感好等特点。但因其不结种子， 每年必须用四倍体和 二倍体西瓜杂交培育 种子，不仅增加了生 产成本，也给无籽西 瓜的普及带来困难。*一、植物繁殖的新途径（一）微型繁殖 读课本38页第一二段回答问题： 1、微型繁殖的概念、优点 2、微型繁殖属于哪种生殖方式？ 为何能保持优良品种的遗传特性？*1.微型繁殖(1)概念：用于 优良品种的植物组织培养技术。(2)特点 繁殖，能够保持种苗的优良 特性选取材料少；繁殖速度 ，周期短；不受季节、气候、自然灾害等因素的影响。可实现 化生产。快速繁殖无性遗传快工厂*2、微型繁殖属于哪种生殖方式？为何 能保持优良品种的遗传

3、特性？微型繁殖属于无性繁殖； 无性繁殖只进行有丝分裂，后代不发生性 状分离，所以能保持优良品种的遗传特性*资料2 病毒引起的植物病害有500多种。 受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉， 如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、 苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的 防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损 失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼 嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几 乎不含病毒。*小贴士病毒是寄生性生物，在用种子繁殖或用植物根、茎无性繁殖过程中，种子、根、茎的细胞中可能携带着病毒并传给下一代，使其繁殖的子代感染病毒。*(二)作物脱毒阅读课本38页最后一段和39页

4、一二段回答问题 1、植物感染病毒后有何危害？2、目前采用什么方法来脱毒？选择什么样的材 料？有何特点？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，品质变差茎尖组织培养技术选用植物分生区附近（如茎尖、根尖，但通常采 用茎尖）这部分细胞病毒极少甚至无病毒*2.作物脱毒(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*2脱毒苗与抗毒苗有何区别？脱毒苗：是选择植物的茎尖(刚形成，不含有病毒)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。抗毒苗：是把某抗病基因导入到受体植株中，并通过一定的方法培育形成的，属于基因工程的范畴。*（三）神奇的人工种子 1

5、、天然种子的局限性？ 2、什么是人工种子？1）培育周期长2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性3）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通过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。*人工种子的结构*结构：由 、作为保护性外壳的 和提供发育所需营养的 组成。如图所示：胚状体人工种皮人工胚乳人工种皮胚状体人工胚乳*3、教材40页，【讨论】人工种子与天然种子相比有何 优点？ 培植周期短 后代无性状分离 不受气候,季节和地域限制 可以很方便地贮藏和运输 还可加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长

6、调节剂等4、教材40页，为了促进胚状体的生长发育还可以 向人工种皮中加入些什么？*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2、如图所示 脱分化再分化 若培育人工种子则应选择 作为 材料？D *二二、作物新品种的培育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:(

7、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*花药离体培养花药离体培养P P高杆高杆抗病抗病DDTTDDTT矮杆感矮杆感病病ddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病DdTtDdTt配子配子DTDTDtDtdTdTdtdtDTDTDtDtdTdTdtdtDDTTDDTTDDttDDttddTTddTTddttddtt 纯合体纯合体秋水仙素处理秋水仙素处理需要的矮抗品种需要的矮抗品种第第1 1年年第第2 2年年举例单倍体育种：举例单倍体育种：利用利用高杆抗病高杆抗病DDTTDDTT和和矮杆感病矮杆感病ddttddtt品种培育品种培育矮杆抗病矮杆抗病ddT

8、TddTT品种品种单倍体幼苗单倍体幼苗*举例：举例： 利用利用高杆抗病高杆抗病DDTTDDTT和和矮杆感病矮杆感病ddttddtt品种培育品种培育矮杆抗病矮杆抗病ddTTddTT品种品种P P高杆高杆抗病抗病DDTTDDTT矮杆感矮杆感病病ddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病DdTtDdTtF F2 2D_T_D_T_D_ttD_tt ddTddT_ _ ddttddttddTTddTT第第1 1年年第第2 2年年第第3636年年 矮抗品种矮抗品种矮抗矮抗花药离体培养花药离体培养P P高杆高杆抗病抗病DDTTDDTT矮杆感矮杆感病病ddttddttF F1 1高杆抗病高杆抗病DdTtD

9、dTt配子配子DTDTDtDtdTdTdtdtDTDTDtDtdTdTdtdtDDTTDDTT DDttDDttddTTddTT ddttddtt 纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素 矮抗品种矮抗品种第第1 1年年第第2 2年年单倍体幼苗单倍体幼苗杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种*二二、作物新品种的培育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*二二、作物新品种的培育作物新品种

10、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、转基因植物的培育转基因细胞转基因植物植物组织培养4、植物体细胞杂交 植物细胞融合杂种细胞杂种植物植物组织培养转基因技术*（三）细胞产物的工厂化生产 哪些产物可用该方法获得？ 细胞产物的工厂化生产过程中用到了什么技术？*三.细胞产物的工厂化生产 (1)种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.(2)技术:植物的组织培养.*人参根大量愈伤组织选择增殖速度快且细胞内人参皂甙含量高

11、的细胞分裂出更多的细胞人参皂甙2、如下图所示 脱分化再分化 若大量生产人参皂甙（dai）则应 选择 进行培养？这些细胞产物是在植物组织培养的哪一环节中获得的？*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212植物细胞工程的实际应用突变体的利用+ 人工薄膜培养*例例1 1：0303江苏江苏 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

12、的是 A.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.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.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.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*例例2 2：右图为植物体细胞杂交过程：右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答：示意图。据图回答：1 1）步骤）步骤是是_ _ 最常用的方法是最常用的方法是_._. 2 2）步骤）步骤一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是 _目的是目的是_ _._. 3

13、 3）在利用杂种细胞培育成为杂种）在利用杂种细胞培育成为杂种 植株的过程中，运用的技术手段植株的过程中，运用的技术手段 是是_ _ ，其中步骤，其中步骤相相 当于当于_，步骤，步骤相当于相当于_去掉细胞壁分离出有去掉细胞壁分离出有 活力的原生质体活力的原生质体酶解法酶解法聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG）诱导原生质体融合诱导原生质体融合植物组织培养植物组织培养 脱分化脱分化再分化再分化*例例2 2：右图为植物体细胞杂交过程：右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答：示意图。据图回答：4 4）植物体细胞杂交的目的是获得）植物体细胞杂交的目的是获得新新的杂种植株。使的杂种植株。使_能能够在新的植

14、物体上有所表现够在新的植物体上有所表现，其其根本根本原因原因: :5 5）从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性 _。若运用传统有性杂交方法。若运用传统有性杂交方法能否实现？能否实现？_。并说明理由：。并说明理由：因此，这项研究对于培养作物新品因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于：种方面的重大意义在于：. .两个亲本的遗传性状两个亲本的遗传性状杂种植株获得了双亲的遗传物质杂种植株获得了双亲的遗传物质可育可育 不能不能因为不同种生物之间存在生殖隔离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可用于杂交的亲本组合范围*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 D植物组织培养植物组织培养 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*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