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1、 抗虫棉抗虫棉抗虫棉抗虫棉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多倍体育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种基因工程育种基因工程育种基因工程育种基因工程育种三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜神奇的神奇的神奇的神奇的“ “太空椒太空椒太空椒太空椒” ”矮杆抗病的水稻矮杆抗病的水稻矮杆抗病的水稻矮杆抗病的水稻诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种12.2.1 2.2.1 2.2.1 2.2.1 植物的克隆植物的克隆植物的克隆植物的克隆2植物克隆的理论基础是植物克隆的理论基础是 ，技术基础是技术基础是 。 植物组织培养植物组织培养植物细胞的全能性植物细胞
2、的全能性3蝴蝶兰属热带气生兰，花形似蝴蝶兰属热带气生兰，花形似蝴蝶，因而得名。其花形态美蝴蝶，因而得名。其花形态美丽，色彩丰富，花期长，在热丽，色彩丰富，花期长，在热带兰中有带兰中有“兰花皇后兰花皇后”之美称，之美称，是近年来最受欢迎的洋兰之一。是近年来最受欢迎的洋兰之一。任务：任务：蝴蝶兰是单茎性气生兰，蝴蝶兰是单茎性气生兰，植株极少发育侧芽，且种子极植株极少发育侧芽，且种子极难萌发难萌发, ,对其进行常规性的繁对其进行常规性的繁殖，增殖速度很慢。请设计快殖，增殖速度很慢。请设计快速培育方案。（以速培育方案。（以3-43-4月龄的月龄的植株幼叶繁殖最好）植株幼叶繁殖最好） 4过程由高度分化的
3、植物器官、组织或由高度分化的植物器官、组织或细胞形成为愈伤组织的过程。细胞形成为愈伤组织的过程。蝴蝶兰蝴蝶兰植株植株叶叶细细胞胞愈伤愈伤组织组织胚状体胚状体幼幼体体成熟植株成熟植株脱分化：脱分化：液体悬浮培养液体悬浮培养分散成单细胞分散成单细胞胚性胚性细胞细胞特征：细胞质丰富、液泡特征：细胞质丰富、液泡小而细胞核大。小而细胞核大。再再分分化化5愈伤组织愈伤组织想一想：想一想：产生的愈伤组织细胞与叶细胞相比产生的愈伤组织细胞与叶细胞相比（1 1）染色体的数目是否相同？）染色体的数目是否相同？（2 2）染色体上所含的遗传物质是否相同？）染色体上所含的遗传物质是否相同？（3 3）细胞的形态结构是否相
4、同？）细胞的形态结构是否相同？相同相同相同相同不同不同是一种由相对是一种由相对没有分化的活的薄壁细胞团没有分化的活的薄壁细胞团组成的的新生细胞组成的的新生细胞（细胞排列疏松、无规则细胞排列疏松、无规则）。）。6胚状体胚状体胚性细胞胚性细胞愈伤组织愈伤组织71. 植物组织培养的过程：植物组织培养的过程：2. 植物组织培养程序：植物组织培养程序：一、植物组织培养程序一、植物组织培养程序激素：激素：PHPH值：值：配制培养基（半固体）配制培养基（半固体）无机营养成分：无机营养成分： 有机营养成分：有机营养成分：切取小组织块（消毒的根茎叶芽）切取小组织块（消毒的根茎叶芽） 外植体外植体接种，获得愈伤组
5、织（创伤组织）接种，获得愈伤组织（创伤组织）诱导愈伤组织，再生出新植株诱导愈伤组织，再生出新植株水、矿质元素水、矿质元素a 含含N物质：包括维生素和氨基酸物质：包括维生素和氨基酸 b 碳源：碳源：2%5%的蔗糖的蔗糖 c 琼脂：起支持作用琼脂：起支持作用生长素，细胞分裂素和赤霉素生长素，细胞分裂素和赤霉素5.06.0条件：条件： 含有全部营养含有全部营养成分的培养基、成分的培养基、无菌环境、无菌环境、适合的适合的PHPH、一定的温度、一定的温度、空气、空气、适时光照等。适时光照等。8切切取取接接种种愈愈伤伤组组织织的的形形成成试试管管苗苗的的形形成成9应用应用1 1： 培养过程中，在培养基上需
6、加入蔗糖，培养时需要照光，培养过程中，在培养基上需加入蔗糖，培养时需要照光，那么，那么，培养的植物到底是自养型还是异养型？光的作用是什么？培养的植物到底是自养型还是异养型？光的作用是什么？对于上述疑问，某研究性学习小组进行了下列实验：一组在培养对于上述疑问，某研究性学习小组进行了下列实验：一组在培养基中加基中加30%30%的蔗糖，另一组不加蔗糖，接种后，每组再分成两个的蔗糖，另一组不加蔗糖，接种后，每组再分成两个小组，分别在光下和暗中培养。小组，分别在光下和暗中培养。1 1个月后，观察植物体生长、分个月后，观察植物体生长、分化情况，结果为下表：化情况，结果为下表：你能得出什么结论？你能得出什么
7、结论？ 蔗糖为生长、分化的必需成分蔗糖为生长、分化的必需成分( (提供能量提供能量) )，光促进细胞分化。光促进细胞分化。 10在组织培养实验中，需要灭菌？在组织培养实验中，需要灭菌？ 有哪些因素会造成杂菌污染？有哪些因素会造成杂菌污染？应用应用2 2：某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，：某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了为查找污染原因设计了4 4个实验，实验条件除图示外共个实验，实验条件除图示外共他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是什么？结论是什么？污染主要来源于组织培养所用的离体组织；污染
8、主要来源于组织培养所用的离体组织；污染主要不是培养基灭菌时间短造成的；污染主要不是培养基灭菌时间短造成的；调节培养基调节培养基pHpH不能解决污染问题；不能解决污染问题；调节培养温度不能解决污染问题。调节培养温度不能解决污染问题。111 1、定义：、定义： 植物体的每个生活细胞都具有植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性遗传上的全能性，因而都具有因而都具有发育成完整植株的潜能发育成完整植株的潜能。 如根、尖、叶、花药、子房、幼胚等如根、尖、叶、花药、子房、幼胚等2 2、体现：、体现： （1 1） 受精卵的全能性受精卵的全能性最高最高 （2 2） 植物细胞的全能性植物细胞的全能性动物细胞动物细
9、胞（3）不同植物或同一植物的不同基因型）不同植物或同一植物的不同基因型 的个体，细胞的全能性表达程度不同的个体，细胞的全能性表达程度不同 。 二、植物细胞的全能性二、植物细胞的全能性受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞 4 4、全能性的表达条件：、全能性的表达条件：离体状态、营养物质、激素、其它外界条件离体状态、营养物质、激素、其它外界条件121 1、为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不、为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？同的组织、器官？在特定空间和时间条件下在特定空间和时间条件下 的结果的结果基因选择性表达基因选择性表达2 2、不同种类植物或同种植物
10、的不同基因型个体之间细胞、不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间细胞全能性的表达成都相同么？全能性的表达成都相同么？不同，遗传物质有差异不同，遗传物质有差异思考讨论：思考讨论：3 3、为什么有些植物在多次继代培养后，会丧失细胞、为什么有些植物在多次继代培养后，会丧失细胞全能性的全能性的表达表达能力能力阅读阅读P22P22页植物细胞全能性的体现一节页植物细胞全能性的体现一节13激素水平打破激素水平打破对外源生长物质敏感性下降对外源生长物质敏感性下降 其他原因其他原因 3 3、为什么有些植物在多次继代培养后，会丧、为什么有些植物在多次继代培养后，会丧失细胞全能性的失细胞全能性的表达表达能力能力
11、143、植物组织培养的应用、植物组织培养的应用培养周期短、繁殖率高（珍稀、培养周期短、繁殖率高（珍稀、濒危物种）濒危物种）培育无病毒植物培育无病毒植物保持母本的优良形状保持母本的优良形状制成制成人工种子人工种子，解决有些植物解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题等问题人造种皮人造种皮胚状体或不定芽或胚状体或不定芽或顶芽或腋芽顶芽或腋芽. .人工胚乳或子叶人工胚乳或子叶人工种子的结构人工种子的结构为了促进胚状体的生为了促进胚状体的生长发育，可以向其中长发育，可以向其中加入哪些物质？加入哪些物质？人工种子人工种子151 1、 下图是植物组织培养的简略表示。据此回
12、答：下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：（1 1）表示表示，它能被培养成为，它能被培养成为的根本的根本原因是原因是。（2 2）表示表示，它与，它与相比分化程度相比分化程度，全能性全能性。（3 3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）若想制作人工种子，应该选用（填编号）。（4 4）若）若是花药，则是花药，则是是，继续对其使，继续对其使用用处理可获得处理可获得正常植株，该正常植株，该过程称为过程称为。（5 5）若）若是胡萝卜根尖细胞，则培养成的是胡萝卜根尖细胞，则培养成的的叶片的颜的叶片的颜色是色是，这说明根尖细胞，这说明根尖细胞。（6 6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物）若利用此项技
13、术制造治疗烫伤、割伤的药物紫紫草素，培养将进行到（填编号）草素，培养将进行到（填编号）。 离体的植物细胞、离体的植物细胞、组织、器官组织、器官 具有植物细胞全能性具有植物细胞全能性 愈伤组织愈伤组织 低低 高高 单倍体植株单倍体植株 秋水仙素秋水仙素 纯合纯合 单倍体育种单倍体育种 绿色绿色 含有与叶绿体形成相关的基因含有与叶绿体形成相关的基因 16理论基础 植物的克隆通常采用的技 术 基 础 植物组织培养植物组织培养 植物器官培养植物器官培养植物细胞的全能性植物细胞的全能性主 要 技 术植物细胞培养植物细胞培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交原生质体培养原生质体培养171.1.器官培养：器官培养
14、： 指以植物的根、茎、叶、花、果等指以植物的根、茎、叶、花、果等 器官为外植体器官为外植体的离体无菌培养。的离体无菌培养。三、细胞培养和组织培养三、细胞培养和组织培养 指以指以单个游离细胞单个游离细胞为外植体为外植体的离体无菌培养。的离体无菌培养。 2.2.细胞培养细胞培养细胞培养细胞培养: :3.3.器官的发生和形态建成技术器官的发生和形态建成技术器官的发生和形态建成技术器官的发生和形态建成技术 4.4.意义意义意义意义通过平衡的植物激素配比进行调控通过平衡的植物激素配比进行调控18如何剥离如何剥离细胞壁呢细胞壁呢？四、原生质体培养四、原生质体培养1.1.原生质体培养原生质体培养原生质体培养
15、原生质体培养用纤维素酶、果胶酶处理用纤维素酶、果胶酶处理方法方法方法方法植物植物细胞细胞0.50.5 0.6mol/L0.6mol/L的甘露醇的甘露醇( (较高渗透压较高渗透压) )纤维素酶纤维素酶和果胶酶和果胶酶球型的球型的原生质体原生质体原生质体原生质体原生质体原生质体为什么要加较高渗为什么要加较高渗为什么要加较高渗为什么要加较高渗透压的甘露醇呢透压的甘露醇呢透压的甘露醇呢透压的甘露醇呢? ? ? ?防止原生质体吸水胀破防止原生质体吸水胀破植植株株植物细胞除去壁后的部分植物细胞除去壁后的部分植物细胞除去壁后的部分植物细胞除去壁后的部分19发光发光发光发光基因基因基因基因发发 光光 树树如何
16、培育发如何培育发光树呢？光树呢？2.原生质体培养技术的应用原生质体培养技术的应用20提取目的基因提取目的基因（发光基因）（发光基因）目的基因与目的基因与运载体结合运载体结合导入受体细胞导入受体细胞（原生质体）（原生质体）检测发光与否检测发光与否原生质体培养原生质体培养21白白菜菜甘甘蓝蓝如何实现如何实现如何实现如何实现? ? ? ?22五、植物细胞工程五、植物细胞工程植物体细胞杂交植物体细胞杂交将两种植物的体细胞融合成一个杂种细胞；再通过组将两种植物的体细胞融合成一个杂种细胞；再通过组织培养技术将杂种细胞培育成新的植物体。织培养技术将杂种细胞培育成新的植物体。概念：概念： 过程过程再生出再生出
17、细胞壁细胞壁融合的融合的原生质原生质体体ABAB脱分化脱分化再分化再分化植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A原生质体原生质体B原生质体原生质体A杂种杂种细胞细胞AB去去 壁壁人工人工诱导诱导植物细胞植物细胞B去去 壁壁愈伤愈伤组织组织杂种杂种植株植株成果和未解决的问题成果和未解决的问题 成果：成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，克服不同生物远缘杂交的障碍， 出现自然界没有的新品种。出现自然界没有的新品种。未解决的问题：未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲 代的优良性状。代的优良性状。231 1“ “白菜白菜白菜白
18、菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝” ”是用植物细胞工程的方法培育出来的，培是用植物细胞工程的方法培育出来的，培是用植物细胞工程的方法培育出来的，培是用植物细胞工程的方法培育出来的，培育育育育 过程不涉及过程不涉及过程不涉及过程不涉及 A A基因的选择表达基因的选择表达基因的选择表达基因的选择表达 B B同源染色体分离同源染色体分离同源染色体分离同源染色体分离 C C制备原生质体制备原生质体制备原生质体制备原生质体 D D形成愈伤组织形成愈伤组织形成愈伤组织形成愈伤组织B2 2 2 2马铃薯是无性繁殖的作物，体内容易积累病毒，会导致其马铃薯是无性繁殖的作物，体内容易积累病毒，会导致其马铃薯是无性繁殖的作物，体
19、内容易积累病毒，会导致其马铃薯是无性繁殖的作物，体内容易积累病毒，会导致其 品质变差。目前对它进行脱毒处理最好的办法是（品质变差。目前对它进行脱毒处理最好的办法是（品质变差。目前对它进行脱毒处理最好的办法是（品质变差。目前对它进行脱毒处理最好的办法是（ ） A A A A采用茎尖组织培养技术获得植株采用茎尖组织培养技术获得植株采用茎尖组织培养技术获得植株采用茎尖组织培养技术获得植株 B B B B采用基因工程技术培育抗虫植株采用基因工程技术培育抗虫植株采用基因工程技术培育抗虫植株采用基因工程技术培育抗虫植株 C C C C采用诱变育种培育抗性植物采用诱变育种培育抗性植物采用诱变育种培育抗性植物
20、采用诱变育种培育抗性植物 D D D D采用杂交育种培育抗性植物采用杂交育种培育抗性植物采用杂交育种培育抗性植物采用杂交育种培育抗性植物A3.3.下列不能作为植物组织培养的材料是：下列不能作为植物组织培养的材料是：A A、秋海棠的叶、秋海棠的叶 B B、马铃薯的块茎、马铃薯的块茎C C、成熟的花粉、成熟的花粉 D D、木质部中的导管细胞、木质部中的导管细胞D D总结：总结：植物细胞工程概念：植物细胞工程概念：应用：应用：254.4.下列有关植物组织培养过程中细胞脱分化的说法，不正确是下列有关植物组织培养过程中细胞脱分化的说法，不正确是A A、已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的、
21、已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的 细胞的过程细胞的过程B B、已经分化的细胞转变为具有分生能力的薄壁细胞，进而形、已经分化的细胞转变为具有分生能力的薄壁细胞，进而形 成植物愈伤组织的过程成植物愈伤组织的过程C C、离体的植物组织在一定的条件下分化出根和芽的过程、离体的植物组织在一定的条件下分化出根和芽的过程D D、离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过、离体的植物组织在脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过 有关激素的诱导有关激素的诱导5.5.5.5.在植物器官培养过程中在植物器官培养过程中在植物器官培养过程中在植物器官培养过程中, , , ,可以通过适当调整植物激素
22、的比例可以通过适当调整植物激素的比例可以通过适当调整植物激素的比例可以通过适当调整植物激素的比例, , , , 达到调控器官的发育达到调控器官的发育达到调控器官的发育达到调控器官的发育, , , ,如适量的激动素和细胞分裂素配比可如适量的激动素和细胞分裂素配比可如适量的激动素和细胞分裂素配比可如适量的激动素和细胞分裂素配比可 以诱导芽的分化以诱导芽的分化以诱导芽的分化以诱导芽的分化. . . . （ ）6.6.6.6.植物细胞工程技术就是在原生质体培养的基础上的原生质植物细胞工程技术就是在原生质体培养的基础上的原生质植物细胞工程技术就是在原生质体培养的基础上的原生质植物细胞工程技术就是在原生质
23、体培养的基础上的原生质 体融合技术。体融合技术。体融合技术。体融合技术。 （ ）C261 1、细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是、细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列不正确的是 A A分化发生在生物体的整个生命进程中分化发生在生物体的整个生命进程中 B B分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果 C C未离体的体细胞不会表现出全能性未离体的体细胞不会表现出全能性 D D分化过程中遗传物质发生了改变分化过程中遗传物质发生了改变D D2 2、将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是、将胡萝卜韧皮部细
24、胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是 A A、具有完整细胞核的细胞、具有完整细胞核的细胞 B B、一定的营养物质和植物激素、一定的营养物质和植物激素 C C、离体状态、离体状态 D D、导入指定基因、导入指定基因D D3、植物组织培养过程中的脱分化是指、植物组织培养过程中的脱分化是指 （ ） A.A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C.C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 D.D.取植物的枝芽
25、培育成一株新植物的过程取植物的枝芽培育成一株新植物的过程C275 5植物细胞表现出全能性的必要条件是（植物细胞表现出全能性的必要条件是（ ）A.A.给予适宜的营养和外界条件给予适宜的营养和外界条件B.B.导入其他植物细胞的基因导入其他植物细胞的基因C.C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D.D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内6 6细胞具有全能性的原因是细胞具有全能性的原因是 （ ）A.A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能B.B.生物体的每一个细胞都具有全能性
26、生物体的每一个细胞都具有全能性C.C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因D.D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的CC4 4、植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物、植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物 激素分别是激素分别是（ ） 细胞的全能性细胞的全能性 离体植物器官，组织或细胞离体植物器官，组织或细胞 根，芽根，芽 生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素 生长素和乙烯生长素和乙烯 愈伤组织愈伤组织 再分化再分化 脱分化脱分化 植物体植物体 A A、 B B、 C C、 D D、 A A28Thank you!29
