植物細胞工程的實際應用(上課用)

1、2022-2-22編輯課件1離體的植物器官、組織或細胞（外植體）離體的植物器官、組織或細胞（外植體）愈傷組織愈傷組織根、芽根、芽植物體植物體脫分化脫分化再分化再分化無菌無菌營養(yǎng)：營養(yǎng)：一定的外界條件一定的外界條件植物激素：植物激素：細胞分裂素細胞分裂素 生長素生長素有機物有機物 無機鹽無機鹽 水分水分遮光遮光一定的光照一定的光照芽發(fā)育成葉，葉芽發(fā)育成葉，葉肉細胞中葉綠素肉細胞中葉綠素的合成需要光照的合成需要光照排列疏松而無規(guī)排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞壁細胞如：胡蘿卜的形成層、菊花如：胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥幼莖段、月季的花

2、藥植物組織培養(yǎng)技術植物組織培養(yǎng)技術2022-2-22編輯課件2融合的原生質體融合的原生質體原生質體原生質體B B原生質體原生質體A A去壁去壁去壁去壁植物植物A A細胞細胞植物植物B B細胞細胞誘導誘導融合融合再生出細胞壁再生出細胞壁雜種細胞雜種細胞脫分化脫分化 （細胞分裂）（細胞分裂）愈傷組織愈傷組織再分化再分化雜種植株雜種植株植物植物組織組織培養(yǎng)培養(yǎng)植物植物細胞細胞融合融合2022-2-22編輯課件3蝴蝶蘭蝴蝶蘭212212植物細胞工程的實際應用植物細胞工程的實際應用2022-2-22編輯課件4概念：概念：1.1.微型繁殖微型繁殖繁殖率高，可大批量生產繁殖率高，可大批量生產保持親本的一切優(yōu)

3、良性狀保持親本的一切優(yōu)良性狀不受自然生長季節(jié)的限制不受自然生長季節(jié)的限制培養(yǎng)周期短培養(yǎng)周期短取材少取材少應用組織培養(yǎng)技術，應用組織培養(yǎng)技術，快速繁殖快速繁殖優(yōu)良品種植物優(yōu)良品種植物（也叫快速繁殖技術）（也叫快速繁殖技術）植物細胞的全能性植物細胞的全能性原理：原理：優(yōu)點：優(yōu)點：2022-2-22編輯課件52.2.作物脫毒作物脫毒 (1)材料材料: (2)方法方法:無病毒無病毒的莖尖等的莖尖等脫毒苗脫毒苗植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物的分生區(qū)植物的分生區(qū)(莖尖莖尖)-無病毒或極少無病毒或極少2022-2-22編輯課件63.3.神奇的人工種子神奇的人工種子技術：技術：原理：原理：結構：結構：優(yōu)點：優(yōu)點

4、：胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽）人工薄膜：人工薄膜：加入適量無機鹽、有機碳源等養(yǎng)分，加入適量無機鹽、有機碳源等養(yǎng)分，農藥、抗生素、有益菌及生長調節(jié)劑等農藥、抗生素、有益菌及生長調節(jié)劑等組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)細胞全能性細胞全能性與天然種子比：與天然種子比： 解決某些作物繁殖力低、結子困難、發(fā)芽率低問題解決某些作物繁殖力低、結子困難、發(fā)芽率低問題 保持優(yōu)良品種遺傳特性保持優(yōu)良品種遺傳特性 不受氣候、季節(jié)、地域的限制，時間短，占地少不受氣候、季節(jié)、地域的限制，時間短，占地少與試管苗比：與試管苗比：有人工薄膜保護，方便地貯藏和運輸有人工薄膜保護，方便地貯藏和運輸2022-2-22編輯

5、課件7正常正常植物植物花藥花藥實質是花粉細胞培養(yǎng)實質是花粉細胞培養(yǎng)愈傷愈傷組織組織 單倍體單倍體幼苗幼苗脫分化脫分化再分化再分化染色體加倍染色體加倍秋水仙素處理秋水仙素處理1.單倍體育種單倍體育種 (1)(1)方法方法: : (2)優(yōu)點優(yōu)點:花藥的離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，花藥的離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，染色體加倍選擇優(yōu)良品種染色體加倍選擇優(yōu)良品種種子種子純合體純合體選優(yōu)選優(yōu) 自交自交2022-2-22編輯課件82022-2-22編輯課件92022-2-22編輯課件10明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限.后代穩(wěn)定遺傳后代穩(wěn)定遺傳,都是純合體都是純合體;正常正常植物植物花藥花藥實質是花粉細胞培養(yǎng)實質是

6、花粉細胞培養(yǎng)愈傷愈傷組織組織 單倍體單倍體幼苗幼苗脫分化脫分化再分化再分化染色體加倍染色體加倍秋水仙素處理秋水仙素處理1.單倍體育種單倍體育種 (1)(1)方法方法: : (2)優(yōu)點優(yōu)點:花藥的離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，花藥的離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，染色體加倍選擇優(yōu)良品種染色體加倍選擇優(yōu)良品種種子種子純合體純合體選優(yōu)選優(yōu) 自交自交2022-2-22編輯課件111.單倍體育種單倍體育種2.突變體的利用突變體的利用 對植物組織培養(yǎng)過程中得對植物組織培養(yǎng)過程中得愈傷組織愈傷組織進行進行誘變誘變處理，處理，促其發(fā)生突變，誘導分化成植株，促其發(fā)生突變，誘導分化成植株，篩選篩選對人們對人們有利突變有利突變體

7、體,進而培育新品種進而培育新品種新新品種品種外植體外植體愈傷組織愈傷組織 多種多種突變體突變體篩選篩選脫分化脫分化再分化再分化誘變處理誘變處理3 3、轉基因植物的培育、轉基因植物的培育轉基因細胞轉基因細胞轉基因植物轉基因植物植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)4 4、植物體細胞雜交、植物體細胞雜交植物細胞融合植物細胞融合雜種細胞雜種細胞雜種植物雜種植物植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)轉基因技術轉基因技術2022-2-22編輯課件121.種類種類:2.技術技術:蛋白質蛋白質,脂肪脂肪,糖類糖類,藥物藥物,香料香料,生物堿等生物堿等.植物的組織培養(yǎng)植物的組織培養(yǎng)-愈傷組織細胞愈傷組織細胞培養(yǎng)培養(yǎng)2022-2-22編輯

8、課件13轉基因細胞轉基因細胞雜種細胞雜種細胞莖尖、根尖等分生區(qū)莖尖、根尖等分生區(qū)花藥（花粉）花藥（花粉）外植體外植體脫分化脫分化愈傷愈傷組織組織再分化再分化叢芽或叢芽或胚狀體胚狀體 工廠化工廠化生產藥物生產藥物人工種子人工種子轉基因植物轉基因植物雜種植物雜種植物作物脫毒作物脫毒單倍體育種單倍體育種微型繁殖微型繁殖、根、根植物體植物體誘變處理誘變處理突變細胞突變細胞212212植物細胞工程的實際應用植物細胞工程的實際應用突變體的利用突變體的利用+人工薄膜人工薄膜培養(yǎng)培養(yǎng)2022-2-22編輯課件14無菌、溫度無菌、溫度營養(yǎng)條件：營養(yǎng)條件：水、無機鹽、蔗糖、氨基酸、有機酸等水、無機鹽、蔗糖、氨基酸

9、、有機酸等植物激素：植物激素：外植體外植體脫分化脫分化愈傷愈傷組織組織再分化再分化胚狀體胚狀體或或叢芽叢芽 生長素、細胞分裂素比例生長素、細胞分裂素比例條件條件光光工廠化工廠化生產藥物生產藥物人工種子人工種子 微型繁殖微型繁殖突變體的利用突變體的利用轉基因植物轉基因植物雜種植物雜種植物作物脫毒作物脫毒單倍體育種單倍體育種、根、根植物體植物體轉基因細胞轉基因細胞雜種細胞雜種細胞莖尖、根尖等分生區(qū)莖尖、根尖等分生區(qū)花藥（花粉）花藥（花粉）誘變誘變處理處理突變細胞突變細胞過程過程應用應用原理（基礎）原理（基礎）植物細胞全能性（概念、原因、表達條件、植物細胞全能性（概念、原因、表達條件、 ）適宜（適宜

10、（1）增大增大減小減小植物植物克隆克隆技術技術 或或植物植物組織組織培養(yǎng)培養(yǎng)2022-2-22編輯課件15典例精析典例精析2022-2-22編輯課件162022-2-22編輯課件172022-2-22編輯課件181 1、植物的微型繁殖技術是指、植物的微型繁殖技術是指（ ） A A植物體細胞雜交技術植物體細胞雜交技術 B B嫁接嫁接 C C營養(yǎng)繁殖營養(yǎng)繁殖 2 2、科學工作者把胡蘿卜的韌皮部細胞分離出來，將、科學工作者把胡蘿卜的韌皮部細胞分離出來，將單個細胞放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許多完整的植單個細胞放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，這些植株的特點是株，這些植株的特點是（ ） A A彼此性

11、狀相似彼此性狀相似 B B變異頻率較高變異頻率較高 C C單倍體單倍體 D D都是純合子都是純合子課堂演練課堂演練2022-2-22編輯課件193 3用植物組織培養(yǎng)技術，可以培養(yǎng)或生產（用植物組織培養(yǎng)技術，可以培養(yǎng)或生產（ ） A A食品添加劑食品添加劑 B B無病毒植物無病毒植物 C. C. 人工種子人工種子 D D前三項都是前三項都是4 4下列四個選項中沒有采取植物組織培養(yǎng)技術的是下列四個選項中沒有采取植物組織培養(yǎng)技術的是（ ） A A花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株 B.B.秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株 C C人工種子的培育人工種子的培

12、育 D D“番茄番茄馬鈴薯馬鈴薯”雜種植株的培育過程雜種植株的培育過程2022-2-22編輯課件20 5 5、馬鈴薯利用它的塊莖進行無性繁殖，種植的世代多了以后、馬鈴薯利用它的塊莖進行無性繁殖，種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產，為此農戶都希望得到無病毒的幼苗往往會感染病毒而減產，為此農戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。獲得無病毒幼苗的最佳辦法是（進行種植。獲得無病毒幼苗的最佳辦法是（ ） A A選擇優(yōu)良品種進行雜交選擇優(yōu)良品種進行雜交 B B進行遠緣植物體細胞雜交進行遠緣植物體細胞雜交 C C利有芽尖進行組織培養(yǎng)利有芽尖進行組織培養(yǎng) D D人工誘導基因突變人工誘導基因突變6.6.甘薯種植

13、多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產上采甘薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質和產量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲證該品種的品質和產量水平。這種通過分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程不涉及細胞的（）得種苗的過程不涉及細胞的（） A.A.有絲分裂有絲分裂 B.B.分化分化 C.C.減數(shù)分裂減數(shù)分裂 D.D.全能性全能性2022-2-22編輯課件217.7.基因型為基因型為AaBbAaBb的水稻（含的水稻（含2424條染色體）的花藥通過條染色體）的花藥通過無菌操作接

14、入試管后，在一定條件下形成試管苗，問無菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問：（1 1）愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規(guī)）愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基則的細胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得中獲得_ _ 等營養(yǎng)物質。等營養(yǎng)物質。（2 2）要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應有）要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應有_ _和和_兩類激素。兩類激素。水、無機鹽、維生素和小分子有機物水、無機鹽、維生素和小分子有機物細胞分裂素細胞分裂素植物生長素植物生長素2022-2-22編輯課件22（3 3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由）愈