1、植物細胞工程實際應用課件1、回憶植物組織培養技術的基本原理和過程？2、思考利用這項技術能做哪些工作？ 再分化脫分化愈傷組織外植體試管苗植株 資料1 科學家應用多倍體育種的方法，培育出的三倍體無子西瓜，具有無子、含糖高、口感好等特點。 但因其不結種子，每年必須用四倍體和二倍體西瓜雜交培育種子，不僅增加了生產成本，也給無籽西瓜的普及帶來困難。 資料2 病毒引起的植物病害有500多種。受害的植物包括糧食作物、蔬菜、果樹和花卉，如水稻、小麥、棉花、馬鈴薯、油菜、大蒜、蘋果、棗、唐菖蒲、蘭花等。而且沒有有效的防治辦法，只能拔除病株，造成很大的經濟損失。 病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成

2、熟的組織中較少，在分生區幾乎不含病毒。 資料3 蘭花因高雅美麗而深受人們喜愛。蘭花常用分根法和種子進行繁殖。在蘭花的常規繁殖中，遇到的難題是：用分根法繁殖速度緩慢，不利于新品種的推廣;用種子繁殖又很困難，因為蘭花的種子十分微小，胚很纖弱，種子幾乎沒有儲藏營養物質，在發芽過程中很容易夭折。一 植物繁殖的新途徑 1.概念:快速繁殖優良品種的植物組織培養技術2.優點:3.成就:1）保持優良品種的遺傳特性2）高效快速地實現種苗的大量繁殖 例：用一個蘭花莖尖就可以在一年內生產出400萬株蘭花苗。 微型繁殖技術（一）微型繁殖技術（也稱快速繁殖技術）一 植物繁殖的新途徑 討論P38利用了植物“微型”繁殖技術

3、的：1）保持優良品種的遺傳特性2）高效快速地實現種苗的大量繁殖 在短時間中獲得大量的優質種苗 生姜是藥食兩用的經濟作物，具有栽培容易、產量高、價格高等特點，近年在各地發展很快。但是生姜在生產上長期采用無性繁殖，容易感染多種病毒病，使生姜品質變差，葉子皺縮，生長緩慢，一般減產30%50%。 病毒容易沿植物體的維管組織傳播，而分生組織區中缺乏維管系統，因此不含病毒。用做組織培養的植物材料可以是植物體任何類型的組織細胞。怎樣利用植物組織培養技術解決？ 一 植物繁殖的新途徑 （二）作物脫毒1.作物脫毒的原因:2.作物脫毒的材料:3.作物脫毒的方法:4.作物脫毒的結果:長期進行無性繁殖的作物，易積累感染

4、的病毒，導致產量降低，品質變差分生區（如莖尖）的細胞進行組織培養獲得脫毒苗5.成就:種 子 的 結 構自然種子胚種皮胚乳（三）神奇的人工種子一 植物繁殖的新途徑 1）培育周期長 2）優良雜種的后代會發生性狀分離而喪失其優良特性 3）生產會受到季節、氣候和地域的限制，并且需要占用大量的土地實現制種（三）神奇的人工種子一 植物繁殖的新途徑 胚狀體（三）神奇的人工種子一 植物繁殖的新途徑 通過植物組織培養得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經過人工薄膜包裝得到的種子。（1）人工種子概念（2）人工種子組成胚狀體（或不定芽、頂芽和腋芽）+人工種皮 （三）神奇的人工種子一 植物繁殖的新途徑 誘導植物

5、愈傷組織 體細胞胚的誘導 體細胞胚的成熟 體細胞胚的機械化包裹 貯藏或種植思考設計人工種子制備技術的主要流程圖（三）神奇的人工種子一 植物繁殖的新途徑 討論P40培植周期短 后代無性狀分離不受氣候,季節和地域限制可以很方便地貯藏和運輸 加入適量的養分、無機鹽、有機碳源以及農藥、抗生素、有益菌、植物生長調節劑等1）優點：2）人工種皮的有效成分復習:1傳統方法(雜 交) 雜交育種依據的原理是: 基因的自由組合定律，優良的基因自由組合。結果:通過基因重組，把兩親本的優良性狀組合在同一后代中 缺點:要不斷進行(多年)純化和選擇，才得到一種符合理想要求的新品種 （一）單倍體育種二 作物新品種的培育 體細

6、胞中含有本物種配子染色體數目的個體1.單倍體定義：2.單倍體形成：3.單倍體植株的特點：由配子不經過受精作用而直接發育成的個體。例：蜜蜂中的雄蜂長得弱小，而且高度不育（一）單倍體育種二 作物新品種的培育 4.回顧單倍體育種的一般過程并設計出一種通過植物花藥組織培養生成正常植株的實驗流程。花藥 花粉細胞培養 接種脫分化愈傷組織 分化出小植物再分化單倍體植株移栽正常植株染色體加倍（一）單倍體育種二 作物新品種的培育 后代都是純合子，明顯縮短育種年限5.優點：（二）突變體的利用二 作物新品種的培育 植物組織培養過程中，由于培養細胞一直處于不斷的分生狀態，易受到培養條件和外界壓力的影響而產生突變：篩選

7、對人們有利突變體,進而培育新品種2.利用：3.成就：20世紀70年代以來，各國的科學家用這種方法已經篩選到抗病、抗鹽、含高蛋白，以及高產的突變體，有的已用于生產。蛋白質,脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿等1.細胞產物種類：三 細胞產物的工廠化生產植物的組織培養2.技術：3.成就：工廠化生產人參皂甙的基本過程是什么？ 第一步，選擇人參根作為外植體進行培養，產生愈傷組織，經過培養選擇找到增殖速度快而且細胞內人參皂甙含量高的細胞株作為種質，其中一部分作為保存用，以備下一次生產用，一部分進行發酵生產。第二步，將第一步選擇到的細胞株在發酵罐中的適合培養液中進行液體培養，增加細胞數量。第三步，將發酵罐中培養

8、的細胞進行破碎，從中提取人參皂甙。怎樣拯救紅豆杉并且生產大量紫杉醇？討論作業思考：1、高效抗癌的藥物紫杉醇，雖然能造福人類，但卻為瀕危的紅豆杉帶來一場滅頂之災。以“我們能否利用植物組織培養技術大量生產紫杉醇，從而拯救紅豆杉”為題，與同學展開討論，說出植物組織培養技術在節約資源、保護環境方面的重要意義。可以利用植物組織培養技術來大量生產紫杉醇。現在國內外的科學家們正在研究利用植物細胞培養技術來大量培育紅豆杉細胞，希望利用這種方法來大量生產紫杉醇。國內外許多實驗室開展了用組織培養法生產紫杉醇的研究，紅豆杉屬的11種植物現都在進行組織培養。ESC Agenetics公司宣布他們用細胞培養法所得紫杉醇

9、的含量是樹皮的25倍。國內外在分化細胞株系和培養條件方面做了不少工作，摸索了外植體、光照、培養基組成等因素對細胞培養及紫杉醇生成的影響。現在工藝條件已基本摸清，正研究反應的放大技術等，有望實現通過細胞培養進行工業化生產紫杉醇的目標。植物組織培養技術在我們生活中的另外一些應用 ： a. 拯救瀕危植物； b. 提供食品制作的原料； c. 轉基因植物的培育,也要用到植物組織培養的方法.植物細胞工程的實際應用1、植物繁殖的新途徑1）微型繁殖2）作物脫毒3）神奇的人工種子2、作物新品種的培育1）單倍體育種2）突變體的利用3、細胞產物的工廠化生產例1：03江蘇 用高度分化的植物細胞、組織和器官進行組織培養

10、可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是 胚狀結構典例精析例2：右圖為植物體細胞雜交過程示意圖。據圖回答：1）步驟是_最常用的方法是_.2）步驟一般常用的化學試劑是_目的是_.3）在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的技術手段是_ ，其中步驟相當于_，步驟相當于_ 去掉細胞壁分離出有活力的原生質體 酶解法 聚乙二醇（PEG） 誘導原生質體融合植物組織培養脫分化再分化例2：右圖為植物體細胞雜交過程示意圖。據圖回答： 4）植物體細胞雜交的目的是獲得 新的雜種植株。使_ 能夠在新的植物體上有所表現， 其根本原因: 5）從理論上講，雜種植株的育性_。若運用傳統有性雜交方法 能否實現？_。并說明理由：

11、 因此，這項研究對于培養作物新品 種方面的重大意義在于： .兩個親本的遺傳性狀 雜種植株獲得了雙親的遺傳物質 可育不能因為不同種生物之間存在生殖隔離克服遠緣雜交不親和的障礙，大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍1、植物的微型繁殖技術是指（ ） A植物體細胞雜交技術 B嫁接 C營養繁殖 D植物組織培養2、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基中培養，獲得了許多完整的植株，這些植株的特點是（ ） A彼此性狀相似 B變異頻率較高 C單倍體 D都是純合子課堂演練3用植物組織培養技術，可以培養或生產（ ） A食品添加劑 B無病毒植物 C. 人工種子 D前三項都是4下列四個選項中沒有采

12、取植物組織培養技術的是（ ） A花藥離體培養得到單倍體植株 B.秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株 C人工種子的培育 D“番茄馬鈴薯”雜種植株的培育過程 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（ ） A選擇優良品種進行雜交 B進行遠緣植物體細胞雜交 C利有芽尖進行組織培養 D人工誘導基因突變6.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獲得種苗的過程不涉及細胞的（） A.有絲分裂 B.分化 7.基因型為AaBb的水稻（含24條染色體）的花藥通過無菌操作接入試管后，在一定條件下形成試管苗，問：（1）愈傷組織是花粉細胞不斷分裂后形成的不規則的細胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養基中獲得_