植物細胞工程的實際應用zb

1、1 1、回憶植物組織培養(yǎng)技術的基本原理和過程？、回憶植物組織培養(yǎng)技術的基本原理和過程？2 2、思考利用這項技術能做哪些工作？、思考利用這項技術能做哪些工作？ 再分化再分化脫分化脫分化愈傷組織愈傷組織外植體外植體試管苗試管苗植株植株 資料資料1 1 科學家應用多倍體育種的方法，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、培育出的三倍體無子西瓜，具有無子、含糖高、口感好等特點。含糖高、口感好等特點。 但因其不結種子，但因其不結種子，每年必須用四倍體和每年必須用四倍體和二倍體西瓜雜交培育二倍體西瓜雜交培育種子，不僅增加了生種子，不僅增加了生產(chǎn)成本，也給無籽西產(chǎn)成本，也給無籽西瓜的普

2、及帶來困難。瓜的普及帶來困難。一一 、植物繁殖的新途徑、植物繁殖的新途徑 保持優(yōu)良品種的遺傳特性保持優(yōu)良品種的遺傳特性（因為是無性繁殖）因為是無性繁殖）高效快速地實現(xiàn)種苗大量繁殖高效快速地實現(xiàn)種苗大量繁殖不受自然生長季節(jié)的限制不受自然生長季節(jié)的限制（一）微型繁殖技術（一）微型繁殖技術 資料資料2 2 病毒引起的植物病害有病毒引起的植物病害有500500多種。多種。受害的植物包括糧食作物、蔬菜、果樹和花卉，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、如水稻、小麥、棉花、馬鈴薯、油菜、大蒜、蘋果、棗、唐菖蒲、蘭花等。而且沒有有效的蘋果、棗、唐菖蒲、蘭花等。而且

3、沒有有效的防治辦法，只能拔除病株，造成很大的經(jīng)濟損防治辦法，只能拔除病株，造成很大的經(jīng)濟損失。失。 病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼病毒多集中在種子、老葉等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾嫩的器官和未成熟的組織中較少，在分生區(qū)幾乎不含病毒。乎不含病毒。一一 、植物繁殖的新途徑、植物繁殖的新途徑 （二）（二）作物脫毒作物脫毒長期進行無性繁殖的作物，易積累感染的病毒，導致產(chǎn)量長期進行無性繁殖的作物，易積累感染的病毒，導致產(chǎn)量降低，品質變差。降低，品質變差。植物的分生區(qū)一般不會感染病毒植物的分生區(qū)一般不會感染病毒，用分，用分生區(qū)的細胞進行組織培養(yǎng)，就能得到大量的脫毒苗。生區(qū)的

4、細胞進行組織培養(yǎng)，就能得到大量的脫毒苗。（三）神奇的人工種子（三）神奇的人工種子一一 、植物繁殖的新途徑、植物繁殖的新途徑 胚狀體（三）神奇的人工種子（三）神奇的人工種子一 植物繁殖的新途徑 人工薄膜人工薄膜+ +胚狀體胚狀體（或（或不定芽不定芽或或頂芽頂芽或或腋芽腋芽） + +人工胚乳人工胚乳. .討論植物繁殖的新途徑植物繁殖的新途徑1.1.微型繁殖微型繁殖2.2.作物脫毒作物脫毒3.3.人工種子人工種子原理？原理？植物細胞的全能性植物細胞的全能性有絲分裂（無性生殖有絲分裂（無性生殖/克?。┛寺。ㄒ唬﹩伪扼w育種（一）單倍體育種二 作物新品種的培育 （二）、作物新品種的培育（二）、作物新品種

5、的培育1.1.單倍體育種單倍體育種 原理：染色體變異原理：染色體變異 (2) (2) 方法：花藥離體培養(yǎng)方法：花藥離體培養(yǎng) (3) (3)優(yōu)點優(yōu)點: : 后代穩(wěn)定遺傳后代穩(wěn)定遺傳, ,都是純合體都是純合體; ; 明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限. .（一）單倍體育種（一）單倍體育種二 作物新品種的培育 回顧單倍體育種的一般過程并設計出一種通過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(yǎng)生成正常植株的實驗流程。植物花藥組織培養(yǎng)生成正常植株的實驗流程。（二）（二）突變體的利用突變體的利用二 作物新品種的培育 4.4.成就：成就：2020世紀世紀7070年代以來，各國的科學家用年代以來，

6、各國的科學家用這種方法已經(jīng)篩選到抗病、抗鹽、含高蛋白，這種方法已經(jīng)篩選到抗病、抗鹽、含高蛋白，以及高產(chǎn)的突變體，有的已用于生產(chǎn)。以及高產(chǎn)的突變體，有的已用于生產(chǎn)。 1 1、原理：突變（包括基因突變和染色體變異）原理：突變（包括基因突變和染色體變異）1.1.種類種類: :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. .2.2.技術技術: :植物的組織培養(yǎng)植物的組織培養(yǎng). .3.3.實例：實例：人參皂甙、紫杉醇等。人參皂甙、紫杉醇等。三 細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)工廠化生產(chǎn)人參皂甙的基本過程是什么？工廠化生產(chǎn)人參皂甙的基本過程是什么？ v第一步，選擇人參

7、根作為外植體進行培養(yǎng)，第一步，選擇人參根作為外植體進行培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，經(jīng)過培養(yǎng)選擇找到增殖速度產(chǎn)生愈傷組織，經(jīng)過培養(yǎng)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，以備下一次種質，其中一部分作為保存用，以備下一次生產(chǎn)用，一部分進行發(fā)酵生產(chǎn)。生產(chǎn)用，一部分進行發(fā)酵生產(chǎn)。v第二步，將第一步選擇到的細胞株在發(fā)酵罐第二步，將第一步選擇到的細胞株在發(fā)酵罐中的適合培養(yǎng)液中進行液體培養(yǎng)，增加細胞中的適合培養(yǎng)液中進行液體培養(yǎng)，增加細胞數(shù)量。數(shù)量。v第三步，將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細胞進行破碎，第三步，將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細胞進行破碎，從中提取人參

8、皂甙。從中提取人參皂甙。怎樣拯救紅豆杉并且生產(chǎn)大量紫杉醇？怎樣拯救紅豆杉并且生產(chǎn)大量紫杉醇？討論討論 作業(yè)作業(yè)思考：思考：1、高效抗癌的藥物紫杉醇，雖然能造福人類，但、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。以卻為瀕危的紅豆杉帶來一場滅頂之災。以“我們能否利用我們能否利用植物組織培養(yǎng)技術大量生產(chǎn)紫杉醇，從而拯救紅豆杉植物組織培養(yǎng)技術大量生產(chǎn)紫杉醇，從而拯救紅豆杉”為為題，與同學展開討論，說出植物組織培養(yǎng)技術在節(jié)約資源、題，與同學展開討論，說出植物組織培養(yǎng)技術在節(jié)約資源、保護環(huán)境方面的重要意義。保護環(huán)境方面的重要意義?？梢岳每梢岳弥参锝M織培養(yǎng)技術植物組織培養(yǎng)

9、技術來大量生產(chǎn)紫杉醇?，F(xiàn)在國內外的來大量生產(chǎn)紫杉醇?，F(xiàn)在國內外的科學家們正在研究利用植物細胞培養(yǎng)技術來大量培育紅豆杉細科學家們正在研究利用植物細胞培養(yǎng)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(chǎn)紫杉醇。國內外許多實驗室胞，希望利用這種方法來大量生產(chǎn)紫杉醇。國內外許多實驗室開展了用組織培養(yǎng)法生產(chǎn)紫杉醇的研究，紅豆杉屬的開展了用組織培養(yǎng)法生產(chǎn)紫杉醇的研究，紅豆杉屬的11種植物種植物現(xiàn)都在進行組織培養(yǎng)。現(xiàn)都在進行組織培養(yǎng)。ESC Agenetics公司宣布他們用細胞培公司宣布他們用細胞培養(yǎng)法所得紫杉醇的含量是樹皮的養(yǎng)法所得紫杉醇的含量是樹皮的25倍。國內外在分化細胞株倍。國內外在分化細胞株系

10、和培養(yǎng)條件方面做了不少工作，摸索了外植體、光照、培養(yǎng)系和培養(yǎng)條件方面做了不少工作，摸索了外植體、光照、培養(yǎng)基組成等因素對細胞培養(yǎng)及紫杉醇生成的影響。現(xiàn)在工藝條件基組成等因素對細胞培養(yǎng)及紫杉醇生成的影響?，F(xiàn)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(xiàn)通過細胞培已基本摸清，正研究反應的放大技術等，有望實現(xiàn)通過細胞培養(yǎng)進行工業(yè)化生產(chǎn)紫杉醇的目標。養(yǎng)進行工業(yè)化生產(chǎn)紫杉醇的目標。v植物組織培養(yǎng)技術在我們生活中的另植物組織培養(yǎng)技術在我們生活中的另外一些應用外一些應用 ：v a. a. 拯救瀕危植物；拯救瀕危植物； v b. b. 提供食品制作的原料；提供食品制作的原料；v c. c. 轉基因植物

11、的培育轉基因植物的培育, ,也要用到植物也要用到植物組織培養(yǎng)的方法組織培養(yǎng)的方法. .植物細胞工程的實際應用植物細胞工程的實際應用1 1、植物繁殖的新途徑、植物繁殖的新途徑1 1）微型繁殖）微型繁殖2 2）作物脫毒）作物脫毒3 3）神奇的人工種子）神奇的人工種子2 2、作物新品種的培育、作物新品種的培育1 1）單倍體育種）單倍體育種2 2）突變體的利用）突變體的利用3 3、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1 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

12、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3 3用植物組織培養(yǎng)技術，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)（用植物組織培養(yǎng)技術，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)（ ） 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

13、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 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(chǎn)，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(chǎn)，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

14、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.甘薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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7

15、.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（3 3）愈傷組織分化