植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用一人一課

1、植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用一人一課 實(shí)際問題：經(jīng)濟(jì)苗木、名貴花卉、珍稀植物等自然繁殖速度緩慢，繁殖效率低下或優(yōu)良性狀不易保持植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)包括植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。原理？過程？植物組織培養(yǎng)車間（一）植物繁殖新途徑：討論：該技術(shù)與傳統(tǒng)繁殖技術(shù)相比，有何特點(diǎn)？愈傷組織可以傳代培養(yǎng)，獲得大量愈傷組織，所以繁殖快速；（繁殖速度快）全過程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，不涉及減數(shù)分裂和受精作用，可以保持親本優(yōu)良特性；（高保真-無性繁殖）在室內(nèi)生產(chǎn)，不受自然環(huán)境條件限制。概念:是快速高效實(shí)現(xiàn)種苗繁植培育優(yōu)良植物品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物微型繁殖技術(shù)（快速繁殖技術(shù)）微型繁殖的應(yīng)用的實(shí)例：蘭花楊樹生菜無

2、籽西瓜工業(yè)化生產(chǎn)作物栽培荷蘭花卉 優(yōu)點(diǎn)：快速高效地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖；保持優(yōu)良品種的遺傳特性；繁殖速度快，周期短；不受自然生長季節(jié)的限制;可以有效挽救珍稀瀕危的植物 可以進(jìn)行工廠化生產(chǎn)蘭州晨報(bào)訊：有人戲稱“洋芋、土豆、馬鈴薯”是甘肅三寶，現(xiàn)在這“三寶”又要為咱甘肅揚(yáng)名了。甘肅省專家成功培育出的黑色土豆，一改土豆白色、灰色、紫色的“老面孔”，成為了土豆家族中的新貴。這種黑色土豆將在7月10日開幕的蘭州高原夏菜貿(mào)洽會上首次亮相。 但是，薯類同大蒜一樣，由于同屬營養(yǎng)體繁殖，在每年的繁殖過程中，病毒侵染并逐代累積，致使種薯退化嚴(yán)重，造成馬鈴薯植株變矮小，葉片翻卷或花葉、皺縮，產(chǎn)量低而不穩(wěn)。 病毒容易沿

3、植物體的維管組織傳播，而分生組織區(qū)中缺乏維管系統(tǒng)，因此不含病毒。用做組織培養(yǎng)的植物材料可以是植物體任何類型的組織細(xì)胞。怎樣利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)解決？ 材 料:分生區(qū)（如莖尖）的細(xì)胞脫毒苗:切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得 資料 科學(xué)家應(yīng)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(diǎn)。 但因其不結(jié)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(chǎn)成本，也給無籽西瓜的普及帶來困難。實(shí)際問題：但是微型繁殖試管苗的大量貯藏和運(yùn)輸也是相當(dāng)困難的。樹木需生長數(shù)年才能結(jié)出種子。優(yōu)良雜交種后代會因發(fā)生性狀分離而喪失優(yōu)良特性。受季節(jié)、氣候和地域的限制。制種時(shí)需要占用大量土地。能否

4、找到天然種子的替代品？ 種 子 的 結(jié) 構(gòu)自然種子胚種皮胚乳產(chǎn)生途徑： 外植體愈傷組織胚狀體人工種子的結(jié)構(gòu) 通過植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。概念區(qū)別：人工種子的形成屬無性生殖，不發(fā)生性狀分離。天然種子的形成屬有性生殖，發(fā)生性狀分離。區(qū)別：人工種子的生產(chǎn)不受季節(jié)、氣候和地域的限制。天然種子的生產(chǎn)受季節(jié)、氣候和地域的限制。胚胚乳種皮特點(diǎn):后代無性狀分離，保留優(yōu)良特性；不受氣候,季節(jié)和地域限制。貯藏運(yùn)輸方便人工種皮中的有效成分： 加入適量的養(yǎng)分、無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌、植物生長調(diào)節(jié)劑等。小結(jié)：上述應(yīng)用采用的都是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，

5、都屬于無性生殖，得到的個(gè)體都能保持親代的優(yōu)良性狀（性狀與親代相同，即不發(fā)生性狀分離）。只涉及到有絲分裂，不涉及減數(shù)分裂。小結(jié)：只利用植物組織培養(yǎng)，只能得到與親代一樣的個(gè)體，即進(jìn)行植物的繁殖。如何才能得到新品種呢？分析：在植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，再額外增加一些手段。二、作物新品種的培育P：高桿抗病 DDTT矮桿感病 ddttF1高桿抗病 DdTt第1年選育出需要的矮抗純種F2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗傳統(tǒng)方法： 雜交育種第2年第3年生長ddTTF3第4年復(fù)習(xí): 原理:基因重組結(jié)果: 把兩親本的優(yōu)良性狀組合 在同一后代中 缺點(diǎn): 要不斷進(jìn)行(多年)純化和選擇，才得到一種符合理想要求的新品種

6、 配子：DTDtdTdt單倍體幼苗：DTDtdTdt花藥離體培養(yǎng)秋水 仙素第2年DDttddTTddtt純合體:DDTT矮抗 P高桿抗病 DDTT矮桿感病 ddttF1高桿抗病 DdTt單倍體育種第1年選擇矮稈抗病即為新品種單倍體的概念:是指由配子發(fā)育成的個(gè)體 例子: 蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵發(fā)育來的單倍體 多數(shù)植物都可通過花藥或花粉來獲得單倍體優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限、單倍體育種過程：在利用植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，再額外增加一些手段加秋水仙素。（1）突變體的產(chǎn)生 在植物組織培養(yǎng)的過程中，由于培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線、化學(xué)物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變。

7、 產(chǎn)生的突變屬于什么？ 為什么不斷分生的細(xì)胞容易突變？（2）利用： 篩選對人們有利突變體,進(jìn)而培育新品種在利用植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，再額外增加一些手段輻射等。比較：單倍體育種：突變體的利用：植物體細(xì)胞雜交育種優(yōu)點(diǎn)：育種原理：優(yōu)點(diǎn)：育種原理：優(yōu)點(diǎn)：育種原理：明顯縮短育種年限染色體變異能夠產(chǎn)生新性狀基因突變克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙染色體變異蛋白質(zhì),脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿等1.細(xì)胞產(chǎn)物種類：三 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)植物的組織培養(yǎng)2.技術(shù)：3.成就： 工廠化生產(chǎn)人參皂甙干粉的基本流程：人參根 愈傷組織 增長速度快而且細(xì)胞內(nèi)人參皂甙干粉含量高的細(xì)胞細(xì)胞增殖 提取人參皂甙干粉 脫分化培養(yǎng)選擇破碎細(xì)胞

8、放入發(fā)酵罐 提示：可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)來大量生產(chǎn)紫杉醇?，F(xiàn)在國內(nèi)外的科學(xué)家們正在研究利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來大量培育紅豆杉細(xì)胞，希望利用這種方法來大量生產(chǎn)紫杉醇。國內(nèi)外許多實(shí)驗(yàn)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11種植物現(xiàn)都在進(jìn)行組織培養(yǎng)。ESC Agenetics公司宣布他們用細(xì)胞培養(yǎng)法所得紫杉醇的含量是樹皮的25倍。國內(nèi)外在分化細(xì)胞株系和培養(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(xì)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(yīng)的放大技術(shù)等，有望實(shí)現(xiàn)通過細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)紫杉醇的目標(biāo)。植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用繁殖植物的新途徑微型育種作物脫

9、毒人工種子育種新方法單倍體育種誘導(dǎo)突變體細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)小結(jié)1、植物的微型繁殖技術(shù)是指（ ） A植物體細(xì)胞雜交技術(shù) B嫁接 C營養(yǎng)繁殖 D植物組織培養(yǎng)2、科學(xué)工作者把胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來，將單個(gè)細(xì)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(diǎn)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(yǎng)技術(shù)，可以培養(yǎng)或生產(chǎn)（ ） A食品添加劑 B無病毒植物 C. 人工種子 D前三項(xiàng)都是4下列四個(gè)選項(xiàng)中沒有采取植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是（ ） A花藥離體培養(yǎng)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(jìn)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(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無病毒幼苗的最佳辦法是（ ） A選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交