2.1.2植物細胞工程的實際應(yīng)用(上課用)（沐風(fēng)學(xué)堂）

1、離體的植物器官、組織或細胞（外植體）愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化無菌營養(yǎng)：一定的外界條件植物激素：細胞分裂素 生長素有機物 無機鹽 水分遮光一定的光照芽發(fā)育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照排列疏松而無規(guī)則，高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞如：胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥植物組織培養(yǎng)技術(shù)1聽風(fēng)學(xué)堂融合的原生質(zhì)體原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A去壁去壁植物A細胞植物B細胞誘導(dǎo)融合再生出細胞壁雜種細胞脫分化 （細胞分裂）愈傷組織再分化雜種植株植物組織培養(yǎng)植物細胞融合植物體細胞雜交2聽風(fēng)學(xué)堂蝴蝶蘭212植物細胞工程的實際應(yīng)用3聽風(fēng)學(xué)堂概念：1.微型繁殖一、植物繁殖的新途徑繁殖率高，可大批量生產(chǎn)

2、保持親本的一切優(yōu)良性狀不受自然生長季節(jié)的限制培養(yǎng)周期短取材少應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，快速繁殖優(yōu)良品種植物（也叫快速繁殖技術(shù)）植物細胞的全能性原理：優(yōu)點：4聽風(fēng)學(xué)堂2.作物脫毒 (1)材料: (2)方法:無病毒的莖尖等脫毒苗植物組織培養(yǎng)植物的分生區(qū)(莖尖)-無病毒或極少5聽風(fēng)學(xué)堂3.神奇的人工種子技術(shù)：原理：結(jié)構(gòu)：優(yōu)點：胚狀體（不定芽、頂芽、腋芽）人工薄膜：加入適量無機鹽、有機碳源等養(yǎng)分，農(nóng)藥、抗生素、有益菌及生長調(diào)節(jié)劑等組織培養(yǎng)細胞全能性與天然種子比： 解決某些作物繁殖力低、結(jié)子困難、發(fā)芽率低問題 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，占地少與試管苗比：有人工薄膜保護，方便地貯藏

3、和運輸6聽風(fēng)學(xué)堂二、作物新品種的培育正常植物花藥實質(zhì)是花粉細胞培養(yǎng)愈傷組織 單倍體幼苗脫分化再分化染色體加倍秋水仙素處理1.單倍體育種 (1)方法: (2)優(yōu)點:花藥的離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，染色體加倍選擇優(yōu)良品種種子純合體選優(yōu) 自交7聽風(fēng)學(xué)堂花藥離體培養(yǎng)P高桿抗病 DDTT矮桿感病 ddttF1高桿抗病 DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt純合體秋水仙素處理 需要的矮抗品種第1年第2年舉例單倍體育種：利用高桿抗病DDTT和矮桿感病ddtt 品種培育矮桿抗病ddTT品種單倍體幼苗8聽風(fēng)學(xué)堂舉例： 利用高桿抗病DDTT和矮桿感病ddtt品種培育 矮桿抗病d

4、dTT品種P高桿抗病 DDTT矮桿感病 ddttF1高桿抗病 DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT第1年第2年第36年 矮抗品種矮抗花藥離體培養(yǎng)P高桿抗病 DDTT矮桿感病 ddttF1高桿抗病 DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt純合體秋水仙素 矮抗品種第1年第2年單倍體幼苗雜交育種單倍體育種9聽風(fēng)學(xué)堂二、作物新品種的培育明顯縮短育種年限.后代穩(wěn)定遺傳,都是純合體;正常植物花藥實質(zhì)是花粉細胞培養(yǎng)愈傷組織 單倍體幼苗脫分化再分化染色體加倍秋水仙素處理1.單倍體育種 (1)方法: (2)優(yōu)點: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

5、品種種子純合體選優(yōu) 自交10聽風(fēng)學(xué)堂二、作物新品種的培育1.單倍體育種2.突變體的利用 對植物組織培養(yǎng)過程中得愈傷組織進行誘變處理，促其發(fā)生突變，誘導(dǎo)分化成植株，篩選對人們有利突變體,進而培育新品種新品種外植體愈傷組織 多種突變體篩選脫分化再分化誘變處理3、轉(zhuǎn)基因植物的培育轉(zhuǎn)基因細胞轉(zhuǎn)基因植物植物組織培養(yǎng)4、植物體細胞雜交植物細胞融合雜種細胞雜種植物植物組織培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)11聽風(fēng)學(xué)堂三、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1.種類:2.技術(shù):蛋白質(zhì),脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿等.植物的組織培養(yǎng)-愈傷組織細胞培養(yǎng)12聽風(fēng)學(xué)堂轉(zhuǎn)基因細胞雜種細胞莖尖、根尖等分生區(qū)花藥（花粉）外植體脫分化愈傷組織再分化叢芽或胚狀

6、體 工廠化生產(chǎn)藥物人工種子轉(zhuǎn)基因植物雜種植物作物脫毒單倍體育種微型繁殖、根植物體誘變處理突變細胞212植物細胞工程的實際應(yīng)用突變體的利用+人工薄膜培養(yǎng)13聽風(fēng)學(xué)堂無菌、溫度營養(yǎng)條件：水、無機鹽、蔗糖、氨基酸、有機酸等植物激素：外植體脫分化愈傷組織再分化胚狀體或叢芽 生長素、細胞分裂素比例條件光工廠化生產(chǎn)藥物人工種子 微型繁殖突變體的利用轉(zhuǎn)基因植物雜種植物作物脫毒單倍體育種、根植物體轉(zhuǎn)基因細胞雜種細胞莖尖、根尖等分生區(qū)花藥（花粉）誘變處理突變細胞過程應(yīng)用原理（基礎(chǔ)）植物細胞全能性（概念、原因、表達條件、 ）適宜（1）增大減小植物克隆技術(shù) 或植物組織培養(yǎng)14聽風(fēng)學(xué)堂例1：03江蘇 用高度分化的植物

7、細胞、組織和器官進行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是A.該愈傷組織是細胞經(jīng)過脫分化和分裂形成的B.該愈傷組織的細胞沒有全能性C.該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細胞組成D.該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的 胚狀結(jié)構(gòu)典例精析15聽風(fēng)學(xué)堂例2：右圖為植物體細胞雜交過程示意圖。據(jù)圖回答：1）步驟是_最常用的方法是_.2）步驟一般常用的化學(xué)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(shù)手段是_ ，其中步驟相當(dāng)于_，步驟相當(dāng)于_ 去掉細胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體 酶解法 聚乙二醇（PEG） 誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合植物組織培養(yǎng)脫分化再分化16聽風(fēng)學(xué)堂例2：右圖為植物體細胞雜交

8、過程示意圖。據(jù)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(xiàn)， 其根本原因: 5）從理論上講，雜種植株的育性_。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法 能否實現(xiàn)？_。并說明理由： 因此，這項研究對于培養(yǎng)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(zhì) 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17聽風(fēng)學(xué)堂1、植物的微型繁殖技術(shù)是指（ ） A植物體細胞雜交技術(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

9、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18聽風(fēng)學(xué)堂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前三項都是4下列四個選項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19聽風(fēng)學(xué)堂 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(chǎn)，為此農(nóng)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(yōu)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(yǎng) D人工誘導(dǎo)基因突變6.甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)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，以保證該品種的品質(zhì)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（） A.有絲分裂 B.分化 C.減數(shù)分裂 D.全能性20聽風(fēng)學(xué)堂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(guī)則的細胞團，愈傷組織形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得_ 等營養(yǎng)物質(zhì)。（2）要促進花粉細胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有_和_兩類激素。水、無機鹽、維生素和