植物细胞工程—220108

快速繁殖（微型繁殖技术）实现工厂化育苗快速繁殖（微型繁殖技术）实现工厂化育苗特点：特点： 繁殖快，性状稳定，整齐一致，无病虫害，繁殖快，性状稳定，整齐一致，无病虫害， 周期短，全年生产。周期短，全年生产。1.单倍体育种单倍体育种2.突变体的利用突变体的利用由于培养的组织细胞一直处于不断的分生状由于培养的组织细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。们有用的突变体，进而培育成新品种。通过花药离体培养获得单倍体通过花药离体培养获得单倍体植株，染色体加倍后即可获得稳定植株，染色体加倍后即可获得稳定遗传的优良品种。遗传的优良品种。P YYRR（黄圆）（黄圆） yyrr(绿皱绿皱 )配子配子 YR yrF1 YyRr（黄圆）（黄圆）配子配子 YR Yr yR yr花药离花药离 体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗 YR Yr yR yr秋水仙秋水仙素处理素处理 F2 YYRR YYrr yyRR yyrr（黄圆）（黄圆） （黄皱）（黄皱） （绿圆）（绿圆） （绿皱）（绿皱） 利用人参细胞生产利用人参细胞生产人参皂甙。人参皂甙。用组织培养技术生用组织培养技术生产的人参生长速度比栽产的人参生长速度比栽培人参快培人参快 100倍以上。倍以上。（ 04江苏）（江苏）（ 8分）紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治分）紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。草素产量随培养时间发生的变化。（ 1）在生产前，需先加入紫草）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的细胞作为反应器中的 “种子种子 ”。这些这些 “种子种子 ”是应用组织培养技术，是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过将紫草叶肉细胞经过 _ 而获而获得的。这项技术的理论基础是：得的。这项技术的理论基础是：（ 2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现 规律规律；影响紫草素产量的因素是；影响紫草素产量的因素是 _ 和和 。（ 3）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是 ：。脱分化脱分化细胞的全能性细胞的全能性S型增长型增长细胞数量细胞数量 细胞所处的生长期细胞所处的生长期保证氧气供应充足保证氧气供应充足 _和和 _使细胞与培养液充分接触使细胞与培养液充分接触植物细胞工程的实际应用：植物细胞工程的实际应用： 植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径 微型繁殖（快速繁殖技术）微型繁殖（快速繁殖技术） 作物脱毒作物脱毒 人工种子人工种子 培育作物新品种培育作物新品种 单倍体育种单倍体育种 突变体的利用突变体的利用 工业化生产细胞产物工业化生产细胞产物1.在离体的植物器官、组织或细胞脱分在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？条件是不需要的？ （ ） A.适宜的营养物质适宜的营养物质 B.适宜的温度适宜的温度C.消毒灭菌消毒灭菌 D.适宜浓度的生长激素适宜浓度的生长激素D2.某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行行离体培养，发育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的离体培养时不应采用该植株的 （ ）A.茎尖茎尖 B.子房壁子房壁 C.叶片叶片 D.花粉粒花粉粒D3.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为：是分化为不同的组织、器官，是因为：A.细胞丧失了全能性；细胞丧失了全能性； B.基因的表达是有选择性的；基因的表达是有选择性的；C.不同的细胞内基因不完全相同；不同的细胞内基因不完全相同； D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化。生了变化。B4.植物体细胞杂交尚未解决的问题有：植物体细胞杂交尚未解决的问题有： A去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体；去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体；B将杂种细胞培育成植株；将杂种细胞培育成植株；C让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状；优良性状；D尚未培育出属间杂种植物。尚未培育出属间杂种植物。C5.植物组织培养依据的原理，培养过程的顺序及诱植物组织培养依据的原理，培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是导的植物激素分别是 （ ） 体细胞全能性体细胞全能性 离体植物器官，组织或细胞离体植物器官，组织或细胞 根，芽根，芽 生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素 生长素和乙烯生长素和乙烯 愈伤组织愈伤组织 再分化再分化 脱分化脱分化 植物体植物体A. B. C. D.A6.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是的是 （ ）A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的的B.该愈伤组织的细胞没有全能性该愈伤组织的细胞没有全能性C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构胚状结构B7.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要株，需要 （多选）（多选） （ ）A.具有完整细胞核的细胞具有完整细胞核的细胞 B.离体状态离体状态C.导入外源基因导入外源基因 D.一定的营养物质和激素一定的营养物质和激素ABD8.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的的 （ ）A.有丝分裂有丝分裂 B.分化分化 C.减数分裂减数分裂 D.全能性全能性C9.现有甲、乙两个烟草品种（现有甲、乙两个烟草品种（ 2n 48），其基因型），其基因型分别为分别为 aaBB和和 AAbb，这两对基因位于非同源染色体，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于上，且在光照强度大于 800勒克司时，都不能生长勒克司时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（ aa或或 bb）作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克司光照下培养，结果有的细胞团不能分化勒克司光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：Ab aB 甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为 和和 。 在细胞融合技术中，常用的促融剂是 。 细胞融合后诱导产生的细胞团叫细胞融合后诱导产生的细胞团叫 。聚乙二醇聚乙二醇愈伤组织愈伤组织 在大于在大于 800勒克司光照下培养，有勒克司光照下培养，有 种细胞团种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由不能分化；能分化的细胞团是由 的原生的原生质体融合来的（这里只考虑质体融合来的（这里只考虑 2个原生质体的相互融个原生质体的相互融合）。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体合）。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是数是 ，基因型是，基因型是 。该植株自交后代。该植株自交后代中，在大于中，在大于 800勒克司光照下，出现不能生长的植勒克司光照下，出现不能生长的植株的概率是株的概率是 。2甲甲 、 乙乙48 AaBb7/16 将叶肉细胞制成原生质体时，使用将叶肉细胞制成原生质体时，使用 破除细破除细胞壁。胞壁。纤维素酶（纤维素酶（或果胶酶）或果胶酶）补充知识补充知识 什么是克隆什么是克隆 无性繁殖的英文名称叫无性繁殖的英文名称叫 “Clone”，音译为，音译为 “克克隆隆 ”。 实际上，英文的实际上，英文的 “Clone”起源于希腊文起源于希腊文“Klone”，原意是用，原意是用 “嫩枝嫩枝 ”或或 “插条插条 ”繁殖。时至今繁殖。时至今日，日， “克隆克隆 ”的含义已不仅仅是的含义已不仅仅是 “无性繁殖无性繁殖 ”， 凡来自凡来自一个祖先，无性繁殖出的一群个体，也叫一个祖先，无性繁殖出的一群个体，也叫 “克隆克隆 ”。这种来自一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫这种来自一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫 “无无性繁殖系性繁殖系 ”，简称无性系。，简称无性系。 补充知识补充知识 什么是克隆什么是克隆 一个细菌经过一个细菌经过 20分钟左右就可一分为二；一分钟左右就可一分为二；一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄；仙人掌切根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄；仙人掌切成几块，每块落地就生根；一株草莓依靠它沿地成几块，每块落地就生根；一株草莓依靠它沿地 “爬走爬走 ”的匍匐茎，一年内就能长出数百株草莓苗的匍匐茎，一年内就能长出数百株草莓苗 凡此种种，都是生物靠自身的一分为二或自身凡此种种，都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代，这就是无性繁殖。的一小部分的扩大来繁衍后代，这就是无性繁殖。 水螅酵母菌草霉营养生殖 马铃薯落地生根 受精卵 胚胎 幼儿精子卵细胞有性生殖 花药（花粉产生精子）（内有卵细胞）有性生殖 只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的结合，结合， 而只由一个模板分子、母细胞或母体直接形而只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体，就是无性繁殖，即克成新一代分子、细胞或个体，就是无性繁殖，即克隆（隆（ clone)。克隆克隆 无性繁殖系无性繁殖系从从 一个共同的祖先一个共同的祖先 通过通过 无性繁殖无性繁殖 的方法繁殖出的方法繁殖出来的来的 一群遗传特征相同一群遗传特征相同 的的 DNA分子、细胞或个体分子、细胞或个体 。克隆技术一般是指从众多的基因或细胞群体中克隆技术一般是指从众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞的技术操作。的技术操作。 基因克隆：基因克隆：属于分子水平上的克隆，是指某种目的基因的属于分子水平上的克隆，是指某种目的基因的复制、分离的过程。复制、分离的过程。 用限制酶切割某个用限制酶切割某个 DNA分子（目的基因），把分子（目的基因），把它和用同种限制酶切割出来的末端匹配的载体分子它和用同种限制酶切割出来的末端匹配的载体分子进行重组，再把重组进行重组，再把重组 DNA导入特定的宿主细胞（如导入特定的宿主细胞（如细菌），在被转化的宿主细胞中随着重组载体复制细菌），在被转化的宿主细胞中随着重组载体复制产生大量的目的基因产生大量的目的基因 DNA克隆。克隆。3.细胞克隆：细胞克隆：属于属于 细胞水平细胞水平 上的克隆，是由单个细胞获得上的克隆，是由单个细胞获得细胞群体细胞群体 的过程。的过程。把一个单细胞