植物细胞工程的实际应好用

广饶一中 王秀荣1、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？2、思考利用这项技术能做哪些工作？ 再分化脱分化愈伤组织外植体 试管苗 植株资料 1 科学家应用多倍体育种的方法，培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、含糖高、口感好等特点。但因其不结种子，每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育种子，不仅增加了生产成本，也给无籽西瓜的普及带来困难。资料 2 病毒引起的植物病害有 500多种。受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒。资料 3 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是：用分根法繁殖速度缓慢，不利于新品种的推广 ;用种子繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。一 植物繁殖的新途径 （一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）一 植物繁殖的新途径 1.概念概念 :快速繁殖优良品种的植物组织培养技术快速繁殖优良品种的植物组织培养技术2.优点优点 :3.成就成就 :1）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性2）高效快速地实现种苗的大量繁殖）高效快速地实现种苗的大量繁殖（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）一 植物繁殖的新途径 讨论 P38（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）一 植物繁殖的新途径 讨论 P38利用了植物利用了植物 “微型微型 ”繁殖技术的：繁殖技术的：1）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性2）高效快速地实现种苗的大量繁殖）高效快速地实现种苗的大量繁殖在短时间中获得大量的优质种苗在短时间中获得大量的优质种苗一 植物繁殖的新途径 （二） 作物脱毒1.作物脱毒的原因作物脱毒的原因 :2.作物脱毒的材料作物脱毒的材料 :3.作物脱毒的方法作物脱毒的方法 :4.作物脱毒的结果作物脱毒的结果 :长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差毒，导致产量降低，品质变差分生区（如茎尖）的细胞分生区（如茎尖）的细胞进行组织培养进行组织培养获得脱毒苗获得脱毒苗5.成就成就 :（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 1.天然种子的局限天然种子的局限1）培育周期长2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性3）生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大量的土地实现制种（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 2.人工种子人工种子胚状体（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的 胚状体、不定芽、胚状体、不定芽、顶芽和腋芽顶芽和腋芽 等为材料，经过等为材料，经过 人工薄膜人工薄膜 包装包装得到的种子。得到的种子。（ 1）人工种子概念）人工种子概念（ 2）人工种子组成）人工种子组成胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽） +人工种皮人工种皮 （三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 诱导植物愈伤组织体细胞胚的诱导体细胞胚的成熟体细胞胚的机械化包裹贮藏或种植思考 设计人工种子制备技术的主要流程图（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 讨论 P40（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 讨论 P40 培植周期短培植周期短 后代无性状分离后代无性状分离 不受气候不受气候 ,季节和地域限制季节和地域限制 可以很方便地贮藏和运输可以很方便地贮藏和运输 加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药 、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等抗生素、有益菌、植物生长调节剂等1）优点）优点 ：2）人工种皮的有效成分）人工种皮的有效成分二 作物新品种的培育 （一）单倍体育种二 作物新品种的培育 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体1.单倍体定义：单倍体定义：2.单倍体形成：单倍体形成：3.单倍体植株的特点：单倍体植株的特点：由配子不经过受精作用而直接发育成的个由配子不经过受精作用而直接发育成的个体。例：蜜蜂中的雄蜂体。例：蜜蜂中的雄蜂长得弱小，而且高度不育长得弱小，而且高度不育（一）单倍体育种二 作物新品种的培育 4.回顾单倍体育种的一般过程并设计出一种通过植物花药组织培养生成正常植株的实验流程。花药花药 花粉细胞培养花粉细胞培养 接种接种 脱分化脱分化 愈伤愈伤组织组织 分化出分化出小植物小植物再分化再分化单倍体单倍体植株植株移栽移栽正常正常植株植株染色体加倍染色体加倍（一）单倍体育种二 作物新品种的培育 后代都是纯合子，明显缩短育种年限后代都是纯合子，明显缩短育种年限5.优点：优点：6.成就成就（二） 突变体的利用二 作物新品种的培育 （二） 突变体的利用二 作物新品种的培育 植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养条件和外界于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变1.产生产生 ：筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体 ,进而培育新品种进而培育新品种2.利用：利用：三 细胞产物的工厂化生产蛋白质蛋白质 ,脂肪脂肪 ,糖类糖类 ,药物药物 ,香料香料 ,生物碱等生物碱等1.细胞产物种类：细胞产物种类：三 细胞产物的工厂化生产植物的组织培养植物的组织培养2.技术：技术：3.成就：成就：例例 1： 03江苏江苏 用高度分化的植物细胞、组织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，和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是下列叙述错误的是A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的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典例精析例例 2：右图为植物体细胞杂交过程：右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：示意图。据图回答：1）步骤）步骤 是是 _最常用的方法是最常用的方法是 _.2）步骤）步骤 一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是_目的是目的是 _.3）在利用杂种细胞培育成为杂种）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段植株的过程中，运用的技术手段是是 _ ，其中步骤，其中步骤 相相当于当于 _，步骤，步骤 相当于相当于 _去掉细胞壁分离出有去掉细胞壁分离出有活力的原生质体活力的原生质体酶解法酶解法聚乙二醇（聚乙二醇（ PEG）诱导原生质体融合诱导原生质体融合植物组织培养植物组织培养脱分化脱分化 再分化再分化例例 2：右图为植物体细胞杂交过程：右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：示意图。据图回答：4）植物体细胞杂交的目的是获得）植物体细胞杂交的目的是获得新新 的杂种植株。使的杂种植株。使 _能能 够在新的植物体上有所表现够在新的植物体上有所表现 ，其其 根本根本 原因原因 :5）从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性_。若运用传统有性杂交方法。若运用传统有性杂交方法能否实现？能否实现？ _。并说明理由：。并说明理由：因此，这项研究对于培养作物新品因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于：种方面的重大意义在于：.两个亲本的遗传性状两个亲本的遗传性状杂种植株获得了双亲的遗传物质杂种植株获得了双亲的遗传物质可育可育不能不能因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了克服远缘杂交不亲和的