2.1.2植物细胞工程的实际应用(上课用)（沐风学堂）

1、离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化无菌营养：一定的外界条件植物激素：细胞分裂素 生长素有机物 无机盐 水分遮光一定的光照芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药植物组织培养技术1听风学堂融合的原生质体原生质体B原生质体A去壁去壁植物A细胞植物B细胞诱导融合再生出细胞壁杂种细胞脱分化 （细胞分裂）愈伤组织再分化杂种植株植物组织培养植物细胞融合植物体细胞杂交2听风学堂蝴蝶兰212植物细胞工程的实际应用3听风学堂概念：1.微型繁殖一、植物繁殖的新途径繁殖率高，可大批量生产

2、保持亲本的一切优良性状不受自然生长季节的限制培养周期短取材少应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物（也叫快速繁殖技术）植物细胞的全能性原理：优点：4听风学堂2.作物脱毒 (1)材料: (2)方法:无病毒的茎尖等脱毒苗植物组织培养植物的分生区(茎尖)-无病毒或极少5听风学堂3.神奇的人工种子技术：原理：结构：优点：胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）人工薄膜：加入适量无机盐、有机碳源等养分，农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等组织培养细胞全能性与天然种子比： 解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题 保持优良品种遗传特性 不受气候、季节、地域的限制，时间短，占地少与试管苗比：有人工薄膜保护，方便地贮藏

3、和运输6听风学堂二、作物新品种的培育正常植物花药实质是花粉细胞培养愈伤组织 单倍体幼苗脱分化再分化染色体加倍秋水仙素处理1.单倍体育种 (1)方法: (2)优点:花药的离体培养获得单倍体植株，染色体加倍选择优良品种种子纯合体选优 自交7听风学堂花药离体培养P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt纯合体秋水仙素处理 需要的矮抗品种第1年第2年举例单倍体育种：利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt 品种培育矮杆抗病ddTT品种单倍体幼苗8听风学堂举例： 利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt品种培育 矮杆抗病d

4、dTT品种P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT第1年第2年第36年 矮抗品种矮抗花药离体培养P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt纯合体秋水仙素 矮抗品种第1年第2年单倍体幼苗杂交育种单倍体育种9听风学堂二、作物新品种的培育明显缩短育种年限.后代稳定遗传,都是纯合体;正常植物花药实质是花粉细胞培养愈伤组织 单倍体幼苗脱分化再分化染色体加倍秋水仙素处理1.单倍体育种 (1)方法: (2)优点:花药的离体培养获得单倍体植株，染色体加倍选择优良

5、品种种子纯合体选优 自交10听风学堂二、作物新品种的培育1.单倍体育种2.突变体的利用 对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理，促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变体,进而培育新品种新品种外植体愈伤组织 多种突变体筛选脱分化再分化诱变处理3、转基因植物的培育转基因细胞转基因植物植物组织培养4、植物体细胞杂交植物细胞融合杂种细胞杂种植物植物组织培养转基因技术11听风学堂三、细胞产物的工厂化生产1.种类:2.技术:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.植物的组织培养-愈伤组织细胞培养12听风学堂转基因细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区花药（花粉）外植体脱分化愈伤组织再分化丛芽或胚状

6、体 工厂化生产药物人工种子转基因植物杂种植物作物脱毒单倍体育种微型繁殖、根植物体诱变处理突变细胞212植物细胞工程的实际应用突变体的利用+人工薄膜培养13听风学堂无菌、温度营养条件：水、无机盐、蔗糖、氨基酸、有机酸等植物激素：外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体或丛芽 生长素、细胞分裂素比例条件光工厂化生产药物人工种子 微型繁殖突变体的利用转基因植物杂种植物作物脱毒单倍体育种、根植物体转基因细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区花药（花粉）诱变处理突变细胞过程应用原理（基础）植物细胞全能性（概念、原因、表达条件、 ）适宜（1）增大减小植物克隆技术 或植物组织培养14听风学堂例1：03江苏 用高度分化的植物

7、细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是A.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C.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 胚状结构典例精析15听风学堂例2：右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：1）步骤是_最常用的方法是_.2）步骤一般常用的化学试剂是_目的是_.3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是_ ，其中步骤相当于_，步骤相当于_ 去掉细胞壁分离出有活力的原生质体 酶解法 聚乙二醇（PEG） 诱导原生质体融合植物组织培养脱分化再分化16听风学堂例2：右图为植物体细胞杂交

8、过程示意图。据图回答： 4）植物体细胞杂交的目的是获得 新的杂种植株。使_ 能够在新的植物体上有所表现， 其根本原因: 5）从理论上讲，杂种植株的育性_。若运用传统有性杂交方法 能否实现？_。并说明理由： 因此，这项研究对于培养作物新品 种方面的重大意义在于： .两个亲本的遗传性状 杂种植株获得了双亲的遗传物质 可育不能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，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围17听风学堂1、植物的微型繁殖技术是指（ ） A植物体细胞杂交技术 B嫁接 C营养繁殖 D植物组织培养2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整

9、的植株，这些植株的特点是（ ） A彼此性状相似 B变异频率较高 C单倍体 D都是纯合子课堂演练18听风学堂3用植物组织培养技术，可以培养或生产（ ） A食品添加剂 B无病毒植物 C. 人工种子 D前三项都是4下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（ ） A花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C人工种子的培育 D“番茄马铃薯”杂种植株的培育过程19听风学堂 5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（ ） A选择优良品种进行杂交 B进行远缘植物体细胞杂交 C利有芽尖进行组织培养 D人工诱导基因突变6.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。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的（） A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性20听风学堂7.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得_ 等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_和_两类激素。水、无机盐、维生素和