212植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用

1、2 .1.2植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用,一、植物繁殖的新途徑,1.微型繁殖 (1)微型繁殖技術(shù):快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù). (2)特點(diǎn): 保持優(yōu)良品種的遺傳特性; 高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖,2.作物脫毒 (1)材料:無(wú)病毒的莖尖 (2)脫毒苗:切取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得,種子的結(jié)構(gòu),單子葉植物種子,雙子葉植物種子,人工種子,人工種子是指通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得具有胚芽、胚根、胚軸等結(jié)構(gòu)的植物胚狀體，并且用適當(dāng)方法將胚狀體包裹起來(lái)，用以代替天然種子進(jìn)行繁殖的一種結(jié)構(gòu)。人工種子的概念是1978年在加拿大舉行的第四屆國(guó)際植物組織、細(xì)胞培養(yǎng)會(huì)議上首次提出來(lái)的。目前研制的人工種子，是由胚狀體、作

2、為保護(hù)性外殼的人工種皮和提供發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)的人工胚乳三部分組成的,3.神奇的人工種子 (1)特點(diǎn):后代無(wú)性狀分離 不受氣候,季節(jié)和地域限制 (2)技術(shù):植物組織培養(yǎng). (3)結(jié)構(gòu):人工薄膜胚狀體或不定芽或頂芽或腋芽,離體的植物細(xì)胞(組織、器官) 誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織 誘導(dǎo)形成胚狀體 胚狀體機(jī)械化包裹人工種皮 貯藏或種植,人工種子,胚狀體包埋在膠囊內(nèi)形成球狀結(jié)構(gòu)。 膠質(zhì)化合物薄膜(藻酸鈉)種皮 營(yíng)養(yǎng)成分和植物激素人工胚乳 胚狀體 新植物的幼體,優(yōu)點(diǎn)：快速繁殖，解決作物繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題。固定雜種優(yōu)勢(shì),局限性：目前，絕大多數(shù)人工種子發(fā)芽需要無(wú)菌條件，所以，還不能實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。另外，人工

3、種子的制作費(fèi)用過(guò)高，并且在應(yīng)用上需要各個(gè)環(huán)節(jié)的配套，這些都限制了人工種子的推廣,人工種子,人工種子,現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功,二、作物新品種的培育,1.單倍體育種 (1)方法: 花藥的離體培養(yǎng) 人工誘導(dǎo)染色體加倍 (2)優(yōu)點(diǎn): 后代穩(wěn)定遺傳,都是純合體;明顯縮短育種年限,2.花粉形成試管苗需要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化的過(guò)程 某優(yōu)良品種水稻的基因型為AaBb，其花藥通過(guò)組織培養(yǎng)形成了試管苗，下列對(duì)這一培養(yǎng)過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是 （ ） A 花粉形成試管苗需要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化的過(guò)程 B 試管苗有四種基因型，其體細(xì)胞含有一個(gè)染色體組 C 通過(guò)該

4、過(guò)程培養(yǎng)出的試管苗還不能直接用于生產(chǎn) D 這些試管苗自交，后代性狀不發(fā)生分離,D,花藥,花粉細(xì)胞培養(yǎng),接種,愈傷 組織,分化出 小植物,再分化,單倍體 植株,正常 植株,染色體加倍,脫分化,2、突變體的利用,植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變,產(chǎn)生,篩選對(duì)人們有利突變體,進(jìn)而培育新品種,利用,成就,已篩選到抗病、抗鹽、含高蛋白及高產(chǎn)的突變體，如抗煙草花葉病毒的甘蔗,外植體,誘變處理,愈傷 組織,突變體,新品種,誘導(dǎo) 分化,脫分化,篩選培育,蛋白質(zhì),脂肪,糖類,藥物,香料,生物堿等,細(xì)胞產(chǎn)物種類,植物的組織培養(yǎng),技術(shù),成就,三、細(xì)胞產(chǎn)

5、物的工廠化生產(chǎn),利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)來(lái)大量生產(chǎn)人參皂甙干粉,外植體,愈傷 組織,分散,細(xì)胞 產(chǎn)物,發(fā)酵、提取,脫分化,細(xì)胞 懸液,植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用,1、植物繁殖的新途徑,1）微型繁殖 2）作物脫毒 3）神奇的人工種子,2、作物新品種的培育,1）單倍體育種 2）突變體的利用,3、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交,1植物組織培養(yǎng)的過(guò)程可以歸納為： 。對(duì)此敘述有錯(cuò)誤的是 () A的再分化過(guò)程中，當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的濃度比低時(shí)，有利于根的生成 B植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性 C過(guò)程指植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)階段 D包裹上人造種皮可獲得人工種子,D,變式：植物組織

6、培養(yǎng)的過(guò)程可以歸納為： 。 （1）表示 ，它能被培養(yǎng)成為的原因 。 （2）表示 ，它與相比分化程度 ，全能性 。 （3）若想制作人工種子，應(yīng)該選用 （填編號(hào)）。 （4）若是花藥，則是 ，繼續(xù)對(duì)其使用 處理可獲得正常植株，該過(guò)程稱為 。 （5）若是胡蘿卜根尖細(xì)胞，則培養(yǎng)成的的葉片的顏色是 ，這說(shuō)明根尖細(xì)胞,答案： （1）離體的植物器官、組織或細(xì)胞 細(xì)胞的全能性 （2）愈傷組織 低 高 （3） （4）單倍體植株 秋水仙素 單倍體育種 （5）綠色 含有與形成葉綠體相關(guān)的基因,3下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的敘述，不正確的是() A用酶解法去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體 B誘導(dǎo)兩種植物的原生質(zhì)體融合，進(jìn)而形成雜種細(xì)胞 C植物體細(xì)胞雜交的最終目的是獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物 D植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服不同種間遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,C,4.紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。用組織培養(yǎng)技術(shù)可以在生物反應(yīng)器中通過(guò)培養(yǎng)紫草細(xì)胞生產(chǎn)紫草素。下圖記錄了生物反應(yīng)器中紫草細(xì)胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時(shí)間發(fā)生的變化,1）在生產(chǎn)前，需先加入紫草細(xì)胞作為反應(yīng)器中的 “種子”。這些“種子”是應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)， 將紫草葉肉細(xì)胞經(jīng)過(guò)_ _ 而獲得的。這項(xiàng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是,脫分化（或脫分化形成愈傷組織,細(xì)胞的全能性,2）從圖中可以看出