1、,澳洲朱焦,澳洲朱焦穴盘苗,生物技术的发展资料,中文学名 朱蕉 亚目 百合亚目 科 龙舌兰科(Agavaceae) 别称 铁树（岭南杂记），千年木 界 植物界 属 朱蕉属Cordylinevar.tricolor,穴盘育苗技术是采用草炭、蛭石等轻基质无土材料做育苗基质，机械化精量播种，一穴一粒， 一次性成苗的现代化育苗技术。,烟草的植物组织培养技术,克隆羊,专题二 细胞工程,指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。,细胞工程,植物细胞工程,动物细胞工程,21植物细胞工程,1
2、、 植物组织培养的基本过程外植体 愈伤组织 胚状体已分化出根、芽,分化程度降低，分裂能力增强,重新分化出组织器官的过程（细胞分裂素、生长素）,2-1.1植物细胞工程的基本技术,一、植物组织培养,植株,组织分化器官形成,愈伤组织的形成,愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种排列疏松无规则、高度液泡化、无定形态的薄壁细胞组成的组织。,植物组织培养（试管苗的形成）,试管苗大规模培养,移栽,经过炼苗的小苗，可以和一般植物一样进行大规模栽培,一、植物组织培养,2、原理： 细胞的全能性,细胞的全能性,1）. 概念:,已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。,2
3、）. 原因：,生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传信息。,3）. 全能性高低：,受精卵胚胎干细胞生殖细胞体细胞 植物细胞动物细胞,一、植物组织培养,3、植物组织培养的条件 内部：离体细胞、组织或器官 外部：1）适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等2）培养基（一定的营养物质，激素）,植物组织培养的培养基,无机营养成分：无机盐离子 有机营养成分： 含N物质：包括维生素和氨基酸 碳源：2%5%的蔗糖溶液，调节渗透压 琼脂：起支持作用 激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素 PH值：5.06.0,一、 植物组织培养,4、植物组织培养的概念：,在无菌和人工控制的条件下将离体的植物器官、组织、
4、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予一定的培养条件，诱导产生愈伤组织和胚状体，最终形成完整的植株。,阅读：胡萝卜的组织培养实验 了解植物组织培养的原理,能力训练：,1、下列不能作为植物组织培养的材料是：,D,2、下列有关细胞全能性的含义，正确的是：,A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能,B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能,C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能,D、 生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程,C,B,3.生物体内的细胞不能表现出全能性,这是因为（ ） A.不同组织细胞中所含的遗传物质不同 B.在特定的时间和空间条件下,基
5、因进行了选择性表达 C.不同的细胞在细胞周期中所处的时期不同 D.缺少激素等调节因子的调节作用,4下列有关细胞全能性的说法正确的是（ ）A.花药离体培养得到的植株高度不育,说明花粉细胞不具有全能性 B.植物体细胞的全能性易于动物体细胞全能性的表达 C.脱分化过程是植物细胞全能性丧失的过程 D.位于植物体内的细胞更易于表现全能性,B,植物体细胞杂交应用研究,过程示意图,标志,去壁,二、植物体细胞杂交,1、定义：,将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的过程。,细胞壁如何去除？ 原生质层如何融合？融合的基础是什么？ 杂交完成的标志是什么？ 最后通过什么手段得到新
6、个体 ？,？思考,融合体,杂种细胞,去壁的常用方法：,原生质体融合方法：,2、植物体细胞杂交过程示意图,细胞融合的基础：,细胞膜的流动性,3、优势：（与有性杂交方法比较）,克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展了可用于杂交的亲本组合范围。,二、植物体细胞杂交,4、成果：,5、下列人工诱导原生质体融合的方法 不正确的是：,A、振动 B、电刺激、 C、PEG试剂、 D、重压,对应训练,D,6.科学家将胡萝卜与羊角芹的原生质体放在一起后,不使用促融手段它们是不会融合的,原因是( )A.二者原生质体的外面有细胞壁阻隔 B.二者细胞膜的基本结构不同 C.二者细胞膜的基本结构相同,但是组成成分上存在差异 D.二
7、者遗传物质不同,C,点拨：胡萝卜与羊角芹细胞膜的基本结构相同,但是不同种生物细胞膜中蛋白质等的种类和数量存在很大差异。这是它们原生质体放在一起后不能自然融合的主要原因。,变式题,7通过植物体细胞杂交技术获得性状优良的作物新品种时,不需考虑的是( )A.亲本细胞的生殖隔离问题 B.选择具有期望的优良性状的亲本 C.亲本细胞的融合技术 D.杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化,A,2-1、2 植物细胞工程的实际应用,植物细胞工程的实际应用,（一）、植物繁殖的新途径,（二）、作物新品种的培育,（三）、细胞产物的工厂化生产,1.单倍体育种,2.突变体的利用,药物，香料，蛋白质等,一、植物繁殖的新途径,1.微
8、型繁殖(属无性繁殖),一、植物繁殖的新途径,1. 微型繁殖(1) 概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术，也叫做快速繁殖技术。(2) 特点: 繁殖速度快； “高保真”保持优良品种的遗传特性； 不受自然生长季节的限制。 (3)原理：植物细胞的全能性,有丝分裂,微型繁殖 的应用：,兰花,杨树,生菜,无籽西瓜,工业化生产,作物栽培,荷兰花卉,2.培育脱毒作物(1)材料:无病毒的茎尖(2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得,作物脱毒的原因: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，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的
9、脱毒苗。,3、人工种子,用人工种皮包被体细胞胚，可以制造人工种子 人工种皮：藻酸钠 解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题,人造种皮,胚状体或不定芽或顶芽或腋芽.,人工胚乳或子叶,人工种子的结构,通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。在适宜的条件下可以发芽成苗。,由外植体或愈伤组织产生,（二）、作物新品种的培育,1.单倍体育种,P：,高杆抗病DDTT,矮杆感病ddtt,F1,高杆抗病DdTt,第1年,选育出需要 的矮抗纯种,F2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,矮抗,杂交育种,第2年,第3年,生长,ddTT,F3,配子：,DT,D
10、t,dT,dt,单倍体幼苗：,DT,Dt,dT,dt,花药离体培养,秋水 仙素,第2年,第4年,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体:,DDTT,矮抗,P,高杆抗病DDTT,矮杆感病ddtt,F1,高杆抗病DdTt,单倍体育种,选择矮秆抗病即为新品种,返回,(花药离体培养) 过程:,抗病、抗盐、 含高蛋白、高产。,白三叶草,2.突变体的利用,比较：,单倍体育种：,突变体的利用：,植物体细胞杂交育种,优点： 育种原理：,优点： 育种原理：,优点： 育种原理：,明显缩短育种年限,染色体变异,能够产生新性状,基因突变,克服远缘杂交不亲和障碍,染色体变异,(1)种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生
11、物碱等. (2)技术:植物的组织培养.,（三）、细胞产物的工厂化生产,植物组织培养大量生产紫草素,现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成功，但由于成本较高，中国尚未应用于生产。,植物细胞工程的实际应用,繁殖植物的新途径 微型育种 作物脱毒 人工种子 育种新方法 单倍体育种 诱导突变体 细胞产物的工厂化生产,小 结,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
12、C单倍体 D都是纯合子,课堂演练,D,A,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,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
13、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,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、维生素和小分子有机物,细胞分裂素,植物生长素,（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予
14、光照，其原因是_能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。 （4）试管苗的细胞核中含_条脱氧核糖核苷酸链。 （5）培育成的试管苗可能出现的基因型有_。,叶绿体,24,AB、aB、Ab、ab,8：下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是 A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同,D,9.下列有关人工种子优越性的叙述不正确的是( )A.可使自然状态下不结子的植物得以繁殖 B.方便储藏和运输 C.可以随意改变植物的遗传性状
15、D.可快速、大量繁殖,C,点拨：人工种子经植物组织培养获得,可使在自然条件下不结实或珍贵的植物得以繁殖。人工种子外层起保护作用的薄膜类似天然种子的种皮,因此,可以很方便地储藏和运输。人工种子是经组织培养获得的,与提供组织细胞的亲代的遗传特性相同。人工种子的生产不受季节的限制,可快速、大量繁殖。,10下列哪项不属于植物组织培养技术在生产、生活中的应用A.拯救濒危植物 B.进行作物脱毒 C.培育三倍体无子西瓜 D.单倍体育种,C,11：现在有甲、乙两种烟草品种（2n=48），其基因型分别是aaBB和AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克司时，都不能生长，这是由于它们中的
16、隐性纯合基因（aa或bb）作用的结果。 问：有什么办法可以得到在光照强度大于800勒克司时，能生长的品种呢？,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，并将两者混合，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，结果有的细胞团不分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：,(1)甲乙两烟草品种花粉的基因型分别为 和 。 (2)叶肉细胞制成原生质体，要用 破除细胞壁。不同品种植物细胞能融合的结构基础是 。 (3)细胞融合后诱导产生的细胞团叫 。 (4)在大于800勒克司光照下培养，有 种基因型分别是 和 细胞团不能分化；能分化的细胞团是由 的原生质体融合来的由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是 ，基因型是 。,答案：aB Ab 纤维素酶和果胶酶 细胞膜具有一定流动性 愈伤组织 2 aaBB AAbb aB和Ab 48 AaBb,澳洲朱焦租摆效果,下节再见！,
