最新212植物细胞工程的实际应用上课用
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2020/10/9
2.作物脱毒
(1)材料: 植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少
(2)方法:
植物组织培养
无病毒 的茎尖等
脱毒苗
2020/10/9
3.神奇的人工种子
技术：组织培养 原理：细胞全能性 结构：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
212植物细胞工程的实际应用上 课用
2020/10/9
2·1·2植物细胞工程的实际应用
2020/10/9
蝴蝶兰
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖 概念：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）
原理：植物细胞的全能性 优点：①繁殖率高，可大批量生产
②保持亲本的一切优良性状 ③不受自然生长季节的限制 ④培养周期短 ⑤取材少
3、转基因植物的培育
转基因技术
植物组织培养
转基因细胞
转基因植物
4、植物体细胞杂交
植物细胞融合
2020/10/9
杂种细胞
植物组织培养 杂种植物
1.种类: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 2.技术: 植物的组织培养----愈伤组织细胞培养
三、细胞产物的工厂化生产
2020/10/9
2·1·2植物细胞工程的实际应用
无菌、温度
光
条件 营养条件：水、无机盐、蔗糖、氨基酸、有机酸等
植物激素： 生长素、细胞分裂素比例
植物 克隆 技术 或 植物 组织 培养
过程
外植体
适宜（1）
脱分化 愈伤 组织
减小
增大
再分化 胚状体 或丛芽
、根
植物体
诱变 工厂化 处理 生产药物
人工种子
微型繁殖
突变细胞 应用 转基因细胞
突变体的利用 转基因植物
DDTT ↓ ddtt
第 1
P
高杆抗病× 矮杆感病
DDTT ↓ ddtt
F1
高杆抗病 DdTt
↓×
F2 D_T_
D_tt ddT_
矮抗
年 第
F1
2
高杆抗病
DdTt
↓
ddtt 年 配子 DT Dt dT
↓ 花药离体培养→
第3单倍体幼苗DT
↓
Dt
↓
dT
dt
↓
dt
第 1 年
第 2 年
×
~
6 ↓ 秋水仙素→ ↓ ↓ ↓
花药
脱分化
愈伤 组织
再分化 单倍体 秋水仙素处理 幼苗 染色体加倍
正常 植物
纯合体
实质是花粉细胞培养
选优 自交
种子
(2)优点:
2020/10/9
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
P 高杆抗病 × 矮杆感病
DDTT ↓ ddtt
第1年
F1
高杆抗病 DdTt
2020/10/9
例2：右图为植物体细胞杂交过程 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_两_个__亲_本__的_遗__传_性_ 状
能够在新的植物体上有所表现，
其根本原因: 杂种植株获得了双亲的遗传物质
5）从理论上讲，杂种植株的育性 _可__育__。若运用传统有性杂交方法
能否实现？_不__能__。并说明理由：
因为不同种生物之间存在生殖隔离
因此，这项研究对于培养作物新品 种方面的重大意义在于：
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
.
2020/10/9
课堂演练
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
与天然种子比： ①解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题
优点： ②保持优良品种遗传特性
③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，方便地贮藏和运输
2020/10/9
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)方法: 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
选优 自交
种子
(2)优点: 明显缩短育种年限.
后代稳定遗传,都是纯合体;
2020/10/9
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
诱变处理
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
多种 突变体
筛选 新 品种
胚状结构
2020/10/9
例2：右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答：
1）步骤①是_去__掉_细__胞__壁_分__离_出__有__ __活__力_的__原_生__质_体_______________ 最常用的方法是__酶__解_法____. 2）步骤②一般常用的化学试剂是 __聚_乙__二_醇__（_P_E_G_）__目的是______ _诱__导_原__生__质_体__融_合_. 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_植__物_组__织_培__养__ ，其中步骤④相 当于_脱_分__化_，步骤⑤相当于_再__分_化_
杂种细胞
杂种植物
茎尖、根尖等分生区
作物脱毒
花药（花粉）
单倍体育种
2020/10/9
典例精析
例1：03江苏 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
↓
配子
DT Dt dT dt
花药离体培养→↓ ↓ ↓ ↓
单倍体幼苗 DT Dt dT dt
秋水仙素处理→↓ ↓ ↓ ↓
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
第2年
↑
需要的矮抗品种
2020/10/9
举例： 利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt品种培育
矮杆抗病ddTT品种
杂交育种
单倍体育种
P 高杆抗病 ×矮杆感病
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 （ ）
转基因细胞 杂种细胞 茎尖、根尖等分生区 花药（花粉）
转基因植物 杂种植物 作物脱毒 单倍体育种 微型繁殖
外植体
脱分化
愈伤 组织
再分化丛芽或 胚状体
、根
植物体
培养 工厂化
诱变处理
+
人工薄膜 人工种子
生产药物
突变细胞
突变体的利用
2020/10/9
原理（基础）
植物细胞全能性（概念、原因、表达条件、 ）
ddTT
年 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑
↑
矮抗品种
矮抗品种
2020/10/9
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
源自文库
(1)方法: 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
花药
脱分化
愈伤 组织
再分化 单倍体 秋水仙素处理 幼苗 染色体加倍
正常 植物
纯合体
实质是花粉细胞培养
2.作物脱毒
(1)材料: 植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少
(2)方法:
植物组织培养
无病毒 的茎尖等
脱毒苗
2020/10/9
3.神奇的人工种子
技术：组织培养 原理：细胞全能性 结构：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
212植物细胞工程的实际应用上 课用
2020/10/9
2·1·2植物细胞工程的实际应用
2020/10/9
蝴蝶兰
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖 概念：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）
原理：植物细胞的全能性 优点：①繁殖率高，可大批量生产
②保持亲本的一切优良性状 ③不受自然生长季节的限制 ④培养周期短 ⑤取材少
3、转基因植物的培育
转基因技术
植物组织培养
转基因细胞
转基因植物
4、植物体细胞杂交
植物细胞融合
2020/10/9
杂种细胞
植物组织培养 杂种植物
1.种类: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 2.技术: 植物的组织培养----愈伤组织细胞培养
三、细胞产物的工厂化生产
2020/10/9
2·1·2植物细胞工程的实际应用
无菌、温度
光
条件 营养条件：水、无机盐、蔗糖、氨基酸、有机酸等
植物激素： 生长素、细胞分裂素比例
植物 克隆 技术 或 植物 组织 培养
过程
外植体
适宜（1）
脱分化 愈伤 组织
减小
增大
再分化 胚状体 或丛芽
、根
植物体
诱变 工厂化 处理 生产药物
人工种子
微型繁殖
突变细胞 应用 转基因细胞
突变体的利用 转基因植物
DDTT ↓ ddtt
第 1
P
高杆抗病× 矮杆感病
DDTT ↓ ddtt
F1
高杆抗病 DdTt
↓×
F2 D_T_
D_tt ddT_
矮抗
年 第
F1
2
高杆抗病
DdTt
↓
ddtt 年 配子 DT Dt dT
↓ 花药离体培养→
第3单倍体幼苗DT
↓
Dt
↓
dT
dt
↓
dt
第 1 年
第 2 年
×
~
6 ↓ 秋水仙素→ ↓ ↓ ↓
花药
脱分化
愈伤 组织
再分化 单倍体 秋水仙素处理 幼苗 染色体加倍
正常 植物
纯合体
实质是花粉细胞培养
选优 自交
种子
(2)优点:
2020/10/9
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
P 高杆抗病 × 矮杆感病
DDTT ↓ ddtt
第1年
F1
高杆抗病 DdTt
2020/10/9
例2：右图为植物体细胞杂交过程 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_两_个__亲_本__的_遗__传_性_ 状
能够在新的植物体上有所表现，
其根本原因: 杂种植株获得了双亲的遗传物质
5）从理论上讲，杂种植株的育性 _可__育__。若运用传统有性杂交方法
能否实现？_不__能__。并说明理由：
因为不同种生物之间存在生殖隔离
因此，这项研究对于培养作物新品 种方面的重大意义在于：
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
.
2020/10/9
课堂演练
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
与天然种子比： ①解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题
优点： ②保持优良品种遗传特性
③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，方便地贮藏和运输
2020/10/9
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)方法: 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
选优 自交
种子
(2)优点: 明显缩短育种年限.
后代稳定遗传,都是纯合体;
2020/10/9
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
诱变处理
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
多种 突变体
筛选 新 品种
胚状结构
2020/10/9
例2：右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答：
1）步骤①是_去__掉_细__胞__壁_分__离_出__有__ __活__力_的__原_生__质_体_______________ 最常用的方法是__酶__解_法____. 2）步骤②一般常用的化学试剂是 __聚_乙__二_醇__（_P_E_G_）__目的是______ _诱__导_原__生__质_体__融_合_. 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_植__物_组__织_培__养__ ，其中步骤④相 当于_脱_分__化_，步骤⑤相当于_再__分_化_
杂种细胞
杂种植物
茎尖、根尖等分生区
作物脱毒
花药（花粉）
单倍体育种
2020/10/9
典例精析
例1：03江苏 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
↓
配子
DT Dt dT dt
花药离体培养→↓ ↓ ↓ ↓
单倍体幼苗 DT Dt dT dt
秋水仙素处理→↓ ↓ ↓ ↓
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
第2年
↑
需要的矮抗品种
2020/10/9
举例： 利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt品种培育
矮杆抗病ddTT品种
杂交育种
单倍体育种
P 高杆抗病 ×矮杆感病
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 （ ）
转基因细胞 杂种细胞 茎尖、根尖等分生区 花药（花粉）
转基因植物 杂种植物 作物脱毒 单倍体育种 微型繁殖
外植体
脱分化
愈伤 组织
再分化丛芽或 胚状体
、根
植物体
培养 工厂化
诱变处理
+
人工薄膜 人工种子
生产药物
突变细胞
突变体的利用
2020/10/9
原理（基础）
植物细胞全能性（概念、原因、表达条件、 ）
ddTT
年 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑
↑
矮抗品种
矮抗品种
2020/10/9
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
源自文库
(1)方法: 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
花药
脱分化
愈伤 组织
再分化 单倍体 秋水仙素处理 幼苗 染色体加倍
正常 植物
纯合体
实质是花粉细胞培养