(完整版)植物细胞工程的实际应用(上课用)

2020/8/16
植物体
植物A细胞
植物B细胞
植物 体细胞
杂交
植物 细胞 融合
去壁 ①
原生质体A
② 诱导融合
去壁
原生质体B
融合的原生质体
再生出细胞壁 ③
杂种细胞
植物 组织 培养
脱分化 ④ （细胞分裂）
愈伤组织
再分化 ⑤
2020/8/16
杂种植株
2·1·2植物细胞工程的实际应用
2020/8/16
蝴蝶兰
1.微型繁殖 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
2020/8/16
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖
2.作物脱毒
3.神奇的人工种子
胚
技术：组织培养
(胚)
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
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→ ↓ ↓ ↓
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
2020/8/16
• 植物组织培养技术在我们生活中的另 外一些应用 ：
• a. 拯救濒危植物； • b. 提供食品制作的原料； • c. 转基因植物的培育,也要用到植物
组织培养的方法.
2020/8/16
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:
2020/8/16
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
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
2020/8/16
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
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
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
4百度文库植物体细胞杂交
植物细胞融合
2020/8/16
杂种细胞
植物组织培养 杂种植物
三、细胞产物的工厂化生产
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
2020/8/16
2·1·2植物细胞工程的实际应用
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
2020/8/16
2020/8/16
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
2020/8/16
一、植物繁殖的新途径
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
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
2020/8/16
• 08江苏高考：下列关于植物组织培养的叙
D 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
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;
2020/8/16
植物的单倍体应用于育种，其最主要的优 势不包括( )。
A．大大缩短育种年限 B．直接显示突变表型而被选择 C．通过诱导能产生纯合体 D．能产生较高的突变频率
D
2020/8/16
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 2.突变体的利用
↓
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
2020/8/16
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
植物组织培养技术
如：胡萝卜的形成层、菊花 幼茎段、月季的花药…
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
脱分化 遮光
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
愈伤组织
再分化 一定的光照
①无菌
②营养：有机物 无机盐 水分 ③一定的外界条件
④植物激素：细胞分裂素
生长素
根、芽
芽发育成叶，叶 肉细胞中叶绿素 的合成需要光照
原理（基础）
植物细胞全能性（概念、原因、表达条件、 ）
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
• 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
2020/8/16
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
ddTT
年 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑
↑
矮抗品种
矮抗品种
2020/8/16
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
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