植物的克隆

瓯柑味苦,是因为细胞内含细胞 的代谢产物柚皮甙，但柚皮甙 对降压、降温、耐缺氧和增加 冠脉流量等有药效作用。
经过多年的研究，培育出无籽 瓯柑。
假设你是林显荣老师的课题组成员，你们又发现 了一枝变异的瓯柑枝条，该枝条上的瓯柑无籽，个 大，味道特别好。请完成以下任务。
任务1、如何获得数量众多的脱病毒无 籽瓯柑苗？ 任务2、如何快速地大量生产柚皮甙， 作为中药成分？ 任务3、如何获得具抗冻性状的瓯柑？ 任务4、如何培育出上面长瓯柑下面长 马铃薯的新植物？
4、有些植物在多次继代培养后，会丧失细胞 全能性的表达能力
• 原因：1.遗传物质发生不可逆转的改变 2.激素平衡被打破或外源激素作用的结果
5、克隆成功所需的条件（a） 1.探讨特定植物细胞全能性表达的条件(激素配比) 2.选择性能优良、细胞全能型表达充分的基因型
植物组织培养的应用
植物快速繁殖（珍稀、濒危物 种）
什么是植物细胞的全能性？
植物细胞为什么有全能性？
植物组织培养为什么用离体的植物细胞？
一、植物细胞的全能性
1、定义：植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能
性，因而都具有发育成完整植株的潜能。
2、原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特
有的全套遗传物质，都有发育成为完整个 体所必需的全部基因。
3、离体：基因在特定的时间和空间条件下选择性
色是 绿色 ，这说明根尖细胞含有与叶绿体形成相关的基。因
（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫
草素，培养将进行到（填编号） ② 。
植物组织培养的 应用
3、植物生长调节剂； 4、一定的外界环境条件（温度，PH、光照）
大小
拟南芥
烟草
番茄
小麦
玉米
水稻
长期培养中细胞全能性下降的原因：
染色体畸变 细胞核变异 非整倍体产生
遗传物质变化
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激素水平打破 对外源生长物质敏感性下降 其他原因
生长发育 条件变化
异想天开
如何培育发 光树呢？
发光树
发光 基因
植物细胞工程操作过程： 提取目的基因 （发光基因）
选修３ 现代生物科技专题
植物的克隆
科学史：
19世纪30年代，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创 立了细胞学说。
1902年，德国植物学家哈伯兰特在细胞学说的基础上，大胆 提出要在试管中人工培育植物。他预言离体的植物细胞具有发 育上的全能性，能够发育成为完整的植物体。
1958年,斯图尔德(美)胡萝卜组织培养。
目的基因与 运载体结合
导入受体细胞 （原生质体）
原生质体培养
特定性状的植株 （发光植株）
请同学们讨论如何实现?
植物体细胞杂交
1、概念：
将两种植物的体细胞融合成一个杂种细胞；再 通过组织培养技术将杂种细胞培育成新的植物体。
植物细胞 A
植物细胞 B
物理法：离心、振动、电刺激
化学法：去聚除细乙胞二壁 醇（PEG）
表达的结果.
二、植物克隆的基本技术——植物组织培养（一）
脱分化
诱导根、芽顶 端分生组织
再 分 化
调节营养物质、无 愈伤组织：相对没有 菌条件和生长调节 分化的活的薄壁细胞 剂的适当配比 团组成的新生组织
植物组织培养（二）：
通过悬浮培养 分散成单细胞
再
脱分化
分 化
细胞质丰富、液泡 小而细胞核大（胚 性细胞的特征）
转基因植物的培育 无性繁殖植物脱毒幼苗的培养 次生代谢物的生产（药物、食 品添加剂、香料、色素、杀虫剂 等）
制成人工种子，解决有些植物 结子困难、发芽率低、繁殖困难 等问题
胚乳或子叶
胚芽 胚根
8、 下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：
离体的植物细胞、
（1）①表示 组织、器官 ，它能被培养成为④的根本
植 物
原生质体 A
原生质体 B
体
原生质体融合
细
正在融合的原生质体
胞
再生出细胞壁
杂
交
杂种细胞
过 程 图
克服远源杂 交不亲和的
障碍，培育
细胞分裂 愈伤组织
作物新品种
杂种植株
方法？
促酶融解方法
法？
类型？
遗传物质？ 优势？
植物克隆的实践应用
瓯柑栽种历史悠久，味道独特。 在唐宋元明清被列为贡品。
为瓯柑的苦味“平反”。
胚状体
调节营养物质和生长 调节剂的适当配比
植物组织培养（三）：
原生质体培养
为什么要加较高渗
透压的甘露醇呢? 防止原生质体吸水胀破
0.5~0.6mol/L的甘露醇
植物
(较高渗透压)
球型的
植
细胞
纤维素酶
原生质体
株
和果胶酶
三、植物细胞全能性表达的条件：
1、离体状态，无菌；
2、有一定的营养物质；水、无机盐、蔗糖、 维生素等；
原因是 ①具有植物细胞全能性。
（2）②表示 愈伤组织 ，它与①相比分化程度 低
，
全能性 高
。
（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号） ③ 。
（4）若①是花药，则④是单倍体植株，继续对其使
用 秋水仙素 处理可获得 纯合
正常植株，该
过程称为 单倍体育种 。
（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜