植物细胞工程的实际应用公开课.pptx

4.4.如下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入如下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请根试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请根据图回答下列问题：据图回答下列问题：要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。激素包括要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。激素包括细胞分裂素和细胞分裂素和 两类植物激素。两类植物激素。此过程依据的原理是此过程依据的原理是 。A A和和B B阶段主要进行的分裂阶段主要进行的分裂方式是方式是 ，B B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞阶段除了细胞分裂外，还进行细胞 等。等。此过程要无菌操作，主要是指对此过程要无菌操作，主要是指对 进行灭菌消毒。进行灭菌消毒。B B阶段需阶段需要光照，原因是要光照，原因是 。试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因绿素，这是基因 的结果。的结果。2.2.生长素 细胞的全能性 有丝分裂 分化培养基 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 选择性表达第1页/共20页 资料1 1 科学家应用多倍体育种的方法，培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、含糖高、口感好等特点。但因其不结种子，每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育种子，不仅增加了生产成本，也给无籽西瓜的普及带来困难。第2页/共20页 资料2 2 病毒引起的植物病害有500500多种。受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒。第3页/共20页 资料3 3 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是：用分根法繁殖速度缓慢，不利于新品种的推广;用种子繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。第4页/共20页以上资料中的问题可以怎样解决呢？第5页/共20页第6页/共20页独立阅读课文5min1.植物繁殖的新途径包括哪些？2.微型繁殖技术的优点3.作物脱毒的原因、材料及采用的技术4.人工种子的结构与优点5.作物新品种的培育包括哪两方面？6.单倍体育种的优点和方法7.突变体产生的原因及利用8.细胞产物工厂化生产的种类及采用的技术小组讨论5min答记者问第7页/共20页教师点拨：教师点拨：作物新品种的培育作物新品种的培育明显缩短育种年限明显缩短育种年限(相对常规选育相对常规选育)后代稳定遗传后代稳定遗传,都是纯合体都是纯合体正常正常植物植物花药花药愈伤愈伤组织组织 单倍体单倍体幼苗幼苗脱分化脱分化再分化再分化染色体加倍染色体加倍秋水仙素处理秋水仙素处理1.单倍体育种单倍体育种 (1)(1)方法方法:(2)优点优点:种子种子纯合体选优选优 自交自交第8页/共20页P：高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt第第1年年选育出需要的矮抗纯种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3配子：DTDtdTdt单倍体幼苗：DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水秋水 仙素仙素第第2年年第第4年年DDttddTT ddtt纯合体:DDTT矮抗矮抗 P高杆抗病 DDTT矮杆感病 ddttF1高杆抗病 DdTt单倍体育种单倍体育种第第1年年选择矮秆抗病即为新品种举例：举例：利用利用利用利用高杆抗病高杆抗病高杆抗病高杆抗病DDTTDDTTDDTTDDTT和和和和矮杆感病矮杆感病矮杆感病矮杆感病ddttddttddttddtt品种培育品种培育品种培育品种培育矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病矮杆抗病ddTTddTTddTTddTT品种品种品种品种第9页/共20页转基因细胞转基因细胞杂种细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区茎尖、根尖等分生区花药（花粉）花药（花粉）外植体脱分化脱分化愈伤组织再分化再分化丛芽或胚状体 工厂化工厂化生产药物生产药物人工种子人工种子转基因植物转基因植物杂种植物杂种植物作物脱毒作物脱毒单倍体育种单倍体育种微型繁殖微型繁殖植物体诱变处理突变细胞总结总结:植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用突变体的利用突变体的利用+人工薄膜培养第10页/共20页例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 胚状结构典例精析第11页/共20页1 1、植物的微型繁殖技术是指、植物的微型繁殖技术是指（）A A植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术 B B嫁接嫁接 C C营养繁殖营养繁殖 D D D D植物组织培养植物组织培养植物组织培养植物组织培养2 2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，、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，这些植株的特点是的植株，这些植株的特点是（）A A彼此性状相似彼此性状相似 B B变异频率较高变异频率较高 C C单倍体单倍体 D D都是纯合子都是纯合子课堂演练第12页/共20页3 3用植物组织培养技术，可以培养或生产（用植物组织培养技术，可以培养或生产（）A A食品添加剂食品添加剂 B B无病毒植物无病毒植物 C.C.人工种子人工种子 D D前三项都是前三项都是4 4下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是是（）A A花药离体培养得到单倍体植株花药离体培养得到单倍体植株 B.B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C C人工种子的培育人工种子的培育 D D“番茄番茄马铃薯马铃薯”杂种植株的培育过程杂种植株的培育过程第13页/共20页 5 5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了、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（的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（）A A选择优良品种进行杂交选择优良品种进行杂交 B B进行远缘植物体细胞杂交进行远缘植物体细胞杂交 C C利有芽尖进行组织培养利有芽尖进行组织培养 D D人工诱导基因突变人工诱导基因突变6.6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，上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（）培养获得种苗的过程不涉及细胞的（）A.A.有丝分裂有丝分裂 B.B.分化分化 C.C.减数分裂减数分裂 D.D.全能性全能性第14页/共20页7.7.基因型为基因型为AaBbAaBb的水稻（含的水稻（含2424条染色体）的花药条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问管苗，问：（1 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 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第15页/共20页（3 3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再）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。这一过程必须给予光照，其由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是原因是_能利用光能制造有机物，能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。供试管苗生长发育。（4 4）试管苗的细胞核中含）试管苗的细胞核中含_条脱氧核糖核苷酸条脱氧核糖核苷酸链。链。（5 5）培育成的试管苗可能出现的基因型有）培育成的试管苗可能出现的基因型有_。叶绿体叶绿体 2424ABAB、aBaB、AbAb、abab7.7.基因型为AaBbAaBb的水稻（含2424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：第16页/共20页怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？讨论 作业第17页/共20页思考：思考：1、高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但、高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。保护环境方面的重要意义。可以利用可以利用植物组织培养技术植物组织培养技术来大量生产紫杉醇。现在国内外的来大量生产紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物种植物现都在进行组织培养。现都在进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布他们用细胞培公司宣布他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的养法所得紫杉醇的含量是树皮的25倍。国内外在分化细胞株倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究反应的放大技术等，有望实现通过细胞培已基本摸清，正研究反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养进行工业化生产紫杉醇的目标。养进行工业化生产紫杉醇的目标。第18页/共20页第19页/共20页感谢您的观看！第20页/共20页