212植物细胞工程的实际应用.ppt

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1、2 .1.22 .1.2植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用1.微型繁殖 (1)微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术. (2)特点: 保持优良品种的遗传特性; 高效快速地实现种苗的大量繁殖.2.作物脱毒作物脱毒 (1)(1)材料材料: :无病毒的茎尖无病毒的茎尖 (2)(2)脱毒苗脱毒苗: :切取茎尖进行组织培养获得切取茎尖进行组织培养获得种子的结构种子的结构单子叶植物种子单子叶植物种子小麦颖果双子叶植物种子双子叶植物种子花生果实及种子人工种子人工种子 人工种子是指通过植物组织培养技术获得具有胚芽、人工种子是指通过植物组织培养技术获得具有胚芽、胚根、胚轴等结构的植物胚状体，

2、并且用适当方法将胚胚根、胚轴等结构的植物胚状体，并且用适当方法将胚状体包裹起来，用以代替天然种子进行繁殖的一种结构。状体包裹起来，用以代替天然种子进行繁殖的一种结构。人工种子的概念是人工种子的概念是19781978年在加拿大举行的第四届国际年在加拿大举行的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。目前研制的植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。目前研制的人工种子，是由胚状体、作为保护性外壳的人工种子，是由胚状体、作为保护性外壳的人工种皮和人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分组成的。提供发育所需营养的人工胚乳三部分组成的。 3.3.神奇的神奇的人工种子人工种子 (1)(1)特点特点:

3、 :后代无性状分离后代无性状分离 不受气候不受气候, ,季节和地域限制季节和地域限制 (2)(2)技术技术: :植物组织培养植物组织培养. . (3) (3)结构结构: :人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽. .人工种子人工种子胚状体包埋在胶囊内形成球状结构。胚状体包埋在胶囊内形成球状结构。胶质化合物薄膜胶质化合物薄膜( (藻酸钠藻酸钠)种皮种皮营养成分和植物激素营养成分和植物激素人工胚乳人工胚乳胚状体胚状体新植物的幼体新植物的幼体优点：快速繁殖，解决作物繁优点：快速繁殖，解决作物繁殖能力差、结子困难或发芽率殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。固定杂种优势。低

4、等问题。固定杂种优势。局限性：局限性： 目前，绝大多数人工种目前，绝大多数人工种子发芽需要无菌条件，所以，还子发芽需要无菌条件，所以，还不能实现广泛应用。另外，人工不能实现广泛应用。另外，人工种子的制作费用过高，并且在应种子的制作费用过高，并且在应用上需要各个环节的配套，这些用上需要各个环节的配套，这些都限制了人工种子的推广。都限制了人工种子的推广。人工种子现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡胶等几十种植物棉花、玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成功。的人工种子试种成功。 1.1.单倍体育种单倍体育种(1)(1)方法方法: :花药的离

5、体培养花药的离体培养 (2)(2)优点优点: :后代稳定遗传后代稳定遗传, ,都是纯合都是纯合体体; ;明显缩短育种年限明显缩短育种年限. .2 2、突变体的利用突变体的利用三、细胞产物的工厂化生产三、细胞产物的工厂化生产 细胞产品的工业化生产细胞产品的工业化生产红豆杉细胞生产抗肿瘤红豆杉细胞生产抗肿瘤紫山醇，紫山醇，60mg/L60mg/L人参细胞生产人参皂甙人参细胞生产人参皂甙悬浮细胞培养法悬浮细胞培养法固定化细胞培养法固定化细胞培养法植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用1 1、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径1 1）微型繁殖）微型繁殖2 2）作物脱毒）作物脱毒3 3）神奇的人工

6、种子）神奇的人工种子2 2、作物新品种的培育、作物新品种的培育1 1）单倍体育种）单倍体育种2 2）突变体的利用）突变体的利用3 3、细胞产物的工厂化生产、细胞产物的工厂化生产植物组织培养和植物体细胞杂交植物组织培养和植物体细胞杂交名称名称植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交原理原理植物细胞的全能性植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性性和植物细胞的全能性过程1 1植物组织培养的过程可以归纳为：植物组织培养的过程可以归纳为： 。对此叙述有错误的是。对此叙述有错误的是 ( () )A A的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的再分化过程中，当细

7、胞分裂素与生长素的浓度比低时，有利于根的生成的浓度比低时，有利于根的生成B B植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性植物组织培养所依据的原理是植物细胞的全能性C C过程指植物的营养生长和生殖生长阶段过程指植物的营养生长和生殖生长阶段DD包裹上人造种皮可获得人工种子包裹上人造种皮可获得人工种子D2 2下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的是确的是( () )A A用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体原生质体B B诱导两种植物的原生质体融合，进而形诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞成杂种细胞C C植物体细胞杂交

8、的最终目的是获得细胞植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物代谢产物DD植物体细胞杂交技术可以克服不同种间植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍远缘杂交不亲和的障碍C3.紫草素是紫草细胞的代谢产紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的紫草素产量随培养时间发生的变化。变化。（1 1）在生产前，需先加入紫草细胞作为

9、反应器中的）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子种子”。这些。这些“种子种子”是应用组织培养技术，是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过将紫草叶肉细胞经过_ _ _ 而获得的。这项技术的理论基础是而获得的。这项技术的理论基础是 。脱分化（或脱分化形成愈伤组织）脱分化（或脱分化形成愈伤组织）细胞的全能性细胞的全能性（2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现的生长呈现_ 规律；影响紫草素产量的规律；影响紫草素产量的因素是因素是_ 。（3）在培养过程中，要不断通入无菌空气）在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是并进行搅拌的目的是_ 。S型增长型增长细胞数量和细胞所处的生长期细胞数量和细胞所处的生长期保证氧气供应充足保证氧气供应充足_和和使细胞与培养液充分接触使细胞与培养液充分接触