《植物细胞工程的实际应用》课件(新人教版选修3).ppt

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1、 课件邮箱：课件邮箱： 密码：密码：hy0912141 1、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？2 2、思考利用这项技术能做哪些工作？、思考利用这项技术能做哪些工作？再分化再分化脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织外植体外植体试管苗试管苗植株植株 资料资料1 1 科学家应用多倍体育种的方法，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、培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、含糖高、口感好等特点。含糖高、口感好等特点。但因其不结种子，但因其不结种子，每年必须用四倍体和每年必须用四倍体和二倍体西瓜杂交培育二倍体西瓜杂交培育种子，不仅增加了生种子，不仅增

2、加了生产成本，也给无籽西产成本，也给无籽西瓜的普及带来困难。瓜的普及带来困难。资料资料2 2 病毒引起的植物病害有病毒引起的植物病害有500500多多种。受害的植物包括粮食作物、蔬菜、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、果树和花卉，如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、苹果、枣、唐马铃薯、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，造成很大的经办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。济损失。病毒多集中在种子、老叶等器官病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中中，在幼嫩的器官和未成

3、熟的组织中较少，在分生区几乎不含病毒。较少，在分生区几乎不含病毒。资料资料3 3 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。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，遇到的常规繁殖中，遇到的难题是：用分根法繁难题是：用分根法繁殖速度缓慢，不利于殖速度缓慢，不利于新品种的推广新品种的推广;用种子用种子繁殖又很困难，因为繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。在发芽过程中很容易夭折。1.概念概念:快速繁殖优良品种的植物组织

4、培养技术快速繁殖优良品种的植物组织培养技术2.优点优点:3.成就成就:1 1）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性2 2）高效快速地实现种苗的大量繁殖）高效快速地实现种苗的大量繁殖植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）一 植物繁殖的新途径 讨论讨论 P38利用了植物利用了植物“微型微型”繁殖技术的：繁殖技术的：1）保持优良品种的遗传特性）保持优良品种的遗传特性2）高效快速地实现种苗的大量繁殖）高效快速地实现种苗的大量繁殖 在短时间中获得大量

5、的优质种苗在短时间中获得大量的优质种苗一 植物繁殖的新途径（二）（二）作物脱毒作物脱毒1.作物脱毒的原因作物脱毒的原因:2.作物脱毒的材料作物脱毒的材料:3.作物脱毒的方法作物脱毒的方法:4.作物脱毒的结果作物脱毒的结果:长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差毒，导致产量降低，品质变差毒，导致产量降低，品质变差毒，导致产量降低，品质变差分生区（如茎尖）的细胞进行组织培养获得脱毒苗5.成就成就:病毒容易沿植物体的维管组织病毒容易沿植物体的维管组织传播，而分生

6、组织区中缺乏维管系传播，而分生组织区中缺乏维管系统，因此不含病毒。统，因此不含病毒。（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 1.天然种子的局限天然种子的局限 1 1）培育周期长）培育周期长 2 2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧）优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性失其优良特性 3 3）生产会受到季节、气候和地域的限制，）生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大量的土地实现制种并且需要占用大量的土地实现制种（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 2.2.人工种子人工种子 胚状体胚状体（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁

7、殖的新途径 通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽和腋芽和腋芽和腋芽和腋芽等为材料，经过等为材料，经过等为材料，经过等为材料，经过人工薄膜人工薄膜人工薄膜人工薄膜包装得到的种子。包装得到的种子。包装得到的种子。包装得到的种子。（1 1）人工种子概念）人工种子概念（2 2）人工种子组成）人工种子组成胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮人工种皮（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 诱导植物愈伤组织诱导植物愈伤组织

8、 体细胞胚的诱导体细胞胚的诱导 体细胞胚的成熟体细胞胚的成熟 体细胞胚的机械化包裹体细胞胚的机械化包裹 贮藏或种植贮藏或种植思考思考设计人工种子制备技术的主要流程图设计人工种子制备技术的主要流程图（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子一 植物繁殖的新途径 讨论讨论 P40培植周期短培植周期短 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可以很方便地贮藏和运输可以很方便地贮藏和运输 加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等1 1）优点）优点：2 2）人工种皮

9、的有效成分）人工种皮的有效成分（一）单倍体育种（一）单倍体育种二 作物新品种的培育 体细胞中含有本物种体细胞中含有本物种配子染色体数配子染色体数目的个体目的个体1.单倍体定义：单倍体定义：2.单倍体形成：单倍体形成：3.单倍体植株的特点：单倍体植株的特点：由配子不经过受精作用而直接发育成的个由配子不经过受精作用而直接发育成的个体。例：蜜蜂中的雄蜂体。例：蜜蜂中的雄蜂长得弱小，而且高度不育长得弱小，而且高度不育（一）单倍体育种（一）单倍体育种二 作物新品种的培育 4.回顾单倍体育种的一般过程并设计出一种通过回顾单倍体育种的一般过程并设计出一种通过植物花药组织培养生成正常植株的实验流程。植物花药组

10、织培养生成正常植株的实验流程。花药花药 花粉细胞培养花粉细胞培养 接种脱分化脱分化愈伤愈伤组织组织 分化出分化出分化出分化出小植物小植物小植物小植物再分化再分化单倍体单倍体单倍体单倍体植株植株植株植株移栽移栽正常正常植株植株染色体加倍染色体加倍（一）单倍体育种（一）单倍体育种二 作物新品种的培育 后代都是纯合子，明显缩短育种年限后代都是纯合子，明显缩短育种年限5.优点：优点：6.成就成就（二）（二）突变体的利用突变体的利用二 作物新品种的培育 植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，易受到培养条件和外界于不断的分生状态，易受到培养条件和外界

11、压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变1.产生产生：筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体,进而培育新品种进而培育新品种2.利用：利用：蛋白质蛋白质,脂肪脂肪,糖类糖类,药物药物,香料香料,生物碱等生物碱等1.细胞产物种类：细胞产物种类：三 细胞产物的工厂化生产植物的组织培养植物的组织培养2.技术：技术：3.成就：成就：例例1：用高度分化的植物细胞、组织和器官进行：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

12、性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该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的 胚状结构胚状结构典例精析典例精析例例2：右图为植物体细胞杂交过程：右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：示意图。据图回答：1 1）步骤）步骤）步骤）步骤是是是是_最常用的方法是最常用的方法是最常用的方法是最常用的方法是_._.2 2）步骤）步骤）步骤）步骤一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是_目的是目的是目的是目的是_._.3 3）在利用杂种细胞培育成为杂种）在利用杂

13、种细胞培育成为杂种）在利用杂种细胞培育成为杂种）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段植株的过程中，运用的技术手段植株的过程中，运用的技术手段植株的过程中，运用的技术手段是是是是_ _，其中步骤，其中步骤，其中步骤，其中步骤相相相相当于当于当于当于_，步骤，步骤，步骤，步骤相当于相当于相当于相当于_ 去掉细胞壁分离出有去掉细胞壁分离出有去掉细胞壁分离出有去掉细胞壁分离出有活力的原生质体活力的原生质体活力的原生质体活力的原生质体 酶解法酶解法酶解法酶解法 聚乙二醇（聚乙二醇（聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEGPEGPEG）诱导原生质体融合诱导原生质体融合诱导原生质体融合诱导原生质体

14、融合植物组织培养植物组织培养植物组织培养植物组织培养脱分化脱分化脱分化脱分化再分化再分化再分化再分化例例2：右图为植物体细胞杂交过程：右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：示意图。据图回答：4 4）植物体细胞杂交的目的是获得）植物体细胞杂交的目的是获得）植物体细胞杂交的目的是获得）植物体细胞杂交的目的是获得 新的杂种植株。使新的杂种植株。使新的杂种植株。使新的杂种植株。使_ 能够在新的植物体上有所表现，能够在新的植物体上有所表现，能够在新的植物体上有所表现，能够在新的植物体上有所表现，其根本原因其根本原因其根本原因其根本原因:5 5）从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性）

15、从理论上讲，杂种植株的育性）从理论上讲，杂种植株的育性_。若运用传统有性杂交方法。若运用传统有性杂交方法。若运用传统有性杂交方法。若运用传统有性杂交方法 能否实现？能否实现？能否实现？能否实现？_。并说明理由：。并说明理由：。并说明理由：。并说明理由：因此，这项研究对于培养作物新品因此，这项研究对于培养作物新品因此，这项研究对于培养作物新品因此，这项研究对于培养作物新品 种方面的重大意义在于：种方面的重大意义在于：种方面的重大意义在于：种方面的重大意义在于：.两个亲本的遗传性状两个亲本的遗传性状两个亲本的遗传性状两个亲本的遗传性状 杂种植株获得了双亲的遗传物质杂种植株获得了双亲的遗传物质杂种植

16、株获得了双亲的遗传物质杂种植株获得了双亲的遗传物质 可育可育可育可育不能不能不能不能因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离因为不同种生物之间存在生殖隔离克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了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可用于杂交的亲本组合范围可用于杂交的亲本组合范围可用于杂交的亲本组合范围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

17、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，将单、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，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课堂演练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

18、个选项中没有采取植物组织培养技术的是下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（）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 5 5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后、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的幼苗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（进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办

19、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。目前生产上采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，以保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培养获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（）得种苗的过程不涉及细胞的（）A.A.有丝分裂有丝分裂 B.

20、B.分化分化 C.C.减数分裂减数分裂 D.D.全能性全能性7.7.以下不能说明细胞全能性的实验是以下不能说明细胞全能性的实验是A.A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.B.紫色糯性玉米种子培育出植株紫色糯性玉米种子培育出植株 C.C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株B8.8.植物体细胞融合完成的标志是植物体细胞融合完成的标志是 A A产生新的细胞壁产生新的细胞壁 B B细胞膜发生融合细胞膜发生融合 C C细胞质产生融合细胞质产生融合 D D细胞核发生融合细胞核发生

21、融合A9.9.基因型为基因型为AaBbAaBb的水稻（含的水稻（含2424条染色体）的花药通过条染色体）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，问无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，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）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。等营养物质。（2 2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_ _和和_两类激素。两类激素。水、无机盐、维生素和小分子有机物水、无机盐、维生素和小分子有

22、机物细胞分裂素细胞分裂素植物生长素植物生长素（3 3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，）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再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是照，其原因是_能利用光能制造能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。有机物，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_条脱氧核糖核条脱氧核糖核苷酸链。苷酸链。（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、abab10.10.现有甲、乙两个烟草品种（现有甲、乙两个烟草品种

23、（2n2n4848），其基），其基因型分别为因型分别为aaBBaaBB和和AAbbAAbb，这两对基因位于非同源，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于染色体上，且在光照强度大于800800勒克司时，都勒克司时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（aaaa或或bbbb）作用的结果。取甲乙两品种的花粉分）作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于后，放到大于8008

24、00勒克司光照下培养，结果有的勒克司光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：答下列问题：（1 1）甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为）甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为 和和 。（2 2）将叶肉细胞制成原生质体时，使用）将叶肉细胞制成原生质体时，使用 破除细胞壁。破除细胞壁。Ab aB纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶（3 3）在细胞融合技术中，常用的促融剂）在细胞融合技术中，常用的促融剂是是 。（4 4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫）细胞融合后诱导产生的细胞团叫 。（5 5）在大于）在大于800800勒克司光照下培养，

25、有勒克司光照下培养，有 种细种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由胞团不能分化；能分化的细胞团是由 的原生质体融合来的（这里只考的原生质体融合来的（这里只考虑虑2 2个原生质体的相互融合）。由该细胞团分个原生质体的相互融合）。由该细胞团分化发育成的植株，其染色体数是化发育成的植株，其染色体数是 ，基因，基因型是型是 。该植株自交后代中，在大。该植株自交后代中，在大于于800800勒克司光照下，出现不能生长的植株的勒克司光照下，出现不能生长的植株的概率是概率是 。聚乙二醇聚乙二醇 愈伤组织愈伤组织 7/16 2甲乙两品种甲乙两品种48AaBb怎样拯怎样拯救红豆救红豆杉并且杉并且生产大生产大量紫杉量紫杉醇？醇？讨论讨论 作业作业