植物细胞工程的实际应用课件

③受季节、 气候和地域 的限制。
如何克服缺陷？
种 子 的 结 构
自然种子
胚 种皮 胚乳
人工种子
胚状体
（2）人工种子 生产技术： 植物组织培养
原理： 植物细胞全能性
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
特性： 在适宜条件下可以萌发长成幼苗。 优点：
抗病、抗盐、 含高蛋白、高产。 白三叶草
三、细胞产物的工厂化生产
1、种类:
2、技术:
蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等.
植物的组织培养----愈伤组织细胞培养
3、实例：利用组织培养技术来大量生产人参皂苷干粉
注意:一般培养到愈伤组织阶段，从愈伤组织 的细胞中获得细胞产物!
总结: 植物细胞工程的实际应用
脱毒苗 。若用D进行繁殖，种 (4)用A→D过程获得的植株D，称为________ 植的植株就_______ 不会 或_______ 极少 感染病毒。 (5)用E→G途径育种的优点是_____。 直接得到稳定遗传的优良品种，明显缩短了育种年限 诱变育种方式；若 (6)若想培育出一种新的玉米品种，可以采用_____ 基因工程 育种； 想培育出一种能抗虫的玉米新品种，可以采用_________ 若想培育出一种地上结玉米，地下结马铃薯的植株，可以利 植物体细胞杂交 技术。 用_________________
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 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
人工种子应用
水稻 花椰菜
桉树
芹菜
二、作物的新品种培育 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,选择稳定遗传优良品种 秋水仙素 愈 再分化单倍 花脱分化 纯 正常 处理 伤 体幼 药 合 植物 组 苗 染色体 体 织 加倍 选优 自交 (2)优点: 种子 明显缩短育种年限(相对常规选育) 后代稳定遗传,都是纯合体
一 植物繁殖的新途径 1、微型繁殖技术
（1）概念:
快速繁殖优良品种的植物组织培养技术
（2）优点:
1）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
例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出 400万株兰花苗。
(3)微型繁殖的应用：
生菜 兰花 杨树
无籽西瓜
生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、 产量高、价格高等特点，近年在各地发展很快。 但是生姜在生产上长期采用无性繁殖，容易感染 多种病毒病，使生姜品质变差，叶子皱缩，生长 缓慢，一般减产30%～50%。
图是关于玉米培养的过程，请据图回答：
植物组织培养 ，如图A→C，发育成 (1)取玉米幼苗的茎尖进行_______________
植株D，取D的花药进行离体培养成幼苗，如图E→F，经秋水仙素
单倍体育种 ；从生殖方式上分析， 处理后发育成植株G，属于____________ 无性 A→D属于________ 生殖；从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进 有丝 分裂。 行了_______ 分生区附近病毒极少，甚至无病毒 (2)取茎尖进行培养的原因是_____________________________ 。 无菌条件 。 (3)A→C的过程要严格控制______________
第 年
1
F3
第 年
第 年
2 3 4
花药离体培养
第 年
2
ddTT
生长
单倍体 DT 幼苗：
Dt
秋水 仙素
dT
dt
纯合体: DDTT DDtt ddTT ddtt
矮抗
选育出需要 的矮抗纯种
选择矮秆抗病 即为新品种
（3）应用：
烟草
小麦
柏树
水稻
2、突变体的利用 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 筛 外 脱分化 新 选 诱导分化多种 愈伤 植 品 突变体 组织 培 体 种 育
资料2 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。
资料3 病毒引起的植物病害有500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。
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
脱分化 愈伤 外植体 组织
培养 工厂化 生产药物
再分化 丛芽或 胚状体
+ 人工薄膜
植物体 人工种子
诱变处理 突变细胞
突变体的利用
例：玉米是一种主要的农作物，为了提高玉 米的产量，科学家做了大量的研究工作。如
病毒容易沿植物体的维管组织传播， 而分生组织区中缺乏维管系统，因此 不含病毒。用做组织培养的植物材料 可以是植物体任何类型的组织细胞。 怎样利用植物组织培养技术解决？
2、作物脱毒 （培养无病毒植株） （1）作物脱毒的原因:
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 （2）作物脱毒的材料:
植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少 （3）作物脱毒的方法:
切取茎尖进行进行植物组织培养
（4）优点：使农作物不会或极少感染病毒
（5）成就:
脱毒产品 香 蕉 菠 萝
甘蔗
马铃薯
3、神奇的人工种子 （1）常规种子植物生产的不足 ①树木需生 长数年才能 结出种子。 ②制种时需 要占用大量 土地。 ④优良杂交种 后代会因发生 性状分离而丧 失优良特性。
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
P： F1 F2
第 年 第 年 1
高杆抗病 DDTT
高杆抗病 高杆抗病 F1 DdTt DdTt ↓× D_T_ D_tt ddT_ ddtt 配子： DT Dt dT dt 矮抗
×
↓
矮杆感病 ddtt
P
单倍体育种 高杆抗病 × 矮杆感病 ddtt DDTT
1、回忆植物组织培养技术基本原理和过程？
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
试管苗
植株
2、思考利用这项技术能做哪些工作？
资料1 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