2.1.1植物细胞工程的基本技术.sk描述.ppt

2.自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？ 比较 植物组织培养 植物体细胞杂交技术 所属范畴 原理 步骤 意义 联系 无性繁殖 细胞全能性 ①脱分化 ②再分化 保持优良性状 繁殖速度快、大规模生产 提高经济效益 杂交技术应用了组织培养 克服不同种生物远源杂交的障碍 ①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养 膜流动性 细胞全能性 染色体变异、基因重组 前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术 克隆多莉羊技术是 水平上的技术，培育抗虫棉是 水平上的技术。 细胞工程与基因工程相比： 细胞 分子 思考: 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 离体的植物器官、组织或细胞（外植体） 愈伤组织 根、芽 植物体 脱分化 再分化 ①无菌 ②营养：有机物 无机盐 水分 ③一定的外界条件 ④植物激素： 细胞分裂素 生长素 遮光 一定的光照 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照 排列疏松而无规 则，高度液泡化的 呈无定形状态的薄 壁细胞 如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药… 植物组织培养技术 ① ② ③ ④ ⑤ 融合的原生质体 原生质体B 原生质体A 去壁 去壁 植物A细胞 植物B细胞 诱导融合 再生出细胞壁 杂种细胞 脱分化 （细胞分裂） 愈伤组织 再分化 杂种植株 植物 组织 培养 植物 细胞 融合 植 物 体 细 胞 杂 交 思考: 利用这些技术能做哪些工作？ 1.微型繁殖 2.作物脱毒 3.神奇的人工种子 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，种子几乎 没有储藏营养物质， 在发芽过程中很容易夭折。 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。 1.微型繁殖（也叫快速繁殖技术） 概念： 应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物 2 特点: ①保持优良品种的遗传特性 ②周期短，不受季节、气候、自然灾害等因素的影响 ③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。 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。 1 材料: 植物的分生区 茎尖 --无病毒或极少 2 脱毒苗: 切取茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗 （3）优点： 使农作物不会或极少感染病毒 2.作物脱毒（培养无病毒植株） 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。 3、神奇的人工种子 树木需生长数年才能结出种子。 优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。 受季节、气候和地域的限制。 制种时需要占用大量土地。 如何克服缺陷？ 常规种子植物生产的不足 人工种子 技术： 原理： 结构： 特性： 优点： 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 组织培养 细胞全能性 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 在适宜条件下可以萌发长成幼苗。 二、作物新品种的培育 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 正常 植物 花药 愈伤 组织 单倍体幼苗　 脱分化 再分化 染色体加倍 秋水仙素处理 1.单倍体育种 1 方法: 2 优点: 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 种子 纯合体 选优 自交 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 新 品种 外植体 愈伤组织 多种 突变体　 筛选 培育 脱分化 诱导分化 诱变处理 白三叶草 抗病、抗盐、 含高蛋白、高产。 三、细胞产物的工厂化生产 1.种类: 2.技术: 3.实例： 蛋白质,脂肪