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植物细胞工程 考 纲 要 求 植物组织培养 B 植物组织培养的培养基 成分 无机营养成分：矿质元素 有机营养成分： ①碳源：蔗糖 ②含N物质：包括维生素和某些有机添加物 植物激素：生长素、细胞分裂素等 琼脂：起支持作用，凝固剂 外植体：从活植物体上切下进行培养的那部分 组织或器官（常取幼嫩的组织或器官）　　 生长发育 试管苗的形成 移 栽 四、植物细胞工程的应用 （一）植物繁殖新途径 （二）作物的新品种培育 （三）细胞产物的工厂化生产 1、微型繁殖 2 作物脱毒（培育无病毒植株） 二.作物的新品种培育 （三）细胞产物的工厂化生产 * 郑集高级中学 菁华生物组 所依据的理论基础 植物细胞工程 通常采用的技术手段 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞的全能性 知识框架 一、植物组织培养的基本原理 植物细胞的全能性 原因： 表现的条件： 在植物体中未表现的原因： 每个细胞都含有本物种的全部遗传信息，都具有发育成一个完整个体的潜能。 离体 无菌、无毒的环境 适宜的培养基(营养物质和植物激素) 适宜的环境条件(温度等) 在个体发育过程中，基因在特定的时空条件下选择性表达的结果。 操作水平： 细胞水平、细胞器水平 二、植物组织培养 自主讨论2： 植物组织培养的材料： 达到无菌要求采取的方法： 幼嫩的细胞、组织、器官（植物的茎尖、根尖、叶、花药） 操作人员：酒精棉球擦手消毒、无菌操作 操作器械：超净工作台、无菌滤纸、瓷砖、解剖刀、培养瓶进行消毒 外植体：酒精消毒→无菌水冲洗→次氯酸钠处理→无菌水冲洗 培养基杀菌: 切取 接种 讨论三：用流程简图的形式表示植物组织培养的 一般过程　　 讨论4:脱分化：已分化的细胞，经诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成分生状态细胞的过程。 愈伤组织： 排列疏松而无规则，高度液泡化 且无定形状态的薄壁细胞 思考： 1、脱分化前后，细胞的形态是否改变， 细胞内遗传物质组成是否改变？ 2、脱分化过程，所需要的条件有哪些？ 3、脱分化培养基中对生长素和细胞分裂素的比例要求是怎样的？ 形态改变，遗传物质不变。 离体、无菌、适宜的培养基和温度、避光 生长素和细胞分裂素的比例适中，能强烈刺激愈伤组织形成。 讨论5：再分化 愈伤组织在分化培养基上，被重新诱导分化出胚状体或丛芽的过程。 思考： 1、分化培养基，与形成愈伤组织的培养基 成分上的主要区别是什么？ 2诱导产生根和产生芽时，对生长素和细胞分裂素的配比要求分别是怎样的？ 3、再分化过程中，所需要的条件有哪些？ 主要区别是激素的配比。 另外，脱分化和再分化与植物激素的种类、 浓度及使用的先后顺序均有关系。 生长素/细胞分裂素1有利于生根；生长素/细胞分裂素1时，有利于生芽。 适宜的温度、适宜的培养基、适宜的光照、无菌 生长发育 再生根 经过炼苗的小苗，可以和一般植物一样进行大规模栽培 (1) (1) (2) (3) (4) (5) 三、植物体细胞杂交过程 (1)去壁，分离原生质体 (2)诱导原生质体融合 (3)再生细胞壁（杂种细胞形成的标志） (4)（5）植物组织培养（脱分化、再分化） 去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（PEG） 原生质体融合方法： 杂种细胞形成的标志： 新细胞壁的形成 植物体细胞杂交完成的标志： 杂种植株的形成 白菜 甘蓝 2.利用多倍体育种能获得这种白菜-甘蓝吗？怎样获得？ 2N=14 2N=14 1.植物体细胞杂交得到的白菜甘蓝是几倍体、几个染色体组、多少染色体，是否可育？ 是四倍体、四个染色体组、28条染色体、可育 能，先让两者进行有性杂交，对杂交所得种子在萌发成幼苗时，用秋水仙素处理，使其染色体加倍，恢复育性。 思考： 植物体细胞杂交意义？ 与有性杂交相比，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。 番茄-马铃薯理想植株 目前还不能让杂种植物完全按照人们的需要表达亲本的优良性状如：番茄-马铃薯 尚未解决的问题？ （一）植物繁殖新途径： ①繁殖速度快； ②保持优良品种的遗传特性; 因为是（无性繁殖）； ③不受自然生长季节的限制 （因为在具有一定人工设施的室内生产）。 与传统繁殖技术相比，有何特点？ 作物脱毒材料及原因: 茎尖或根尖细胞 这些部位含病毒极少，甚至无病毒。 3、人工种子 通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜，在适宜的条件下可以发芽成幼苗的种子。 组成：人工种皮 胚状体、不定芽、顶芽和腋芽 人工胚乳 （人工胚乳中加入适量的无机盐、 碳水化合