植物细胞工程的基本技术完整版.ppt

（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 P38 利用了植物“微型”繁殖技术的： 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 在短时间中获得大量的优质种苗 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% 。 强调几个概念 ： 离体的植物器官、组织或细胞， 在培养一段时间以后，通过细 胞分裂，形成一种高度液泡化、 无定形状态薄壁细胞组成的排 列疏松无规则的组织。 一、愈伤组织： 愈伤组织 由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈 伤组织的过程，又称去分化。 （ 2 ）脱分化的实质和结果分别是 什么？ 实质是恢复细胞的全能性过程。 结果是形成愈伤组织。 脱分化产生的愈伤组织在培养过程中 重新分化根或芽等器官的过程。 二、（ 1 ）植物细胞的 脱分化 ： 三、植物细胞的 再分化 ： 愈伤组织 胚状体 根、芽同时发生 先根后芽 先芽后根 人工种子 完 整 植 株 （三）神奇的人工种子 人工种子组成 胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽） + 人工种皮 ( 透气透水易降解 + 胚乳（营养物质、固氮菌、抗 生素等） 人工种子： (3) 人工种子： ①获取方法：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶 芽和腋芽等为材料，用人工薄膜包装。 ②解决的问题： a ．一些植物繁殖周期长，数年后才能结出 种子。 b ．有些作物优良杂种的后代因发生性状 分离而丧失其优良特性。 c ．常规种子的生产受季节、气候和地域的 限制，并且占用大量的土地。 1 、为什么诱导愈伤组织的过程中应避 光培养？ 在有光时，往往容易形成维管组织， 而不易形成愈伤组织。 2 、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？ 植物激素 当 细胞分裂素 和 生长素 共同使用时， 能刺激愈伤组织的形成，而通过调 节二者的浓度比，就可以调控植物 细胞培养过程中芽和根的形成，称 为“ 激素杠杆 ”。 ( 见 P42) 栏目 导引 专题 2 细胞工程 要点二 植物的组织培养 1. 植物组织培养中脱分化与再分化过程的比 较 名称 过程 形成体特点 条件 脱分 化 离体器官、 组织、细胞 成为愈伤组 织 排列疏松、 高度液泡化 的薄壁细胞 团 ①离体；②提供 营养物质 ( 有机物、 无机物 ) ；③提供 激素 ( 生长素、细 胞分裂素等 ) ；④ 提供其他适宜条 件 ( 温度、无菌等 ) 再分 化 愈伤组织成 为幼苗或胚 状体结构 有根、芽或 有生根发芽 的能力 栏目 导引 专题 2 细胞工程 2. 植物激素在植物组织培养中的作用 生长素 / 细胞分裂 素的比值 作用效果 比值高时 促进根分化、抑制芽形成 比值低时 促进芽分化、抑制根形成 比值适中 促进愈伤组织形成 栏目 导引 专题 2 细胞工程 特别提醒 (1) 植物组织培养成功的关键是避 免微生物的污染，所有实验用具都必须严格 灭菌，接种过程要进行严格的无菌操作。 (2) 脱分化培养愈伤组织时要避光 ( 如果此时 进行光照，容易分化产生维管等组织，不利 于产生大量的愈伤组织 ) ，但再分化过程要 有光照，这样有利于诱导形成叶绿素。 栏目 导引 专题 2 细胞工程 【易误警示】 脱分化和再分化不能在同一培 养基上完成，需配制三种生长素、细胞分裂素 不同浓度的培养基，中间经过两次转接 , 才可 顺利完成脱分化和再分化过程。一般过程是： 在脱分化培养基上形成的愈伤组织，转接到生 芽培养基上，待长出丛芽后，再转接到生根培 养基上，促其生根。 因为不同种生物之间存 在着 生殖隔离 ，所以用 传统的有性杂交方法是 不可能做到这一点的。 于是，这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。 三、植物体细胞杂交技术 这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗？为什么？ 1972 年卡尔森等通过两个烟草品种之间 原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。 1978 年梅尔彻斯 (Melchers) 等首次获得 了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种—— “Potamato”。 目前，已得到栽培烟草与野生烟草、 栽培大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、 籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草等细胞杂种 及其后代，获得了有价值的新品系或育 种上有用的新材料。 1 、概念： 将两个来自不同植物的体细胞融 合成一个杂种细胞，且把杂种细 胞培育成新的植物体的过程。 2 、优势 ： （ 与有性杂交 方法比较 ） 克服了远缘杂交不亲和的障碍 ， 拓展了可用于杂交的亲本组合 范围 。 。 植物体细胞杂交 二、植物体细胞杂交技术 3 、成果和未解决的问题 成果：克服不同生