2.1植物细胞工程-PPT课件.ppt

1、专题2 细胞工程 19961996年年7 7月月5 5日日, ,世界上第一只体细胞克隆动世界上第一只体细胞克隆动物物-克隆羊克隆羊多利多利诞生于英国诞生于英国, , 标志着一种新标志着一种新的生物技术的生物技术-动物体细胞克隆技术面世动物体细胞克隆技术面世, , 也揭也揭开细胞工程更深层次发展的序幕开细胞工程更深层次发展的序幕! !植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交 细胞工程是指应用细胞生物学和细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过分子生物学的原理和方法，通过细胞细胞水平水平或或细胞器水平细胞器水平上的操作，按照人上的操作，按照人们的意愿来们的意愿来改变改变

2、细胞内的细胞内的遗传物质遗传物质或或获得细胞产品获得细胞产品的一门综合科学技术。的一门综合科学技术。什么叫细胞工程？包括哪两什么叫细胞工程？包括哪两大领域？大领域？细细胞胞工工程程应用的原理和方法应用的原理和方法研究的水平研究的水平研究的目的研究的目的细胞生物学和细胞生物学和分子生物学分子生物学细胞整体水平或细胞器水平细胞整体水平或细胞器水平按照人们的意愿来改按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质变细胞内的遗传物质或获得细胞产品或获得细胞产品概念概念植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程理论基础理论基础细胞的全能性细胞的全能性分类分类细胞工程和基因工程在操作水平上有细胞工程和基因工程在

3、操作水平上有什么不同？什么不同？前者是细胞水平或细胞器水平上的生物前者是细胞水平或细胞器水平上的生物 技术技术后者是后者是DNADNA分子水平上的生物技术分子水平上的生物技术2.1.1 2.1.1 植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术所采用技术的理论基础 植植物物细细胞胞工工程程植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物细胞的全能性植物细胞的全能性通常采用的技术手段 细胞的全能性细胞的全能性1 1、定义、定义: :2 2、原理、原理: :3 3、差异、差异: :4 4、大小：、大小：5 5、潜在全能性的原因、潜在全能性的原因: : 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个生物

4、体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。体的潜能的特性。 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个体的每一个活细胞活细胞都应该具有全能性。都应该具有全能性。 受精卵的全能性受精卵的全能性最高最高 受精卵分化后的细胞中，体细胞的全受精卵分化后的细胞中，体细胞的全 能性比生殖细胞的能性比生殖细胞的低低。 基因的选择性表达基因的选择性表达受精卵生殖细胞干细胞受精卵生殖细胞干细胞 体细胞体细胞 植物细胞动物细胞

5、植物细胞动物细胞 思考讨论：为什么体内细胞没有表现出思考讨论：为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？全能性，而是分化成为不同的组织、器官？ 基因在特定空间和时间条件下基因在特定空间和时间条件下选择性表达选择性表达的的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同部位结果。在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白质也不的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成了不同的组织和器官。一样，从而形成了不同的组织和器官。植物组织培养关键词：关键词： 外植体、脱分化、再分化、愈伤组织外植体、脱分化、再分化、愈伤组织在在无菌无菌和和人工控制人工控

6、制条件下，将离体的条件下，将离体的植物植物器官、组织、细胞器官、组织、细胞，培养在人工，培养在人工配置的培养基上，给予适宜的培养条配置的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成终形成完整的植株完整的植株。外植体灭菌消毒外植体灭菌消毒接种于培养基上接种于培养基上避光诱导愈伤组织的形成避光诱导愈伤组织的形成在分化培养基上诱导植物体的形成在分化培养基上诱导植物体的形成脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后， 失去其特有的结构和功能而转变成未分失去其特有的结构和功能而转变成未分 化细胞的过程。化细胞的过程。再分

7、化：脱分化的细胞，在一定的条件下，再分化：脱分化的细胞，在一定的条件下， 又重新分化成各种特异性的组织细胞又重新分化成各种特异性的组织细胞 的过程。的过程。外植体：离体的植物器官、组织或细胞。外植体：离体的植物器官、组织或细胞。愈伤组织：细胞排列疏松、无规则、高度愈伤组织：细胞排列疏松、无规则、高度 液泡化的无定形的薄壁细胞。液泡化的无定形的薄壁细胞。切取切取形成层形成层无菌无菌接种接种诱导愈伤组织诱导愈伤组织的形成的形成试管苗的形成试管苗的形成培养室培养室移栽移栽脱分化脱分化再分化再分化方法步骤：方法步骤：1.1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？2.2.在

8、植物组织培养过程中，为什么要进行一在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？3.3.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？4.4.请根据书上实验过程，讨论并概括出植物请根据书上实验过程，讨论并概括出植物组织培养技术的流程简图。组织培养技术的流程简图。思考和讨论：思考和讨论：1.1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？植物细胞表现出全能性的条件有哪些？（温度、无菌、光照等）（温度、无菌、光照等）离体离体营养物质营养物质激素激素其他外界条件其他外界条件（无机物、有机物）（无机物、有机物）（生长素、

9、细胞分裂素等）（生长素、细胞分裂素等）（外植体）（外植体）植物组织培养培养基 定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生定义：含有一定营养成分，供组织培养植物生长的基质长的基质 矿质元素：大量元素及微量元素矿质元素：大量元素及微量元素 有机营养成分有机营养成分 含含N物质：包括维生素和某些有机添加物物质：包括维生素和某些有机添加物 碳源：蔗糖碳源：蔗糖 琼脂：起支持作用琼脂：起支持作用 植物激素：生长素、细胞分裂素等植物激素：生长素、细胞分裂素等生长素生长素/ /细胞分裂素细胞分裂素比例低时比例低时：诱导脱分化和根的形成诱导脱分化和根的形成诱导再分化和芽的形成诱导再分化和芽的形成生长素生长素/

10、/细胞分裂素细胞分裂素维持在高水平时维持在高水平时：2.2.在植物组培过程中，为什么要进行一在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？作？避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。且有些杂菌会危害培养物的生长。在有光时，往往容易形成维管组织，在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。而不易形成愈伤组织。3.3.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？培养？4.4.请根据书上实验过程，讨论并概括请根据书上实验过程，讨论并概括出植物组织培养技术的流程

11、简图。出植物组织培养技术的流程简图。脱分化脱分化再分化再分化离体离体的植的植物器官、组物器官、组织、细胞织、细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植植物物体体避光避光光光激素激素切取接种愈伤组织的形成植物组织培养（试管苗的形成）培养室试管苗大规模培养移栽经过炼经过炼苗的小苗的小苗，可苗，可以和一以和一般植物般植物一样进一样进行大规行大规模栽培模栽培过程过程离体的植物器官、组织或细胞离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体外植体外植体脱分化脱分化植物激素：植物激素：细胞分裂素、生长素细胞分裂素、生长素再分化再分化植物组织培养植物组织培养条件植物组织培养条件： 含有全部营养成分

12、的含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的气、无菌环境、适合的PHPH、适时光照等。适时光照等。请同学们讨论如何实现请同学们讨论如何实现? ? 于是，这些科学家试图用这两种植物的于是，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。体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。二、植物体细胞杂交技术二、植物体细胞杂交技术这幅番茄这幅番茄马铃薯图利用马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现传统有性杂交方法能实现吗？为什么？吗？为什么？ 因为不同种生物之间存因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可统的有性杂

13、交方法是不可能做到这一点的。能做到这一点的。 19721972年卡尔森等通过两个烟草品种之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间原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种杂种。 19781978年梅尔彻斯年梅尔彻斯(Melchers)(Melchers)等首次获等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种“Potamato“Potamato”。 目前，已得到栽培烟草与野生烟目前，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、小麦与鹅冠草等生稻、籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代

14、，获得了有价值的细胞杂种及其后代，获得了有价值的新品系或育种上有用的新材料。新品系或育种上有用的新材料。 1 1、定义：、定义： 用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂用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方法。种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。2 2、优势、优势（与有性杂交方法比较）与有性杂交方法比较） ： 打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大打破了不同种生物间的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。扩展了可用于杂交的亲本组合范围。植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物细胞植物细胞A A植物细胞植物细胞B B原生质体原生质体A A原生质

15、体原生质体B B原生质体融合原生质体融合正在融合的正在融合的原生质体原生质体再生出细胞壁再生出细胞壁杂种细胞杂种细胞愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株去细胞壁去细胞壁纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶物理方法物理方法化学方法：化学方法：离心离心振动振动电刺激电刺激聚乙二醇聚乙二醇细胞分裂细胞分裂植植物物组组织织培培养养植物细胞融合植物细胞融合酶解法酶解法人工诱人工诱导方法导方法3 3、过程、过程4 4、成果和尚未解决的问题：、成果和尚未解决的问题：成成 果：果：克服不同生物远缘杂交的障碍，克服不同生物远缘杂交的障碍， 出现自然界没有的新品种。出现自然界没有的新品种。未解决问题：未解决问题：尚未让杂种植

16、物按照人们的需要尚未让杂种植物按照人们的需要 表现出亲代的优良性状表现出亲代的优良性状杂种细胞杂种细胞AAAAA AA A杂种细胞杂种细胞BBBBB BB BA AB B杂种细胞杂种细胞ABAB杂杂种种植植株株融合的融合的原生质原生质体体ABAB再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈伤伤组组织织再再分分化化植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A A原生质体原生质体B B原生质体原生质体A A杂种杂种细胞细胞ABAB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导方法？方法？诱导诱导融合融合的方法？的方法？融合融合完成完成的的标志标志植物细胞植物细胞B B白菜细胞 (AA)

17、(AA)甘蓝细胞 (BB)(BB)白菜原生质体 (AA)(AA)甘蓝原生质体 (BB)(BB)植物细植物细胞融合胞融合植物组植物组织培养织培养白菜甘蓝植株(AABB)(AABB)去细胞壁去细胞壁去细胞壁去细胞壁原生质体融合原生质体融合白菜甘蓝原生质体原生质体(AABB)(AABB)白菜甘蓝杂种细胞(AABB)(AABB)再生出再生出 细胞壁细胞壁白菜细胞白菜细胞甘蓝细胞1.1.为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”超级杂种植株没有如科超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？ 马铃薯马铃薯番茄没有像人们预想的那样地上长番番茄没有像

18、人们预想的那样地上长番茄、地下结马铃薯，主要原因是：茄、地下结马铃薯，主要原因是：生物基因的表达生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯所以马铃薯番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。铃薯就是很自然的了。2.2.自然界

19、中有一种含有叶绿体的原生动物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？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。1.1.对细胞全能性的表述正确的是对细胞全能性的表述正确的是A.A.非离体植物细胞能够表现出全能性非离体植物细胞能够表现出全能性B.B.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现C.C.单克隆抗体的制备原理依据是细胞的全能性单克隆抗

20、体的制备原理依据是细胞的全能性D.D.花粉培育成单倍体是细胞全能性的体现花粉培育成单倍体是细胞全能性的体现2.2.植物细胞表现出全能性的必要条件是植物细胞表现出全能性的必要条件是A.A.给予适宜的营养和外界条件给予适宜的营养和外界条件B.B.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件C.C.导入其他植物细胞的基因导入其他植物细胞的基因D.D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内 3.3.在生物体的所有细胞中，全能性最高的是在生物体的所有细胞中，全能性最高的是A A卵细胞卵细胞 B B 植物花粉植物花粉 C C体细胞体细胞 D

21、.D.受精卵受精卵4.4.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为：化为不同的组织、器官，是因为： A.A.细胞丧失了全能性细胞丧失了全能性 B.B.基因的表达有选择性基因的表达有选择性 C.C.不同的细胞内基因不完全相同不同的细胞内基因不完全相同 D.D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化变化 5.5.植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是诱导的植物激素分别是细胞的全能性细胞的全能性 离体植物器官，组织或细胞离体植

22、物器官，组织或细胞 根，芽根，芽生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素 生长素和乙烯生长素和乙烯 愈伤组织愈伤组织再分化再分化 脱分化脱分化 植物体植物体A A和和 B B和和C C和和 D D和和 6.6.植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈伤组织的叙述错误的是伤组织的叙述错误的是A.A.愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的B.B.形成愈伤组织的培养基不需含有机分子形成愈伤组织的培养基不需含有机分子C.C.愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状结构愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状结构D.D.愈伤组织细胞的线粒体和核糖体可

23、能发生碱基愈伤组织细胞的线粒体和核糖体可能发生碱基互补配对互补配对7.7.能刺激愈伤组织形成的诱导剂是能刺激愈伤组织形成的诱导剂是A.A.细胞分裂素和生长素细胞分裂素和生长素 B.B.赤霉素赤霉素 C.C.生长素和赤霉素生长素和赤霉素 D.D.细胞分裂素和乙细胞分裂素和乙烯烯 8.8.将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是件中不需要的是A A、具有完整细胞核的细胞、具有完整细胞核的细胞 B B、一定的营养物质和植物激素、一定的营养物质和植物激素C C、离体状态、离体状态 D D、导入指定基因、导入指定基因 9.9.（多选）植物体细胞的组织培养

24、常被用于保（多选）植物体细胞的组织培养常被用于保留杂种优势。因为植物组织培养的过程留杂种优势。因为植物组织培养的过程 A.A.不可能发生基因突变不可能发生基因突变 B.B.生殖方式属于无性生殖生殖方式属于无性生殖C.C.子代不发生性状分离子代不发生性状分离 D.D.体细胞内不存在等位基因体细胞内不存在等位基因 10.10.植物体细胞杂交的目的是植物体细胞杂交的目的是A.A.用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体B.B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C.C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种用植物

25、组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株植株D.D.通过以上三者来完成通过以上三者来完成 11.11.在细胞工程在细胞工程 原生质体融合育种技术中，、原生质体融合育种技术中，、其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除心去，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除心去，通常是采用纤维素酶的酶解破壁法处理。如将去掉通常是采用纤维素酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞最终将了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞最终将 A.A.皱缩皱缩 B.B.胀破胀破 C.C.呈球形呈球形 D.D.保持原状保持原状 12.(12.(多选多选) )有关原生质体的下列叙述中，正确的有关原生质体

26、的下列叙述中，正确的是是A.A.组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸 B.B.原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质生质 C.C.被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体D.D.原生质体只能用于植物细胞工程原生质体只能用于植物细胞工程 13.200613.2006年普通高等学校招生全国统一考试理科年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（北京卷）以下不能说明细胞全综合能力测试（北京卷）以下不能说明细胞全能性的实验是能性的实验是A.A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株胡萝卜韧

27、皮部细胞培育出植株B.B.紫色糯性王米种子培育出植株紫色糯性王米种子培育出植株 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 植物细胞工程的实际应用 繁殖植物的新途径繁殖植物的新途径微型育种微型育种作物脱毒作物脱毒人工种子人工种子 育种新方法育种新方法单倍体育种单倍体育种诱导突变体诱导突变体 细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产概念：概念：应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技术）快速繁殖技术）原理：原理：植物细胞的全能性植物细胞的全能性优点：

28、优点：繁殖率高，可大批量生产繁殖率高，可大批量生产 取材少取材少 培养周期短培养周期短 保持优良性状保持优良性状微型繁殖作物脱毒 病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量降低，品质变差低，品质变差 分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少，甚至分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少，甚至没有没有 采用茎尖进行组织培养采用茎尖进行组织培养 无性繁殖的植物无性繁殖的植物人工种子人工种子 结构：结构：人工薄膜人工薄膜+ +胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）胚状体（不定芽、顶芽、腋芽） 优点：优点：不受气候、季节、地域的限制不受气候、季节、地域的限制保留优良性状保留优良性状时间短

29、，占地少时间短，占地少 技术：技术：组织培养组织培养 原理：原理：细胞全能性细胞全能性胚 由受精卵发育形成。发育完全的胚由胚芽、胚轴、子叶和胚根组成。胚乳、子叶储有大量营养物质，供胚发育。种皮 具保护胚与胚乳的功能。人工种皮成分人工种皮成分 养分、无机盐、有机碳养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素、有源、农药、抗生素、有益菌益菌 生长调节剂生长调节剂作物的新品种培育作物的新品种培育 传统方法传统方法杂杂 交交 原理原理:基因的自由组合定律基因的自由组合定律单倍体育种单倍体育种突变体的利用突变体的利用组织培养技术的应用组织培养技术的应用P AARR aarr有 芒 抗 病 无 芒 不 抗 病配

30、子 ARarF 1 AaRr有 芒 抗 病F 2 A_R_ : A_rr : aaR_ : aarr有 抗 : 有 不 抗 : 无 抗 : 无 不 抗9 : 3 : 3 : 1自 交 并 选 育 多 代aaRR杂交育种杂交结果杂交结果: 通过基因重组，把两亲本的优良性状组合通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中在同一后代中 缺点缺点: 要不断进行要不断进行(多年多年)纯化和选择，才得到一种纯化和选择，才得到一种符合理想要求的新品种符合理想要求的新品种 （1 1）单倍体定义）单倍体定义 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。体细胞染色体数目比正

31、常个体减少了一半。体细胞染色体数目比正常个体减少了一半。（2 2）单倍体形成：）单倍体形成： 由配子不经过受精作用而直接发育成的个体。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。例蜜蜂中的雄蜂。（3 3）单倍体植株的特点：）单倍体植株的特点：长得弱小，而且高度不育。长得弱小，而且高度不育。单倍体育种单倍体育种(5)(5)优点：优点： I I、后代稳定遗传、后代稳定遗传, ,都是纯合体都是纯合体; ; II II、明显缩短育种年限、明显缩短育种年限. .单倍体植株单倍体植株花粉花粉花药离体培养花药离体培养（组培）（组培）正常植株正常植株秋水仙素诱导加倍秋水仙素诱导加倍（4 4）方法：

32、）方法：（6 6）单倍体育种的实验流程。）单倍体育种的实验流程。花花药药花粉细花粉细胞培养胞培养愈伤愈伤组织组织分化出分化出小植物小植物单倍体单倍体植株植株正常正常植株植株接种接种脱分化脱分化再分化再分化移栽移栽染色体加倍染色体加倍突变体的利用突变体的利用产生产生: 植物组织培养过程植物组织培养过程中，由于培养细胞一直中，由于培养细胞一直 处于不断的分生状态，易受到培养条件和处于不断的分生状态，易受到培养条件和 外界压力的影响而产生突变。外界压力的影响而产生突变。利用利用: 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成就：成就：20世纪世纪70年代以来，各国的科学家

33、用这种方法年代以来，各国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋白，以及高产已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋白，以及高产的突变体，有的已用于生产。的突变体，有的已用于生产。1.1.细胞产物种类：蛋白质细胞产物种类：蛋白质, ,脂肪脂肪, ,糖类糖类, ,药物药物, ,香料香料, ,生生物碱等物碱等. .2.2.技术：植物的组织培养技术：植物的组织培养. .（增殖快、含量高的细胞）（增殖快、含量高的细胞）人参皂甘的生产人参皂甘的生产红豆杉与紫杉醇红豆杉与紫杉醇细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？ 第一步，选择人参根作为

34、外植体进行培养，第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度产生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作为保存用，以备下一次种质，其中一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。生产用，一部分进行发酵生产。 第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。数量。 第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。从中提取人参皂甙。植物组织培养技术在我们生活中的另外植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用一些应用 ： a. a. 拯救濒危植物；拯救濒危植物； b. b. 提供食品制作的原料；提供食品制作的原料； c. c. 转基因植物的培育转基因植物的培育, ,也要用到植物组也要用到植物组织培养的方法织培养的方法. .