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试管苗大规模培养所采用技术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植物细胞全能性（Cellulartotipotency）高度分化的植物细胞仍然有发育成完整个体的潜能第一节植物组织培养原理：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体所必需的全部基因。植物细胞的全能性受精卵生殖细胞体细胞＞＞大小条件：离体状态有一定营养物质、激素和其他外界条件植物细胞＞动物细胞思考讨论：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？这是基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。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，合成的蛋白质也不一样，从而形成了不同的组织和器官。植物组织培养（PlantTissueCulture）利用植物体的离体器官、组织或细胞，无菌条件下在含有营养物质的培养基上，给予适宜的光照、温度、湿度等环境条件进行人工培养，使其增殖、生长、发育而形成完整的植株。核心：诱导离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织和诱导愈伤组织再分化三、植物组织培养的过程离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽或胚状体植物体脱分化再分化生长脱分化（Dedifferentiation)由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。愈伤组织（Callus）：原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞，在组培中则指人工培养基上由外植体长出来的一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。例1：植物快速繁殖技术玉米的愈伤组织发芽生根的玉米苗玉米的愈伤组织再分化：脱分化形成的愈伤组织，在适当的人工培养基上继续进行培养又可以重新分化成芽、根等器官，进而发育成一棵完整的植株，这一过程称为植物细胞的再分化。玉米愈伤组织分化出芽10:14:1100:1生长素比细胞分裂素当该比值高时有利于根的分化,抑制芽的形成;当该比值低时有利于芽的分化,抑制根的形成;当该比值适中时,促进愈伤组织的生长.组织培养所需要的三种培养基植物组织培养的应用•植物快速繁殖何为快速繁殖？•培育无病毒植株取材部位及原因？•生产植物产品举例？•制造人工种子人工种子定义？优点？•回忆组织培养的原理和过程回忆：植物组织培养的原理及过程原理：细胞的全能性高度分化的组织（离体的植物器官、组织或细胞）脱分化（又叫去分化）愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化、呈无定形状态、薄壁。）再分化幼根或芽（胚状体）完整的植株过程：1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？2.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？3、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？离体条件、一定的营养物质、激素和其他外界条件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。想一想胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。利用植物组织培养技术能做哪些工作？2.1.2植物细胞工程的实际应用（一）植物繁殖新途径：属于无性繁殖微型繁殖１、微型繁殖技术（1）概念:（2）优点:①繁殖速度快；②“高保真”——高效保持优良品种的遗传特性、无性繁殖是快速高效实现种苗繁植培育优良植物品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。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，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。作物脱毒的原因：•作物脱毒材料:•作物脱毒方法:•结果:分生区（如根尖或茎尖）组织培养脱毒苗2、作物脱毒（适用于无性生殖生物）种子的结构自然种子胚种皮胚乳天然种子的缺陷有哪些？探究：为什么要造人工种子？3、神奇的人工种子概念：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，经过人工薄膜包装得到的种子。人工种子在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。•结构：3、神奇的人工种子人工种皮：海藻酸钠人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌和植物生长调节剂等。教材讨论探究：人工种子有哪些优点？优点：（3）时间短，占地少（2）保留优良性状（1）不受气候、季节、地域的限制。思考：常规选育出一个可以稳定遗传的农作物优良品种，一般要经过5~6年的连续筛选。请结合已学知识寻找一条作物育种的新途径？生产植物产品1、单倍体育种–明显缩短了育种年限二、作物新品种的培育花药离体培养组织萌发自交人工诱变染色体加倍培养发育单倍体植株正常植株种子(纯合体)新植株(新品种)第一年第二年（1）、过程（2）、特点花药离体培养单倍体AABBAAbbaaBBaabb原理：染色体组成倍减少，再经秋水仙素加倍后得到纯种。AABB×AaBbaabbABAbaBab基因型单倍体育种ABAbaBab杂交育种二倍体、多倍体纯系思考：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。如何利用这些突变体培育新品种？植物细胞工程的实际应用小结•植物繁殖的新途径–微型繁殖–作物脱毒–神奇的人工种子•作物新品种的培育–单倍体育种–突变体的利用•细胞产物的工厂化生产技术：原理：植物组织培养细胞全能性感谢您的关注！若用脱分化再分化表示植物组织培养过程。请回答：（1）表示（），被培养成的根本原因是（）（2）表示（），其细胞特点是（）（3）为花药，则是（）（4）若表示胡萝卜根尖细胞，被培养成的叶片颜色是（），说明根尖细胞含有（）外植体植物细胞具有全能性愈伤组织高度液泡化的薄壁细胞，呈无定型状态，排列疏松而无规则，具有很强的分生能力单倍体植株绿色表达叶绿体的基因