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1、 存在生殖隔离 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? 不 能 1 1、概念:、概念: 将不同种的植物体细胞,在一定条 件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞 培育成新的植物体的技术。 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 三、三、植物植物体细胞体细胞杂交技术杂交技术 原理:原理: 2、过程 A B 去壁 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质 体融合 杂种细胞 再生 新壁 脱分化 再分化 杂种植株 A B 去壁 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质 体融合 杂种细胞 再生 新壁 脱分化 再分化 (1)去壁: 酶解法(纤维素酶和果胶
2、酶处理) 方法: A B 去壁 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质 体融合 杂种细胞 再生 新壁 脱分化 再分化 原理:细胞膜的流动性 (2)原生质体融合: A B 去壁 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质 体融合 杂种细胞 再生 新壁 脱分化 再分化 方法: 物理法:离心、振动、电刺激 化学法:聚乙二醇(PEG) A B 去壁 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质 体融合 杂种细胞 再生 新壁 脱分化 再分化 融合细胞的种类:AA、BB、AB 选择性培养基 筛选 A B 去壁 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质 体融合 杂种细胞 再生 新壁 脱分化 再分化 融合完成的标志: 再生新细胞
3、壁 A B 去壁 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质 体融合 杂种细胞 再生 新壁 脱分化 再分化 (3)植物组织培养: 为什么“番茄马铃薯” 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? 原因:生物基因的表达不是 孤立的,而是相互调控、相 互影响的。 马铃薯番茄杂交植株的细 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。 白菜白菜 甘蓝甘蓝 白菜甘蓝白菜甘蓝 “白菜甘蓝白菜甘蓝”同普通白菜相比,具有生同普通白菜相比,具有生 长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。
4、3、优点: 目前还不能让杂种植物按照人们的需要表现 出亲代的优良性状。 克服远缘杂交不亲和的障碍 4.未能解决的问题: 5、植物体细胞杂交技术: 无性繁殖 染色体变异 繁殖方式: 变异类型: 不遵循孟德尔遗传定律 四、植物细胞工程的实际应用 蝴蝶兰 实际问题:经济苗木、名贵花卉、珍稀植 物等自然繁殖速度缓慢,繁殖效率低下或优 良性状不易保持 保持优良品种的遗传特性 高效快速地实现种苗的大量繁殖 不受自然生长季节的限制 1、微型繁殖(也称快速繁殖) (1)概念 快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 (2)优点 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。但是生姜在生产上长期采用
5、 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%。 2 、作物脱毒 (1)选材部位: (2)选材原因: (3)脱毒方法: 分生区(如茎尖)的细胞 进行组织培养 分生区病毒较少,甚至无 病毒 3、人工种子 (1)概念: 以植物组织培养得到的胚状体、 不定芽、顶芽和腋芽等材料,经过人工薄膜包 装得到的种子。 (2)人工种子的结构 获得人工种子时,植物 组织培养应到胚状体 (3)优点 保持亲本优良性状 不受季节、气候和地域的限制 易于储藏和运输 4、单倍体育种 亲本 杂交 F1 花药离 体培养 单倍体植株 秋水仙素处理 染色体数目加倍 纯合二倍体 选择所 需
6、类型 (1)过程 (2)优点 明显缩短育种年限,后代都是纯合子 5.突变体的利用 (1)突变体的产生 在植物组织培养的过程中,由于培养的 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(如射线、化学物质 等)的影响而产生突变。 (2)利用: 筛选对人们有利突变体,进而培育新品种 6.细胞产物的工厂化生产 (1)细胞产物的种类: 蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. (2)技术:植物的组织培养 培养到愈伤组织阶段 (3)实例: 人参皂甙干粉、三七、紫草、银 杏的细胞产物 以“我们能否利用植物组织培养技术 大量生产紫杉醇,从而拯救红豆杉”为题 ,与同学展开讨论,说出植物组织培养
7、 技术在节约资源、保护环境方面的重要 意义。 高效抗癌的药物紫杉醇,虽然能造 福人类,但却为濒危的红豆杉带来一场 灭顶之灾。 巩固练习 1、植物体细胞融合完成的标志是( ) A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合 C、细胞质发生融合 D、细胞核发生融合 2、将一粒花粉培育成幼苗,将它的茎尖用秋水仙 素处理,长大后该植物正常开花结果。与该植株染 色体数目不相同的是( ) A、根细胞 B、叶细胞 C、茎细胞 D、子房壁细胞 A A 3、与传统的有性杂交法相比,植物体细胞杂交 的最大优点是( ) A、可使两个亲本的优良性状组合到一起 B、可以克服远缘杂交不亲和的障碍 C、可以培育出高产性状明显的新品种 D、可以降低生成成本,提高经济效益 4、在植物细胞工程中,当原生质体融合成一个细 胞后,需要诱导产生细胞壁,参与这一过程的细胞 器是( ) A、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体 C、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网 B B