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1、 番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属的番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属的植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经常植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。 人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想可上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想可能实现吗？能实现吗？番茄与马铃薯同属茄科植物课件细细胞胞工工程程应用的原理和方法应用的原理和方法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胞整体水平或细胞器水平胞器水平按照人们的意愿来改按照人们的
2、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分类分类植物细胞工程植物细胞工程研究的目的研究的目的研究的水平研究的水平动物细胞工程动物细胞工程番茄与马铃薯同属茄科植物课件前者前者是是细胞水平或胞水平或细胞器水平上生物技胞器水平上生物技术, ,后者后者是分子水平上的生物技是分子水平上的生物技术。 。克隆多莉羊技术是克隆多莉羊技术是 水平上的技水平上的技术，术，培育抗虫棉是培育抗虫棉是 水平上的技术。水平上的技术。细胞工程与基因工程相比：细胞工程与基因工程相比：细胞细胞分子分子思考思考: :番茄与马铃薯同属茄科植物课件 1植物细胞工程的理论基础是什么？植物细胞工程
3、的理论基础是什么？通常采用的技术手段有哪些？通常采用的技术手段有哪些？2什么是细胞的全能性？什么是细胞的全能性？3生物体内的细胞为什么没有表现出生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？全能性，而是分化成不同的组织器官？4为什么运用植物组织培养技术能把为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？物体？ 番茄与马铃薯同属茄科植物课件细细胞胞的的全全能能性性概念概念受精卵受精卵生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞细胞离体细胞离体、一定的营养物质、一定的营养物质、激素和其他外界条件激素和其他外界条件生物体的细胞具有使后代细
4、胞形成生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性，叫做细胞完整个体的潜能的特性，叫做细胞的全能性的全能性必要条件必要条件原因原因大小大小从理论上讲，每个细胞都包含该物从理论上讲，每个细胞都包含该物种的全部遗传物质（全部基因），种的全部遗传物质（全部基因），所以每个活细胞都应具有全能性所以每个活细胞都应具有全能性 。 植物细胞全能性一般比动物细胞强植物细胞全能性一般比动物细胞强番茄与马铃薯同属茄科植物课件番茄与马铃薯同属茄科植物课件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
5、长素细胞分裂素、生长素再分化再分化植物组织培养条件植物组织培养条件： 含有全部营养成分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。（一）植物组织培养（一）植物组织培养番茄与马铃薯同属茄科植物课件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.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，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？灭菌，并且要求无菌操作？3 3、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培
6、养成小植株吗？培养成小植株吗？细胞离体、一定的营养物质、细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件激素和其他外界条件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。想一想想一想 胡萝卜根胡萝卜根形成层形成层容易诱导成愈容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。成小植株，只是稍微困难些。番茄与马铃薯同属茄科植物课件例例1、若用、若用“”表示植物组织培养的过程。请回答：表示植物组织培养的过程。请回答：（1）表示表示，被培养成为被培养成为的根本原因是的根本原因是（
7、2）表示表示，其细胞特点，其细胞特点是是。脱分化脱分化离体的植物组织器官、组织或细胞离体的植物组织器官、组织或细胞植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性具有分生能力的薄壁细胞具有分生能力的薄壁细胞愈伤组织愈伤组织番茄与马铃薯同属茄科植物课件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，所以用在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的。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。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
8、茄这幅番茄马铃薯图利马铃薯图利用传统有性杂交方法能用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？实现吗？为什么？番茄与马铃薯同属茄科植物课件思考：思考：1你认为两个来自不同植物的体细胞完成融你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？合，遇到的第一个障碍是什么？2有没有一种温和的去壁方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？4如果两个来源不同的原生质体发生了融合，如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一部该做何处理？下一部该做何处理？5如何将杂种细胞培育成杂种植株？如何将杂种细胞培育成杂种植株？ 植物体细胞杂交植物体细胞杂交是用两个来自不同植物的体是用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂
9、种细胞，并且把杂种细胞细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法培育成新植物体的方法。3 3为什么两个原生质体能发生融合，这与细为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？胞膜的什么特性有关？番茄与马铃薯同属茄科植物课件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体细胞杂交的过程植物体细胞杂交的过程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原生质体原生质体B原生质体原生质体A杂种杂种细胞细胞AB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导方法？方法？促进融合促进融合的方法
10、？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植物体细胞杂交植物体细胞杂交的意义？的意义？番茄与马铃薯同属茄科植物课件题题题题1 1：人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（）AA、分离原生质体、分离原生质体、分离原生质体、分离原生质体诱导原生质体融合诱导原生质体融合诱导原生质体融合诱导原生质体融合组织培养组织培养组织培养组织培养得到杂种植株得到杂种植株得到杂种植株得到杂种植株 BB、分离原生质体、分离原生质体、分离原生质体、分离原生质体原生质体融合原生质体融合原生
11、质体融合原生质体融合杂种植株杂种植株杂种植株杂种植株CC、获取细胞、获取细胞、获取细胞、获取细胞原生质融合原生质融合原生质融合原生质融合组织培养组织培养组织培养组织培养得到杂种植株得到杂种植株得到杂种植株得到杂种植株DD、获取细胞、获取细胞、获取细胞、获取细胞原生质直接融合原生质直接融合原生质直接融合原生质直接融合组织培养组织培养组织培养组织培养例题二题题2（2003江苏）要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整的植江苏）要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整的植株，需要（株，需要（）A具有完整细胞核的细胞具有完整细胞核的细胞 B离体状态离体状态C导入外源基因导入外源基因D一定的营养物质和激素一定的营养物质和激
12、素番茄与马铃薯同属茄科植物课件（1）用）用去除细胞壁，最常见的方法名称去除细胞壁，最常见的方法名称。（2）促进原生质体融合的一般常用的化学试剂）促进原生质体融合的一般常用的化学试剂是是，原生质体可以融合的结构基础是，原生质体可以融合的结构基础是。（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中运用的技术名称是运用的技术名称是，其中步骤杂种细胞，其中步骤杂种细胞到愈伤组织相当于到愈伤组织相当于，步骤愈伤组织到杂种，步骤愈伤组织到杂种植株相当于植株相当于。（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株使使能够在新的植物体上有
13、所表现，其能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是根本原因是。植物体细胞杂交植物体细胞杂交番茄与马铃薯同属茄科植物课件（5）从从理理论论上上来来讲讲，杂杂种种植植株株的的育育性性为为育育的的。若若运运用用传传 统统 有有 性性 生生 殖殖 杂杂 交交 育育 种种 的的 方方 法法 能能 不不 能能 实实 现现 ？ ，理由是，理由是。（6）植植物物细细胞胞杂杂交交运运用用到到培培育育新新的的农农作作物物品品种种方方面面的的重重大大意义在于意义在于。（7）利利用用植植物物体体细细胞胞杂杂交交的的方方法法培培育育新新作作物物品品种种的的过过程程中中，遗遗传传物物质质的的传传递递是是否否遵遵循循孟孟德
14、德尔尔的的遗遗传传定定律律？，理理由是由是。（1）（用纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁，分离出有活力的原生质体）（用纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁，分离出有活力的原生质体酶解法酶解法（2）聚聚乙乙二二醇醇、诱诱导导不不同同植植物物细细胞胞原原生生质质体体融融合合原原生生质质体体最最外外层层的的细细胞胞膜膜都都具具有一定的流动性有一定的流动性（3）植物组织培养）植物组织培养脱分化脱分化再分化再分化（4）远源杂交亲本的遗传生物性状（特征）远源杂交亲本的遗传生物性状（特征）杂交植株获得双亲的遗传物质杂交植株获得双亲的遗传物质（5）可育）可育不能不能不同种生物之间存在生殖隔离不同种生物之间存在生殖隔离（6）
15、克服远源杂交不亲和的障碍，大大扩大了可用于杂交的亲本组合范围）克服远源杂交不亲和的障碍，大大扩大了可用于杂交的亲本组合范围（7）不不遵遵循循在在生生物物有有性性生生殖殖（减减数数分分裂裂）过过程程才才遵遵循循孟孟德德尔尔遗遗传传定定律律，而而植植物物体细胞杂交育种是无性生殖（不是有性生殖）体细胞杂交育种是无性生殖（不是有性生殖）番茄与马铃薯同属茄科植物课件问问题题：现现在在有有甲甲、乙乙两两种种烟烟草草品品种种（2n=48），其其基基因因型型分分别别是是aaBB和和AAbb，这这两两对对基基因因位位于于非非同同源源染染色色体体上上，且且在在光光照照强强度度大大于于800勒勒克克司司时时，都都不
16、不能能生生长长，这这是是由由于于它它们们中中的的隐隐性性纯纯合合基基因因（aa或或bb）作作用用的的结结果果。有有什什么么办办法法可可以以得得到到在在光光照照强强度度大大于于800勒勒克克司司时时，能能生生长长的的品品种种呢呢？取取甲甲、乙乙两两品品种种的的花花粉粉分分别别培培养养成成植植株株，将将它它们们的的叶叶肉肉细细胞胞制制成成原原生生质质体体，并并将将两两者者混混合合，使使之之融融合合，诱诱导导产产生生细细胞胞团团。然然后后放放到到大大于于800800勒勒克克司司光光照照下下培培养养，结结果果有有的的细细胞胞团团不不分分化化，有有的的能能分分化化发发育育成成植植株株。请请回答下列问题：
17、回答下列问题：(1)甲乙两烟草品种花粉的基因型分别为甲乙两烟草品种花粉的基因型分别为和和。(2)叶肉细胞制成原生质体，要用叶肉细胞制成原生质体，要用破除细胞壁。破除细胞壁。不同品种植物细胞能融合的结构基础是不同品种植物细胞能融合的结构基础是。(3)细胞融合后诱导产生的细胞团叫细胞融合后诱导产生的细胞团叫。(4)在在大大于于800勒勒克克司司光光照照下下培培养养，有有种种基基因因型型分分别别是是和和细细胞胞团团不不能能分分化化；能能分分化化的的细细胞胞团团是是由由的的原原生生质质体体融融合合来来的的由由该该细细胞胞团团分分化化发育成的植株，其染色体数是发育成的植株，其染色体数是，基因型是，基因型
18、是。答案：aB Ab aB Ab 纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 细胞膜具有一定流动性细胞膜具有一定流动性 愈伤组织愈伤组织 2 2 aaBB AAbb aBaaBB AAbb aB和和Ab 48 AaBb Ab 48 AaBb 番茄与马铃薯同属茄科植物课件下图表示水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下下图表示水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下形成试管苗的培养过程，已知该水稻的基因型为形成试管苗的培养过程，已知该水稻的基因型为AaBb。试回答：试回答：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，在愈伤组织形成）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的
19、细胞团，在愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得过程中，必须从培养基中获得_和小分子有机物等营养物质。和小分子有机物等营养物质。（2）要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有）要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有_和和_两类激素。两类激素。(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是须给予光照，其原因是利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。（4）试管苗体细胞的细胞核中含有）试管苗体细胞的细胞核中含有_条脱氧核苷酸链（水稻体细胞中含条脱氧核苷酸链（水稻体细胞中含24条染色体）。条染色体）。（5）培养出的试管苗可能的基因型是）培养出的试管苗可能的基因型是_番茄与马铃薯同属茄科植物课件植物组织培养的应用1植物的快速繁殖：园艺、花卉植物的大规模快速繁殖；抢救濒危珍稀植物进行某些植物的种质资源保存番茄与马铃薯同属茄科植物课件植物组织培养的应用2培育无病毒的植物，如脱病毒草莓等；用植物组织培养技术，诱导离体组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，称体细胞胚，再包裹上人造种皮制成人工种子以解决某些作用品种繁殖力弱、结子困难或发芽率低等问题；番茄与马铃薯同属茄科植物课件
