《植物细胞工程基本技术》课件(新人教版-选修3).ppt

番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同 属植物。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：让一株植株地上部分结番茄，地下部分长土豆。 这个幻想可能实现吗？ 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，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。 二、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？ 理想图 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——“马铃薯番茄”。 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。 白菜 甘蓝 白菜－甘蓝 “白菜－甘蓝”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。 1．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？ 2．有没有一种温和的去壁方法呢？ 3．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？ 4．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？ 5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？ 请思考： 利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合 杂种植株 融合的原生质体AB 再生出细胞壁 脱分化 愈伤组织 再分化 1、过程 植物细胞的融合 植物组织培养 植物细胞A 原生质体B 原生质体A 杂种细胞AB 去 壁 去 壁 人 工 诱 导 方法？ 促进融合的方法？ 融合完成的 标志 植物细胞B 二、植物体细胞杂交技术 去壁 去壁 纤维素酶果胶酶 原生质体 植物细胞 原生质体融合 离心、振动、电刺激、 聚乙二醇 再生细胞壁 杂种细胞 去分化 愈伤组织 杂种植株 激素 筛选 等量 激素 再分化 植物体细胞杂交过程示意图 2、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。 3、意义 在克服不同种生物远缘杂交的障碍上，取得了巨大的突破，从而扩大了可用于杂交的亲本组合。 4.未能解决的问题：未能让杂种植物按照人们 的需要表现出亲代的优良性状。 1.为什么“番茄—马铃薯”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？ 主要原因是：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，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，所以杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。 2.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。 比较 植物组织培养 植物体细胞杂交技术 所属范畴 原理 步骤 意义 联系 无性繁殖 细胞全能性 ①脱分化 ②再分化 保持优良性状 繁殖速度快、大规模生产 提高经济效益 杂交技术应用了组织培养 克服不同种生物远源杂交的障碍 ①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养 膜流动性 细胞全能性 染色体变异、基因重组 1、不能人工诱导原生质体融合的方法是（ ） A、振动 B、电刺激 C、PEG试剂 D、重压 2、植物细胞融合完成的标志的是（ ） 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 A D 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%。 设计无毒生姜幼苗的培育方案。 请你设计 案例一 如何培育出上结大豆、下结花生的新品种？ 请你们讨论后设计 案例二 同学们，生姜是我们日常生活中最熟悉不过的了，是去腥调味必不可少的烹调配料，也是温胃止吐、怯痰止咳的一剂良药。生姜具有栽培容易、产量高、价格高等特点，近年来在各地发展很快。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%，这会给生姜产业带来巨大的损失。 同学们，现在请你们运用已学过的有关知识设计一个解决方案——培育无毒的生姜幼苗。 请你们在5分钟内完成。 * 专题２ 《细胞工程 》 细胞工程 指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通