高二生物【12】植物体细胞杂交与植物细胞工程的实际应用.pptx

植物体细胞杂交技术与

植物细胞工程的实际应用

高二年级生物

知识回顾

基本原理：细胞的全能性

基本过程：外植体脱分化愈伤组织再分化完整植株

影响因素：材料性质、营养物质、调节物质、环境条件

操作流程：配制MS固体培养基外植体的消毒

栽培移栽培养接种

植物的组织培养

神舟四号飞船于2002年发射升空，绕地飞行108圈后，于2003年1月5日成功返回。30多万对“植物新人”——淡绿色的烟草叶细胞(黄花烟草和革新一号烟草叶细胞原生质体),搭载“神舟四号”去太空“旅行结婚”,它们的“太空结晶”——3万对成功融合的新细胞也平安返回。一段时间后，我国首批“太空娃娃”顺利诞生。对照试验表明，细胞融合率明显提升。

“太空婚礼”科研项目之———植物体细胞杂交技术

“神奇的太空婚礼”

专题二：细胞工程

2.1植物细胞工程——植物体细胞杂交技术和植物细胞工程的实际应用

学习目标

理解植物体细胞杂交技术的概念、过程、意义及局限；

了解植物细胞工程的实际应用及丰硕成果

学习难点：

植物体细胞杂交技术的过程

请同学们讨论如何实现?

杂交?

番茄

细胞

马铃薯

细胞

1978年梅尔彻斯(MeIchers)等首次通过体细胞杂交技术获得了番茄和马铃薯的属间杂种植株——“Potamato”。

思考1:不同植物的体细胞发生融合，遇到的第一个障碍是什么?

细胞壁阻碍了

细胞间地杂交

思考3:这体现了酶的什么特性?

酶的专一性

去壁后的植物细胞称为原生质体

思考2:如何用温和的方法去掉细胞壁呢?

细胞壁的成分主要是_纤维素和果胶

物理法：

离心、振动、电激

化学法：

聚乙二醇(PEG)

思考4:原生质体如何融合在一起呢?

人工诱导

可能出现的融

合结果：

融合的细胞都是我们所需要的吗?筛选出杂种细胞

思考5:融合产生几种融合细胞呢?

马铃薯的原生质体

番茄的原生质体

再生出细胞壁，形成杂种细胞

思考6:细胞融合成功的标志?

思考7:怎样才能将杂种细胞培育成杂种植株?

资料杂种植物

杂种

细胞(AB)

脱分化再分化移栽

植物的组织培养

一、植物体细胞杂交技术的过程

植物体细胞杂交

植物A细胞〔

去壁

原生质体A

诱导融合

再生出细胞壁

脱分化

再分化

植物B细胞去壁

原生质体B

融合的原生质体

杂种细胞

愈伤组织

杂种植株

植物

细胞融合

植物组织培养

植物体细胞杂交技术就是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

培育成新植物

体的技术。

二、植物体细胞杂交技术的概念

三、植物体细胞杂交技术局限性

思考与讨论：为什么“番茄-马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上长番茄、地下长马铃薯?

杂交植株的细胞中虽具备两个物种的遗

传物质，但这些遗传物质的表达可能受

到相互干扰，所以杂种植株不能再像马

铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序

表达。

番茄-马铃薯(理想图)

四、植物体细胞杂交技术的意义

意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍，

扩大了杂交的亲本组合范围。

白菜紫甘蓝

植物体细胞杂交的成果：

烟草一海岛烟草、胡萝卜一羊角芹、

白菜一甘蓝等种间或属间杂种

白菜一甘蓝

生长期短、耐热性强和易于贮藏

2.1.2植物细胞工程的实际应用

(一)植物繁殖的新途径

1.微型繁殖

2.作物脱毒

3.人工种子

(二)作物新品种的培育

1.单倍体育种

2.突变体的利用

(三)细胞产物的工厂化生产

药物，香料，蛋白质等

植物细胞工程的实际应用

分析生产实践中遇到的问题一：

在农业生产中，往往利用优良品种的种子繁殖后代，但有性生殖会使后代出现性状分离，所以后代不能保持亲本的一切优良性状，使后代的优良品质下降

解决办法：微型繁殖

一、植物繁殖的新途径

1.微型繁殖

概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术(也叫快速繁殖技术)

原理：植物细胞的全能性

优点：①保持优良品种的遗传特性

②高效快速地实现种苗的大量繁殖

微型繁殖

的应用：

无将西瓜

杨树

分析生产实践中遇到的问题二：

马铃薯和草莓都是无性繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传播给后代。逐年积累会导致作物产量降低，品质变差。

解决办法：利用植物组培进行作物脱毒

一、植物繁殖的新途径

2.作物脱毒

(1)材料：植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少

(2)方法：无病毒植物组织培养

的茎尖等

脱毒苗

脱毒产品

资料

资料

香蕉

甘蔗马