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1、2.12.1植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术有人做了一个大胆的设想，能不能通过有人做了一个大胆的设想，能不能通过马铃薯马铃薯和和蕃茄蕃茄的的杂交杂交培育培育出地上结蕃茄，地下结马铃薯呢？出地上结蕃茄，地下结马铃薯呢？不能，不同的两种生物之间，存在不能，不同的两种生物之间，存在 生殖隔生殖隔离离 怎样克服不同物种之间存在的怎样克服不同物种之间存在的 生殖隔离？生殖隔离？首要问题：首要问题：通过通过植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交的概念植物体细胞杂交的概念 将不同种的植物体细胞，在一定条将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成件下融合成杂种细胞杂种细胞，并把杂种细胞培，并把杂
2、种细胞培育成新的植物体的方法。育成新的植物体的方法。植物体细胞杂交的概念：植物体细胞杂交的概念：植物体细胞杂交的过程植物体细胞杂交的过程植物细胞存在植物细胞存在细胞壁细胞壁思考思考1：不同植物的体细胞完成融合，遇到不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？的第一个障碍是什么？思考思考2:植物细胞具有细胞壁植物细胞具有细胞壁,怎样去掉细胞壁怎样去掉细胞壁 呢？呢？酶解法酶解法：在温和的条件下，用：在温和的条件下，用 和和 处理处理得到不含细胞壁的得到不含细胞壁的原生质体原生质体。纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶 问题一：问题一：怎样诱导原生质体融合怎样诱导原生质体融合?方法方法:物理物理方法
3、（离心、振动、电刺激等）方法（离心、振动、电刺激等）化学化学方法（聚乙二醇（方法（聚乙二醇（PEG）等试剂等试剂）问题二：问题二：形成杂种细胞后怎么培养形成杂种细胞后怎么培养?方法：用方法：用植物组织培养植物组织培养的方法进行培养就的方法进行培养就可以得到杂种植株。可以得到杂种植株。思考：思考：两个原生质体能发生融合，这体现了两个原生质体能发生融合，这体现了何种生物学原理？何种生物学原理？植物体细胞杂交的过程植物体细胞杂交的过程 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 思考：思考：如何将如何将杂种杂种细胞细胞培育成杂种培育成杂种植株植株？植物体细胞杂交的过程植物体细胞杂交的过程思考：思考：杂种细胞形成的
4、标志是什么？杂种细胞形成的标志是什么？杂种细胞再生细胞壁杂种细胞再生细胞壁植物组织培养技术植物组织培养技术植物体细胞杂交技术的过程（植物体细胞杂交技术的过程（植物体细胞杂交技术的过程（植物体细胞杂交技术的过程（P36P36P36P36）：）：）：）：植物细胞植物细胞A植物细胞植物细胞B去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体A原生质体原生质体B融合融合融合的原生质体融合的原生质体AB再生细胞壁再生细胞壁杂种细胞杂种细胞AB脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株再分化再分化 植植物物细细胞胞融融合合植植物物组组织织培培养养植物体细胞杂交植物体细胞杂交怎样才能去除细胞怎样才能去除细胞壁但又不破坏细胞
5、壁但又不破坏细胞的生命活性呢？的生命活性呢？酶解法酶解法融合的原理及常用融合的原理及常用的融合方法？的融合方法？物理方法：离心、振荡、物理方法：离心、振荡、电刺激电刺激化学方法：聚乙二醇（化学方法：聚乙二醇（PEG）融合可能的类型？融合可能的类型？植物体细胞杂交成功的植物体细胞杂交成功的标志是什么？标志是什么？利用杂种细胞获得杂种植株所利用杂种细胞获得杂种植株所依据的原理？依据的原理？植物植物细胞细胞具全具全能性能性酶的酶的 专一性专一性生物膜的生物膜的 流动性流动性杂种植株的鉴定杂种植株的鉴定杂交细胞的筛选杂交细胞的筛选1 1、产生新的细胞壁过程中，原生质体内最活跃的、产生新的细胞壁过程中，
6、原生质体内最活跃的细胞器是细胞器是 。高尔基体高尔基体2 2、假设杂交的两种植物细胞分别为、假设杂交的两种植物细胞分别为A A、B B，融合后的细胞类型，融合后的细胞类型:（1）未融合的细胞：）未融合的细胞：A和和B （2）两辆融合的细胞：）两辆融合的细胞：AA、BB、AB （3）多细胞融合体）多细胞融合体3.3.植物体细胞杂交的原理植物体细胞杂交的原理 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 植物细胞的全能性植物细胞的全能性4、生殖方式：、生殖方式：无性生殖无性生殖5、染色体数目：、染色体数目：融合的两个细胞染色体数之和融合的两个细胞染色体数之和 为什么番茄为什么番茄-马铃薯既没有结番茄，也没马铃薯既
7、没有结番茄，也没长马铃薯？长马铃薯？生物基因的表达不是孤立生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相的，它们之间是相互调控、相互影响的，两份互影响的，两份遗传物质的表遗传物质的表达受到相互干扰达受到相互干扰，所以不能再，所以不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。物质一样有序表达。植物体细胞杂交的意义植物体细胞杂交的意义番茄番茄-马铃薯马铃薯 烟草烟草海岛烟草海岛烟草白菜白菜甘蓝甘蓝 胡萝卜胡萝卜羊角芹羊角芹 克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，提提供了创造新物种的可能。供了创造新物种的可能。4.4.意义意义 成果：
8、成果：植物体细胞杂交的成果植物体细胞杂交的成果优点：生长期短、耐热性强和易于储藏优点：生长期短、耐热性强和易于储藏 白白菜菜甘甘蓝蓝白菜甘蓝白菜甘蓝思考：思考：利用这些技术能做哪些工作？利用这些技术能做哪些工作？植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用 资料资料1 1 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是：法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是：用分根法繁殖速度缓慢用分根法繁殖速度缓慢，不利于新，不利于新品种的推广品种的推广;用种子繁殖又很困难用种子繁殖又很困难，因为兰花的种子十分
9、微小，胚很纤因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，弱，种子几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。在发芽过程中很容易夭折。资料资料3 3 病毒引起的植物病害有病毒引起的植物病害有500500多种。多种。受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉，如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损防治办法，只能拔除病株，造成很大的经济损失。失。病毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼病
10、毒多集中在种子、老叶等器官中，在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少，在嫩的器官和未成熟的组织中较少，在分生区几分生区几乎不含病毒乎不含病毒。一一、植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径1.微型繁殖微型繁殖（也叫快速繁殖技术）（也叫快速繁殖技术）（1）概念：）概念：应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物（2）特点）特点:保持优良品种的遗传特性保持优良品种的遗传特性周期短，不受季节、气候、自然灾害等因素的周期短，不受季节、气候、自然灾害等因素的影响影响高效快速地实现种苗的大量繁殖高效快速地实现种苗的大量繁殖 例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出例：用一个兰花茎尖就可以
11、在一年内生产出400万株万株兰花苗。兰花苗。兰花杨树生菜无籽西瓜(3)微型繁殖微型繁殖的应用：的应用：(1)材料材料:植物的分生区植物的分生区(茎尖茎尖)-无病毒或极少无病毒或极少 (2)脱毒苗脱毒苗:切取切取茎尖茎尖进行进行组织培养，再生的植组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗获得脱毒苗 （3）优点：）优点：使农作物不会或极少感染病毒使农作物不会或极少感染病毒为什么需进行作物脱毒？为什么需进行作物脱毒？2.作物脱毒作物脱毒（培养无病毒植株）（培养无病毒植株）作物脱毒的原因作物脱毒的原因:长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，长期进行无性繁殖的作物，
12、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，用感染病毒，用分生区的细胞分生区的细胞进行组织培养，就能得到进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。大量的脱毒苗。脱毒产品脱毒产品甘蔗甘蔗香蕉香蕉马铃薯马铃薯菠菠萝萝 小结小结一、植物体细胞杂交的概念一、植物体细胞杂交的概念二、植物体细胞杂交的问题二、植物体细胞杂交的问题 1.怎样去掉细胞壁怎样去掉细胞壁 2.怎样诱导原生质体融合怎样诱导原生质体融合 3.形成杂种细胞后怎么培形成杂种细胞后怎么培养养三、植物体细胞杂交的步骤三、植物体细胞杂交的步骤 1.去掉细胞壁去掉细胞壁 2.诱
13、导原生质体融合诱导原生质体融合 3.进行植物组织培养进行植物组织培养四、植物细胞工程的应用四、植物细胞工程的应用 1、微型繁殖、微型繁殖 2、作物脱毒、作物脱毒1、不是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AD2.植物体细胞杂交尚未解决的问题有：A、去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体B、将杂种细胞培育成植株C、让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性D、尚未培育出属间杂种植物6.6.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：步骤步骤是去掉是去掉 ，使植物细胞成为，使植物细胞成为 ，最，最常用的方法是常用的方法是 。步骤步骤一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是 ，目的是目的是 。在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是技术手段是 ，其中步骤，其中步骤相当于相当于 ，步骤步骤相当于相当于 。细胞壁细胞壁 原生质体原生质体 酶解法酶解法 聚乙二醇聚乙二醇 诱导原生质体融合诱导原生质体融合 组织培养组织培养 脱分化脱分化 再分化再分化