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1、 植物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程的基本技术（2）植物细胞工程的实际应用讨论：讨论：2020世纪世纪6060年代，一年代，一些科学家提出这样些科学家提出这样一个设想：培养出一个设想：培养出地上部分结番茄果地上部分结番茄果实，地下部分结马实，地下部分结马铃薯块茎的植株。铃薯块茎的植株。你有什么办法？你有什么办法？1.1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成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？如何融合，遇到的第一个障碍是什么？如何消除这一障碍？消除这一障碍？2.2.怎样使两个不同原生质体发生融合？怎样使两个不同原生质体发生融合？3.3.发生了融合的原生质体如何处理而获
2、得发生了融合的原生质体如何处理而获得杂种植物细胞？杂种植物细胞？4.4.原生质体融合成功的标志是什么？原生质体融合成功的标志是什么？5.5.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？植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术P38 P38 思考与探究思考与探究1 1主要原因：主要原因：生物基因的表达不是孤立的，它们之间生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的是相互调控、相互影响的，所以马铃薯，所以马铃薯番番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗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传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干相互干扰扰，不能
3、不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样质一样有序表达有序表达，杂交植株不能地上长番茄、，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。地下结马铃薯就是很自然的了。为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”超级杂种植株没有如科超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？1 1、回忆植物组织培养技术的基本原理、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？和过程？2 2、思考利用这项技术能做哪些工作？、思考利用这项技术能做哪些工作？思考：思考：所采用技术所采用技术的理论基础的理论基础 植植物物细细胞胞工工程程通常
4、采用的通常采用的技术手段技术手段 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞工程的实际应用植物繁殖的新途径植物繁殖的新途径作物新品种的培育作物新品种的培育细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产突变体的利用突变体的利用人工种子人工种子单倍体育种单倍体育种作物脱毒作物脱毒微型繁殖微型繁殖n概念概念:n优点优点:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。1）保持优良品种的遗传特性）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）高效快速地实现种苗的大量繁殖n成就成就:、微型繁殖技术、微型繁殖技术（快速繁殖技术
5、）（快速繁殖技术）兰花、生菜、杨树以及无籽西瓜的试管兰花、生菜、杨树以及无籽西瓜的试管苗，都已形成一定规模的产业化生产。苗，都已形成一定规模的产业化生产。一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径2、作物脱毒作物脱毒n原因原因:长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差。病毒，导致产量降低，品质变差。n材料材料:n方法方法:n结果结果:n成就成就:分生区（如茎尖）的细胞分生区（如茎尖）的细胞进行组织培养进行组织培养获得脱毒苗获得脱毒苗在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝等在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝等作物上已获得成功作物上已获得成功一、植物繁殖的新途
6、径一、植物繁殖的新途径3.神奇的人工种子神奇的人工种子n天然种子的缺陷天然种子的缺陷通过植物组织培养得到的通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽胚状体、不定芽、顶芽和腋芽和腋芽等为材料，经过等为材料，经过人工薄膜人工薄膜包装得到的种子。包装得到的种子。n人工种子的概念人工种子的概念胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮人工种皮n人工种子的组成人工种子的组成n胚状体胚状体 在组织培养过程中，由愈伤组织再分化形在组织培养过程中，由愈伤组织再分化形成的类似于胚的结构。成的类似于胚的结构。一、植物繁殖的新途径一、植物繁殖的新途径培植周期短培植周期短 后代无性状分离后代无
7、性状分离不受气候不受气候,季节和地域限制季节和地域限制可以很方便地贮藏和运输可以很方便地贮藏和运输 人工种皮的有效成分人工种皮的有效成分：加入适量的养分、无机盐、有机碳加入适量的养分、无机盐、有机碳源以源以及农药、抗及农药、抗生素、有益菌、植物生素、有益菌、植物生长调生长调节剂等。节剂等。优点：优点：讨论讨论 P40二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育1.单倍体育种单倍体育种体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体n单倍体定义：单倍体定义：由配子不经受精作用而直接发育成的个体。由配子不经受精作用而直接发育成的个体。n单倍体形成单倍体形成：长得弱小，而且高
8、度不育长得弱小，而且高度不育n单倍体植株的特点单倍体植株的特点：二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育n方法：方法：1.单倍体育种单倍体育种n优点优点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限。后代都是纯合子，明显缩短育种年限。n成就成就：花药花药离体培养离体培养单倍体单倍体人工诱导染人工诱导染人工诱导染人工诱导染色体加倍色体加倍色体加倍色体加倍纯合子纯合子选育选育优良品种优良品种1号烟草品种、中花号烟草品种、中花8号、号、11号水稻。号水稻。二、作物新品种的培育二、作物新品种的培育2、突变体的利用突变体的利用植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状
9、态，易受到培养条件和外界于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变压力的影响而产生突变n产生产生：筛选对人们有利突变体筛选对人们有利突变体,进而培育新品种进而培育新品种n利用：利用：n成就：成就：已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗。突变体，如抗烟草花叶病毒的甘蔗。三、细胞产物的工厂化生产三、细胞产物的工厂化生产蛋白质蛋白质,脂肪脂肪,糖类糖类,药物药物,香料香料,生物碱生物碱等等n细胞产物种类细胞产物种类：植物的组织培养植物的组织培养n技术技术：n成就：成就：利用植物组织培养技术来大量生产人参皂利用植物组织培养技术来大量生产人参皂甙干粉甙干粉离体的植物细胞离体的植物细胞(组织、器官组织、器官)诱导产生愈伤组织诱导产生愈伤组织诱导形成胚状体诱导形成胚状体胚状体机械化包裹人工种皮胚状体机械化包裹人工种皮贮藏或种植贮藏或种植思考与探究思考与探究2