植物体细胞杂交好分析.ppt

存在生殖隔离存在生殖隔离 这幅番茄这幅番茄马铃薯图利用马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现传统有性杂交方法能实现吗？为什么？吗？为什么？不不 能能 1 1、概念：、概念：将将不同种不同种的植物体细胞，在一定条的植物体细胞，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。培育成新的植物体的技术。细胞膜的流动性细胞膜的流动性和和植物细胞的全能性植物细胞的全能性 三、三、植物植物体细胞体细胞杂交技术杂交技术 原理：原理：2 2、过程、过程 A B 去壁去壁 去壁去壁 原生质体原生质体A A 原生质体原生质体B B 原生质原生质体融合体融合 杂种细胞杂种细胞 再生再生新壁新壁 脱分化脱分化 再分化再分化 杂种植株杂种植株 A B 去壁去壁 去壁去壁 原生质体原生质体A A 原生质体原生质体B B 原生质原生质体融合体融合 杂种细胞杂种细胞 再生再生新壁新壁 脱分化脱分化 再分化再分化（1 1）去壁：）去壁：酶解法（纤维素酶和果胶酶处理）酶解法（纤维素酶和果胶酶处理）方法：方法：A B 去壁去壁 去壁去壁 原生质体原生质体A A 原生质体原生质体B B 原生质原生质体融合体融合 杂种细胞杂种细胞 再生再生新壁新壁 脱分化脱分化 再分化再分化 原理：原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性（2）原生质体融合：）原生质体融合：A B 去壁去壁 去壁去壁 原生质体原生质体A A 原生质体原生质体B B 原生质原生质体融合体融合 杂种细胞杂种细胞 再生再生新壁新壁 脱分化脱分化 再分化再分化 方法：方法：物理法：离心、振动、电刺激物理法：离心、振动、电刺激 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEG)PEG)A B 去壁去壁 去壁去壁 原生质体原生质体A A 原生质体原生质体B B 原生质原生质体融合体融合 杂种细胞杂种细胞 再生再生新壁新壁 脱分化脱分化 再分化再分化 融合细胞的种类：融合细胞的种类：AAAA、BBBB、ABAB 选择性培养基选择性培养基 筛选筛选 A B 去壁去壁 去壁去壁 原生质体原生质体A A 原生质体原生质体B B 原生质原生质体融合体融合 杂种细胞杂种细胞 再生再生新壁新壁 脱分化脱分化 再分化再分化 融合完成的标志：融合完成的标志：再生新细胞壁再生新细胞壁 A B 去壁去壁 去壁去壁 原生质体原生质体A A 原生质体原生质体B B 原生质原生质体融合体融合 杂种细胞杂种细胞 再生再生新壁新壁 脱分化脱分化 再分化再分化(3)(3)植物组织培养：植物组织培养：为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”杂种植株杂种植株没有没有如科学家所想如科学家所想像的那样，地上长番茄、地像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？下结马铃薯？原因：原因：生物基因的表达不是生物基因的表达不是孤立的，而是相互调控、相孤立的，而是相互调控、相互影响的。互影响的。马铃薯马铃薯番茄杂交植株的细番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗胞中虽然具备两个物种的遗传物质，传物质，但这些遗传物质的但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。传物质一样有序表达。白菜白菜 甘蓝甘蓝 白菜甘蓝白菜甘蓝“白菜甘蓝”同普通白菜相比，具有生白菜甘蓝”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。长期短、耐热性强和易于贮藏等优点。3 3、优点：、优点：目前还不能让杂种植物按照人们的需要表现目前还不能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。出亲代的优良性状。克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍 4.4.未能解决的问题：未能解决的问题：5、植物体细胞杂交技术、植物体细胞杂交技术:无性繁殖无性繁殖 染色体变异染色体变异 繁殖方式：繁殖方式：变异类型：变异类型：不遵循孟德尔遗传定律不遵循孟德尔遗传定律 四、植物细胞工程的实际应用四、植物细胞工程的实际应用 蝴蝶兰蝴蝶兰 实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持良性状不易保持 保持优良品种的遗传特性保持优良品种的遗传特性 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 不受自然生长季节的限制不受自然生长季节的限制 1 1、微型繁殖（也称快速繁殖）、微型繁殖（也称快速繁殖）（1 1）概念）概念 快速繁殖快速繁殖优良品种的优良品种的植物组织培养技术植物组织培养技术（2 2）优点）优点 生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产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。但是生姜在生产上长期采量高、价格高等特点。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，一般减产变差，叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%30%50%50%。2 2、作物脱毒、作物脱毒 （1 1）选材部位）选材部位:（2 2）选材原因：）选材原因：（3 3）脱毒方法）脱毒方法: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 分生区病毒较少，甚至无分生区病毒较少，甚至无病毒病毒 3 3、人工种子、人工种子 （1 1）概念：）概念：以以植物组织培养植物组织培养得到的得到的胚状体、胚状体、不定芽、顶芽和腋芽不定芽、顶芽和腋芽等材料，经过等材料，经过人工薄膜人工薄膜包包装得到的种子。装得到的种子。（2 2）人工种子的结构）人工种子的结构 获得人工种子时，植物获得人工种子时，植物组织培养应到组织培养应到胚状体胚状体（3 3）优点）优点 保持亲本优良性状保持亲本优良性状 不不受季节、气候和地域的限制受季节、气候和地域的限制 易于储藏和运输易于储藏和运输 4 4、单倍体育种、单倍体育种 亲本亲本 杂交杂交 F F1 1 花药离花药离 体培养体培养 单倍体植株单倍体植株 秋水仙素处理秋水仙素处理 染色体数目加倍染色体数目加倍 纯合二倍体纯合二倍体 选择所选择所 需类型需类型(1)(1)过程过程 （2 2）优点）优点 明显缩短育种年限，明显缩短育种年限，后代都是纯合子后代都是纯合子 5.5.突变体的利用突变体的利用 （1 1）突变体的产生）突变体的产生 在植物组织培养的过程中，由于培养的在植物组织培养的过程中，由于培养的细胞一直处于细胞一直处于不断的分生状态不断的分生状态，因此容易受，因此容易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而等）的影响而产生突变产生突变。（2 2）利用：）利用：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 6.6.细胞产物的工厂化生产细胞产物的工厂化生产 (1)(1)细胞产物的种类细胞产物的种类:蛋白质蛋白质,脂肪脂肪,糖类糖类,药物药物,香料香料,生物碱等生物碱等.(2)(2)技术技术:植物的组织培养植物的组织培养 培养到培养到愈伤组织愈伤组织阶段阶段（3 3）实例：）实例：人参皂甙干粉、三七、紫草、银人参皂甙干粉、三七、紫草、银杏的细胞产物杏的细胞产物 以“我们能否利用植物组织培养技术以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为题，与同学展开讨论，说出植物组织培题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。要意义。高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。灭顶之灾。巩固练习巩固练习 1、植物体细胞融合完成的标志是（）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 2、将一粒花粉培育成幼苗，将它的茎尖用秋水仙素处理，长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不相同的是（）A、根细胞 B、叶细胞 C、茎细胞 D、子房壁细胞 A A 3、与传统的有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是（）A、可使两个亲本的优良性状组合到一起 B、可以克服远缘杂交不亲和的障碍 C、可以培育出高产性状明显的新品种 D、可以降低生成成本，提高经济效益 4、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是（）A、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体 C、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网 B B