高二生物2.1.1植物细胞工程的基本技术（第2课时）课件

2.1植物细胞工程 第2课时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。 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 二、植物体细胞杂交技术： 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”。 植物体细胞杂交技术1、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。 植物体细胞杂交技术杂 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 2、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 融合 完成 的 标志 植物细胞B 二、植物体细胞杂交技术植物A细胞 植物B细胞 去壁 原生质体A 原生质体B 原生质体融合 融合体 再生壁 杂种细胞 脱分化 愈伤组织杂种植株 去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（PEG） 过程：原生质体融合+组织培养 融合的细胞中，两两融合的细胞有几种？对融 合的细胞如何处理得到所需杂交细胞。 3种（AA,AB,BB）；需进行筛选。 再分化4、意义（与传统有性杂交相比）： 克服了不同种生物远缘杂交不亲和的障碍；打破 了物种之间的生殖隔离；扩大了遗传重组范围。 3、原理： 植物细胞全能性；细胞膜的流动性思考与探究 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，所以马铃 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，杂交植株不能地上 长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。 白菜白菜 ““白菜－甘蓝白菜－甘蓝””同普通白菜相比，具有生长期短、耐热同普通白菜相比，具有生长期短、耐热 性强和易于贮藏等优点。性强和易于贮藏等优点。 紫甘蓝 思考：白菜、甘蓝是二倍体，那么获得的白菜 —甘蓝是几倍体？ 四倍体 白菜－甘蓝白菜－甘蓝 若A含有2N条染色体，2个染色体组，基因 型为Aabb，B含有2M条染色体，2个染色 体组，基因型为ccDd，则新植株应为四倍 体，其体细胞中染色体数为2N+2M,基因型 为AabbccDd.2所采用技术 的理论基础 植 物 细 胞 工 程 通常采用的 技 术 手 段 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞的全能性 和细胞膜的流动性 【小结】2.1植物细胞工程 §2.1.1植物细胞工程的基本技术比较比较 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、有关全能性的表述中，不正确的是（ ） Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完 整个体，因此全能性最高 Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达 Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能 性很高 Ｄ．在一定条件下,植物细胞离体培养能表现 出全能性 C 反馈练习2.下列属于组织培养的是：（ ） A. A.花粉培养成单倍体植株花粉培养成单倍体植株 B. B.芽发育成枝条芽发育成枝条 C. C.根尖分生区发育成成熟区根尖分生区发育成成熟区 D. D.未受精的卵发育成雄蜂未受精的卵发育成雄蜂 A 3、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成 愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要 的？ （ ） AA、适宜的营养物质、适宜的营养物质 BB、适宜的温度、适宜的温度 CC、消毒灭菌、消毒灭菌 DD、适宜浓度的生长激素、适宜浓度的生长激素 D4、植物组织培养过程中的脱分化是指 （　 ） A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B．未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C．植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程 D. 取植物的枝芽培育成一株新植物的过程 C 5：下列关于植物组织培养的叙述中，错误的 是（ ） A. A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B. B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C. C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D. D. 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 D6、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 7、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 D8.8.下图是植物组织培养的简略表示，据此回答：下图是植物组织培养的简略表示，据此回答：                脱分化脱分化     再分化再分化        ① ① ———— → ② → ② ———— → ③ → ③ ———— → ④ → ④ （（11））①①表示表示　　 ，它能被，它能被 培养成为培养成为④④的根本原因是的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。。 （（22））②②表示表示　　　　　　　　，它与，它与①①相比分化程度相比分化程度　　　　　　　　，， 全能性全能性　　　　　　　　　　。。 （（33）若）若①①是花药，则是花药，则④④是是　　　　　　　　 ，继续对，继续对 其使用其使用　　　　　　　　　　处理可获得处理可获得　　　　正常植株，该过程称为正常植株，该过程称为　　　　　　　　　　 。。 （（44）若）若①①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④④的叶片的颜的叶片的颜 色是色是　　　　　　，这说明根尖细胞，这说明根尖细胞　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。。 （（55）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物————紫紫 草素，培养将进行到（填编号）草素，培养将进行到（填编号）　　　　　　。。 离体的植物器官、组织或细胞 植物细胞的全能性植物细胞的全能性 愈伤组织愈伤组织 低低 高高 单倍体植株单倍体植株 秋水仙素秋水仙素 纯合纯合 单倍体育种单倍体育种 绿色绿色 含有与叶绿体形成相关的基因含有与叶绿体形成相关的基因 ②②