植物細(xì)胞工程（第3課時）課件-高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第1節(jié)植物細(xì)胞工程第二章細(xì)胞工程Part1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)馬鈴薯番茄利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實現(xiàn)嗎？為什么？不能。因為兩種生物之間存在著天然的生殖隔離植物體細(xì)胞雜交技術(shù)三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（一）概念指將不同來源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)阻礙植物細(xì)胞融合的第一個結(jié)構(gòu)是什么？三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（二）基本流程1、原生質(zhì)體的制備①去除細(xì)胞壁的原因：

。②方法：

。細(xì)胞壁阻礙著細(xì)胞間的雜交酶解法纖維素酶和果膠酶使溶液具有一定的滲透壓，防止原生質(zhì)體吸水過多而漲破，保持原生質(zhì)體正常原生質(zhì)體細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡細(xì)胞核纖維素酶和果膠酶的酶溶液中一般加入一定濃度的無機(jī)鹽離子，試分析原因？三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（二）基本流程2、原生質(zhì)體的融合高Ca2+-高pH融合法理論基礎(chǔ)：質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實驗細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：融合的原生質(zhì)體重新產(chǎn)生細(xì)胞壁，形成雜種細(xì)胞細(xì)胞膜具有流動性

方法物理方法化學(xué)方法電融合法離心法聚乙二醇（PEG）融合法電融合法先將兩種原生質(zhì)體以適當(dāng)?shù)谋壤旌铣蓱腋∫海稳腚娙诤闲∈抑?；然后給小室兩極以交變電流，使原生質(zhì)體沿電場方向排列成串珠狀；接著給以瞬間高強(qiáng)度的電脈沖，使原生質(zhì)體膜產(chǎn)生局部破損而導(dǎo)致融合有什么實驗可以驗證融合的原生質(zhì)體產(chǎn)生了細(xì)胞壁嗎？高Ca2+－高pH融合法是中和原生質(zhì)體表面所帶的電荷，使原生質(zhì)體的質(zhì)膜緊密接觸，從而有利于質(zhì)膜的融合三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（二）基本流程3、雜種細(xì)胞的篩選與培養(yǎng)只考慮細(xì)胞兩兩融合，可能出現(xiàn)哪些結(jié)果？A為2a=20

B為2b=30504染色體數(shù)目的變異兩親本染色體數(shù)之和兩親本染色體組數(shù)之和雜種細(xì)胞染色體數(shù)為？雜種細(xì)胞染色體組數(shù)為？從雜種植株的染色體組成上看屬于何種變異？雜種植株可育嗎？可育，減數(shù)分裂時同源染色體能正常聯(lián)會，形成正常配子三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（二）基本流程4、雜種植株的再生與鑒定①①

②③④⑤⑥植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功的標(biāo)志：獲得雜種植株三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（三）優(yōu)點打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種主要原因是∶生物體內(nèi)基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的。所以"番茄—馬鈴薯"雜種植株的細(xì)胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，它們不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜種植株自然就不能地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯了。"番茄—馬鈴薯"雜種植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長馬鈴薯，這是為什么?三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)Part2植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

一、植物繁殖的新途徑（一）快速繁殖（1）概念:外植體脫分化愈傷組織再分化芽、根試管苗植株移栽（2）過程:(3)優(yōu)點：①高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖②無性繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳特性用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，稱為快速繁殖技術(shù)，也叫微型繁殖技術(shù)一、植物繁殖的新途徑（二）作物脫毒馬鈴薯（1)原因草莓香蕉感染的病毒很容易傳給后代無性繁殖病毒在作物體內(nèi)積累作物產(chǎn)量降低品質(zhì)變差（2)原理植物頂端分生區(qū)附近的病毒極少，甚至無病毒一、植物繁殖的新途徑（二）作物脫毒馬鈴薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠蘿和香蕉等莖尖脫分化愈傷組織再分化芽、根試管苗脫毒苗移栽（3）脫毒過程：（4）優(yōu)點：提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)；獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的脫毒植株（5）實例：與快速繁殖相比，二者無本質(zhì)區(qū)別，只是取材部位不同二、作物新品種的培育（一）單倍體育種紫色非甜玉米（基因型為AABB）和白色甜玉米（基因型為aabb）雜交,如果運(yùn)用常規(guī)育種方法，應(yīng)該如何篩選出純合的紫色甜玉米？選擇紫色非甜玉米與白色甜玉米作為親本進(jìn)行雜交得到F1，F(xiàn)1自交得到F2，選擇F2中的紫色甜玉米進(jìn)行連續(xù)自交，直至子代玉米不出現(xiàn)性狀分離結(jié)合本節(jié)內(nèi)容，有什么方法可以更快的獲得純和紫色甜玉米嗎？二、作物新品種的培育（一）單倍體育種（1）單倍體：

（2）單倍體育種過程選擇親本雜交F1代花藥／花粉離體培養(yǎng)單倍體植株正常植物染色體加倍①秋水仙素處理②低溫處理單倍體幼苗由生殖細(xì)胞直接發(fā)育而來，無論體細(xì)胞中含有幾個染色體組一律稱為單倍體抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍大多數(shù)單倍體植株的細(xì)胞中只含一套染色體，染色體加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現(xiàn)二、作物新品種的培育（一）單倍體育種(３)優(yōu)點:①極大地縮短育種年限，節(jié)約大量人力和無力；②后代大都是純合子，遺傳性狀相對穩(wěn)定;③可作為進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料為什么？二、作物新品種的培育（一）單倍體育種(４)實例：我國科學(xué)家在1974年成功培育出世界上第一個單倍體作物新品種——單育1號煙草。我國科學(xué)家把單倍體育種與常規(guī)育種結(jié)合起來，育成水稻、玉米、油菜、甘藍(lán)和甜椒等作物的新品種。二、作物新品種的培育（二）突變體的利用在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此它們?nèi)菀资艿脚囵B(yǎng)條件和誘變因素(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而產(chǎn)生突變（1）原理（2）優(yōu)點提高變異的頻率，加速育種進(jìn)程；大幅度地改良某些性狀

（3）缺點由于突變的不定向和低頻性，有利性狀比較少，需要大量處理實驗材料二、作物新品種的培育（二）突變體的利用（4）實例已篩選出抗病、抗鹽、高產(chǎn)以及蛋白質(zhì)含量高的突變體，抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草等白三葉草抗除草劑的白三葉草抗花葉病毒的甘蔗抗鹽堿的野生煙草三、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1、植物代謝產(chǎn)物生物生長生存所必需的代謝活動初生代謝次生代謝初生代謝物是一類小分子有機(jī)化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）初生代謝物如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等不是生物生長所必需的代謝活動整個生命過程中一直進(jìn)行一般在特定的組織或器官中,并在一定的環(huán)境和時間條件下才進(jìn)行在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的