医学专题—植物体细胞杂交好分析36456.ppt

第一页，共三十一页。存在存在(cnzi)(cnzi)生殖隔离生殖隔离这幅番茄这幅番茄马铃薯图利用马铃薯图利用(lyng)(lyng)(lyng)(lyng)传统有性杂交方法能实传统有性杂交方法能实现吗？为什么？现吗？为什么？不不 能能第二页，共三十一页。1 1、概念、概念(ginin)(ginin)(ginin)(ginin)：将将不同种不同种的植物体细胞，在一定条件的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种下融合成杂种(zzhng)(zzhng)细胞，并把杂种细胞，并把杂种(zzhng)(zzhng)细胞培育成新的植物体的技术。细胞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植物(zhw)(zhw)细胞的全能性细胞的全能性三、三、植物植物体细胞体细胞杂交技术杂交技术原理：原理：第三页，共三十一页。2 2、过程、过程(guchng)(guchng)AB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杂种(zzhng)细细胞胞再生再生(zishng)新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化杂种植株杂种植株第四页，共三十一页。AB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杂种(zzhng)细细胞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：酶解法酶解法(ji f)（纤维素酶和果胶酶处理）（纤维素酶和果胶酶处理）方法方法(fngf)(fngf)：第五页，共三十一页。AB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杂种(zzhng)细细胞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(yunl)(yunl)：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(rngh)：第六页，共三十一页。AB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杂种(zzhng)细细胞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(fngf)：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)第七页，共三十一页。AB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杂种(zzhng)细细胞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融合细胞(xbo)的种类：的种类：AAAA、BBBB、ABAB选择性培养基选择性培养基筛选筛选(shixun)第八页，共三十一页。AB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杂种(zzhng)细细胞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融合完成(wn chng)(wn chng)的标志：的标志：再生再生(zishng)新细胞壁新细胞壁第九页，共三十一页。AB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杂种(zzhng)细细胞胞再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化(3)(3)植物植物(zhw)(zhw)组织培养：组织培养：第十页，共三十一页。为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯”杂种杂种植株植株(zhzh)(zhzh)没有没有如科学家所想像如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？马铃薯？原因：原因：生物基因的表达不是孤生物基因的表达不是孤立立(gl)(gl)的，而是相互调控、相互的，而是相互调控、相互影响的。影响的。马铃薯马铃薯番茄杂交植株的细胞番茄杂交植株的细胞中虽然具备中虽然具备(jbi)两个物种的遗两个物种的遗传物质，传物质，但这些遗传物质的表但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。一样有序表达。第十一页，共三十一页。白菜白菜甘蓝甘蓝白菜甘蓝白菜甘蓝“白菜甘蓝白菜甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期同普通白菜相比，具有生长期短、耐热性强和易于贮藏短、耐热性强和易于贮藏(zhcng)(zhcng)(zhcng)(zhcng)等优点。等优点。第十二页，共三十一页。3 3、优点、优点(yudin)(yudin)：目前目前(mqin)(mqin)还不能让杂种植物按照人们的需要表现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。克服远缘杂交克服远缘杂交(zjio)不亲和的障碍不亲和的障碍4.4.未能解决的问题：未能解决的问题：第十三页，共三十一页。5、植物体细胞杂交、植物体细胞杂交(zjio)技术技术:无性繁殖无性繁殖染色体变异染色体变异(biny)繁殖繁殖(fnzh)方式：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第十四页，共三十一页。四、植物细胞工程的实际四、植物细胞工程的实际(shj)应用应用蝴蝴蝶蝶兰兰 实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢等自然繁殖速度缓慢(hunmn)，繁殖效率低下或优，繁殖效率低下或优良性状不易保持良性状不易保持第十五页，共三十一页。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高效快速地实现种苗的大量(dling)(dling)繁殖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、微型繁殖(fnzh)(fnzh)（也称快速繁殖（也称快速繁殖(fnzh)(fnzh)）（1 1）概念）概念(ginin)(ginin)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）优点第十六页，共三十一页。第十七页，共三十一页。生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量生姜是药食两用的经济作物，具有栽培容易、产量(chnling)(chnling)高、价格高等特点。但是生姜在生产上长期采高、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，使生姜品质变差，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，一般减产叶子皱缩，生长缓慢，一般减产30%30%50%50%。第十八页，共三十一页。2 2、作物、作物(zuw)(zuw)脱毒脱毒（1 1）选材部位）选材部位:（2 2）选材原因）选材原因(yunyn)(yunyn)：（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(xbo)进行组织培养进行组织培养分生区病毒较少，甚至无病分生区病毒较少，甚至无病毒毒第十九页，共三十一页。3 3、人工、人工(rngng)(rngng)种子种子（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、不定芽、顶芽和腋芽定芽、顶芽和腋芽等材料，经过等材料，经过人工薄膜人工薄膜包装包装(bozhung)(bozhung)得到的种子。得到的种子。第二十页，共三十一页。（2 2）人工种子）人工种子(zhng zi)(zhng zi)的结构的结构获得人工种子获得人工种子(zhng zi)时，时，植物组织培养应到植物组织培养应到胚状体胚状体第二十一页，共三十一页。（3 3）优点）优点保持亲本保持亲本(qn bn)(qn bn)优良性状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第二十二页，共三十一页。4 4、单倍体育种、单倍体育种(y zhng)(y zhng)亲本亲本(qn bn)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(zhzh)(zhzh)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第二十三页，共三十一页。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 在植物组织培养在植物组织培养(piyng)(piyng)的过程中，由于培养的过程中，由于培养(piyng)(piyng)的细胞一直处于的细胞一直处于不断的分生状态不断的分生状态，因此容易，因此容易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而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第二十四页，共三十一页。6.6.细胞产物细胞产物(chnw)(chnw)的工厂化生产的工厂化生产(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(xinglio)(xinglio),生物碱生物碱等等.(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(zzh)阶段阶段（3 3）实例：）实例：人参皂甙干粉、三七、紫草、银杏人参皂甙干粉、三七、紫草、银杏的细胞产物的细胞产物第二十五页，共三十一页。第二十六页，共三十一页。第二十七页，共三十一页。以以“我们能否我们能否(nn fu)利用植物组织培养技利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为题，为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。节约资源、保护环境方面的重要意义。高效高效(o xio)抗癌的药物紫杉醇，虽然能造抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。之灾。第二十八页，共三十一页。巩固练习巩固练习1、植物体细胞融合完成(wn chng)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(chn d)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AA第二十九页，共三十一页。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(mngxin)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(rngh)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BB第三十页，共三十一页。内容(nirng)总结存在生殖隔离。细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。B。物理法：离心、振动、电刺激。AA、BB、AB。为什么“番茄马铃薯”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。“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。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。实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度(sd)缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持第三十一页，共三十一页。