第1節植物細胞工程第二章細胞工程Part1植物細胞工程的基本技術

三、植物體細胞雜交技術馬鈴薯番茄利用傳統有性雜交方法能實現嗎？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胞雜交技術三、植物體細胞雜交技術（一）概念指將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新植物體的技術阻礙植物細胞融合的第一個結構是什么？三、植物體細胞雜交技術（二）基本流程1、原生質體的制備①去除細胞壁的原因：

。②方法：

。細胞壁阻礙著細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，防止原生質體吸水過多而漲破，保持原生質體正常原生質體細胞壁細胞膜細胞質液泡細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鹽離子，試分析原因？三、植物體細胞雜交技術（二）基本流程2、原生質體的融合高Ca2+-高pH融合法理論基礎：質壁分離和質壁分離復原實驗細胞融合完成的標志：融合的原生質體重新產生細胞壁，形成雜種細胞細胞膜具有流動性

方法物理方法化學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體以適當的比例混合成懸浮液，滴入電融合小室中；然后給小室兩極以交變電流，使原生質體沿電場方向排列成串珠狀；接著給以瞬間高強度的電脈沖，使原生質體膜產生局部破損而導致融合有什么實驗可以驗證融合的原生質體產生了細胞壁嗎？高Ca2+－高pH融合法是中和原生質體表面所帶的電荷，使原生質體的質膜緊密接觸，從而有利于質膜的融合三、植物體細胞雜交技術（二）基本流程3、雜種細胞的篩選與培養只考慮細胞兩兩融合，可能出現哪些結果？A為2a=20

B為2b=30504染色體數目的變異兩親本染色體數之和兩親本染色體組數之和雜種細胞染色體數為？雜種細胞染色體組數為？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，減數分裂時同源染色體能正常聯會，形成正常配子三、植物體細胞雜交技術（二）基本流程4、雜種植株的再生與鑒定①①

②③④⑤⑥植物體細胞雜交技術成功的標志：獲得雜種植株三、植物體細胞雜交技術（三）優點打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種主要原因是∶生物體內基因的表達不是孤立的，它們之間是相互調控、相互影響的。所以"番茄—馬鈴薯"雜種植株的細胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質，但這些遺傳物質的表達相互干擾，它們不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質一樣有序表達，雜種植株自然就不能地上結番茄、地下長馬鈴薯了。"番茄—馬鈴薯"雜種植株沒有如科學家所想象的那樣，地上結番茄，地下長馬鈴薯，這是為什么?三、植物體細胞雜交技術Part2植物細胞工程的應用

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)優點：①高效、快速地實現種苗的大量繁殖②無性繁殖，保持優良品種的遺傳特性用于快速繁殖優良品種的植物組織培養技術，稱為快速繁殖技術，也叫微型繁殖技術一、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積累作物產量降低品質變差（2)原理植物頂端分生區附近的病毒極少，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）優點：提高農作物的產量和品質；獲得高產優質的脫毒植株（5）實例：與快速繁殖相比，二者無本質區別，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,如果運用常規育種方法，應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行雜交得到F1，F1自交得到F2，選擇F2中的紫色甜玉米進行連續自交，直至子代玉米不出現性狀分離結合本節內容，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胞直接發育而來，無論體細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，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍大多數單倍體植株的細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二、作物新品種的培育（一）單倍體育種(３)優點:①極大地縮短育種年限，節約大量人力和無力；②后代大都是純合子，遺傳性狀相對穩定;③可作為進行體細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。我國科學家把單倍體育種與常規育種結合起來，育成水稻、玉米、油菜、甘藍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過程中，由于培養細胞一直處于不斷增殖的狀態，因此它們容易受到培養條件和誘變因素(如射線、化學物質等)的影響而產生突變（1）原理（2）優點提高變異的頻率，加速育種進程；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、高產以及蛋白質含量高的突變體，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、細胞產物的工廠化生產1、植物代謝產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、蛋白質、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行一般在特定的組織或器官中,并在一定的環境和時間條件下才進行在植物抗病、抗蟲等方面發揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的