单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,植物细胞培养,植物细胞培养,番茄与马铃薯都是茄科植物，但不是同属的植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想可能实现吗？,一个梦想,?,番茄与马铃薯都是茄科植物，但不是同属的植物。番茄,细胞工程,指应用,细胞生物学和分子生物学,的原理和方法，通过某种工程学手段，在,细胞整体水平或细胞器水平上,，按照人们的意愿来,改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品,的一门综合科学技术。,细胞工程 指应用细胞生物学和分子生物学的原理,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,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,1,、定义,：,生物体的细胞具有,使后代细胞形成完整个体,的潜能的特性。,2,、原理：,生物体的每一个细胞都包含有该物种,所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因,，从理论上讲，生物体的每一个,活细胞,都应该具有全能性。,3,、差异：,（,1,）受精卵的全能性最高,（,2,）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的,低。,植物细胞的全能性,受精卵,生殖细胞,体细胞,4,、大小,1、定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特,蜜蜂（,2N=32,）,减数分裂,卵细胞,(N=16),发育,雄蜂,(N=16),卵细胞可以直接发育成为一个新个体,例：,蜜蜂（2N=32）卵细胞可以直接发育成为一个新个体例：,思考讨论：为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？,基因在特定空间和时间条件下,选择性表达,的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成了不同的组织和器官,。,思考讨论：为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分,5,、例题辨析：,下列有关细胞全能性的含义，正确的是：,A,、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能,B,、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能,C,、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能,D,、生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程,C,5、例题辨析：下列有关细胞全能性的含义，正确的是：A、每个,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。,背景资料,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,“,Potamato,”,。,目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有价值的新品系或育种上有用的新材料。,1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间原生质体的融合,（三）植物体细胞杂交,1,、定义：,用两个,来自不同植物,的体细胞,融合,成一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。,2,、优势：,（,与有性杂交方法比较）,打破了不同种生物间的生殖隔离限制,（三）植物体细胞杂交1、定义：用两个来自不同植物的体,去壁,去壁,纤维素酶果胶酶,原生质体,植物细胞,原生质体融合,离心、振动、电刺激,聚乙二醇,再生细胞壁,杂种细胞,去分化,愈伤组织,杂种植株,激素,等量,激素,再分化,植物体细胞杂交,过程示意图,细胞膜的流动性,去壁去壁纤维素酶果胶酶原生质体植物细胞原生质体融合离心、振动,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,细胞分裂,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,）,植物体细胞杂交,过程示意图,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,制备原生质体,：,酶解法去掉细胞壁,诱导融合,新的原生质体,生出细胞壁,杂种细胞,组织培养,杂种植株,植物体细胞杂交方法及意义,意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种,制备原生质体：酶解法去掉细胞壁植物体细胞杂交方法及意义意义：,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？,提示：,1978,年，梅尔彻斯（,Melchers,）等人首次获得了马铃薯与番茄的属间体细胞杂种。他们将,培育的二倍体马铃薯品系和番茄叶片细胞进行融合,，所产生的杂交株被称为“马铃薯番茄”。像大多数杂种一样，杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。其中一些植株形成了“类似块茎的生殖根”，但是没有产生可结实的花、果实以及真正意义上的块茎。到目前为止“马铃薯,番茄”一类的体细胞杂交植物还不能产生经济效益，但是其研究价值不可忽视。,至于马铃薯,番茄没有像人们预想的那样地上长番茄、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。,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,2.,自然界中有一种含有叶绿体的原生动物眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。,2.自然界中有一种含有叶绿体的原生动物眼虫，说明植物的细,