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1、,植物细胞工程的基本技术思考与探究,1 提示:1978年，梅尔彻斯等人首次获得了马铃薯与番茄的属间体细胞杂交。他们将培育的二倍体马铃薯品系和番茄叶片细胞融合，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，但是研究价值不可忽视。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物的细胞中虽然具备两个物种的遗
2、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。,2 提示：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。具体的实验方案可以设计如下：,正文中的讨论题：1提示:植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优点。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两个方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。,正文中的讨论题：1提示:植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优点。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微
3、型”繁殖技术的这两个方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。2提示:人工种子的优点：（1）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变;天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖1-2次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全 保持优良品种的遗传特性，生产上不受季节的限制。(2)试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。,3提示：针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳以及农药
4、、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。4提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在进行组织培养。美国的ESCA genetics公司宣布，他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮含量的2-5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在紫杉醇生产的工艺条件已基本摸清，经过对反应放大技术的
5、进一步探索，有望实现通过细胞培养进行工业化生产紫杉醇的目标。,思考与探究：1提示：a拯救濒危植物；b提供食品制作的原料；c利用愈伤组织进行转基因操作。2提示：提示：诱导植物愈伤组织 体细胞胚的诱导 体细胞胚的成熟 体细胞胚的机械化包裹 贮藏或种植,3提示：花药 花粉细胞培养 愈伤组织 分化 出小植物 单倍体植株 正常植株,接种,脱分化,再分化,移栽,染色体加倍,实验 胡萝卜的组织培养,1提示：植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以在植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌在生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。造成培养基污染的因素有很多,一般包括：外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等。所以在组织培养实验中用到的植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌，实验人员操作一定要规范，避免带入杂菌。,2提示：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。可以参考利用胡萝卜根进行组织培养的实验，尝试设计出利用胡萝卜的茎、叶、花进行组织培养的实验流程。,3提示：,
