2.1 植物细胞工程（第二课时）-【探究课堂】2022-2023学年高二生物同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 （第二课时） 学习目标 目标 01 02 03 结合“菊花的组织培养”的实验操作，尝试设计植物组织培养技术的流程简图（科学探究） 简述植物组织培养和植物体细胞杂交的原理和过程（生命观念） 查阅资料，尝试探究植物生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响 （社会责任、科学探究） 2 情景材料一 问题1:要培育出如图所示的番茄—马铃薯利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？ 不能，不同种物种间存在生殖隔离 问题2:有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得“番茄-马铃薯杂种植株”呢？ 番茄-马铃薯（想象图） 一、植物体细胞杂交技术 （一）概念： 将不同来源的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 融合实例 + = 白菜 甘蓝 白菜-甘蓝 一、植物体细胞杂交技术 合作探究一：请同学们自主阅读教材P36-38，小组合作思考讨论完成问题。 1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？ 2.用什么方法可以温和地去除细胞壁而不伤害原生质体？ 3.把原生质体放在一起能自然融合吗？如果不能诱导原生质体融合的方法有哪些？与细胞膜的什么特性有关？ 4.细胞融合后，共有几种细胞类型？融合细胞有几种，符合要求的是哪种？ 5.如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步如何将杂种细胞培育成杂种植株？ 一、植物体细胞杂交技术 （二）过程： 1.去除细胞壁： B细胞 A原生质体 B原生质体 去壁 去壁 A细胞 方法 原理 目的 用纤维素酶和果胶酶水解 利用酶的专一性 去除细胞壁，获得原生质体 一、植物体细胞杂交技术 （二）过程： 2.诱导融合： B细胞 A原生质体 B原生质体 去壁 去壁 A细胞 正在融合的原生质体 融合 是杂交过程中的一个关键环节 （1）物理方法： ①电融合法 ②离心法等 （2）化学方法： ①聚乙二醇(PEG)融合法 ②高Ca2+—高pH融合法 方法 原理: 细胞膜具有流动性 一、植物体细胞杂交技术 （二）过程： 3.再生细胞壁： B细胞 A原生质体 B原生质体 去壁 去壁 A细胞 正在融合的原生质体 融合 再生出细胞壁 杂种细胞 (1)植物细胞融合完成的标志: 融合的原生质体重新产生细胞壁，形成杂种细胞。 (2)直接参与细胞器: 高尔基体 问题3:细胞融合后，共有几种细胞类型？融合细胞有几种，符合要求的是哪种？ 一、植物体细胞杂交技术 （二）过程： 3.再生细胞壁： B细胞 A原生质体 B原生质体 去壁 去壁 A细胞 正在融合的原生质体 融合 再生出细胞壁 杂种细胞 体细胞融合成功后培养基中共有5种细胞类型(A、B、AA、BB、AB)，其中融合细胞类型有3种(AA、BB、AB)，而真正符合要求的是AB，因此要对融合细胞进行筛选。 一、植物体细胞杂交技术 （二）过程： 4.植物组织培养： B细胞 A原生质体 B原生质体 去壁 去壁 A细胞 正在融合的原生质体 融合 再生出细胞壁 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株 脱分化 再分化 (1)细胞杂交完成的标志: 培育成新植物体 一、植物体细胞杂交技术 （二）过程： B细胞 A原生质体 B原生质体 去壁 去壁 A细胞 正在融合的原生质体 融合 再生出细胞壁 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株 脱分化 再分化 植物细胞融合 植物组织培养 细胞膜的流动性 细胞的全能性 4.植物组织培养： 植物体细胞杂交技术意义？ 杂种细胞的染色体数是多少？杂种细胞染色体组数是多少？ 植物体细胞杂交的变异类型？ 植物体细胞杂交有何优缺点？ 2 3 4 1 合作探究一：请同学们自主阅读教材P34-35，小组合作思考讨论完成问题。 一、植物细胞工程的基本技术 12 一、植物体细胞杂交技术 （三）变异类型： 生殖类型 变异类型 染色体数 染色体组数 基因组成 无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律 染色体数目变异 两亲本染色体数之和。2n+2m 两亲本染色体组数之和。2+2 两亲本基因型之和。AaBbCcDd （四）意义： 打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育植物新品种。 一、植物体细胞杂交技术 （五）优缺点： ①优点 打破远缘亲本杂交生殖隔离，扩展杂交亲本组合范围。 ②缺点 有可能杂交不成功，即使杂交成功也可能不产生人们想要的性状。 植物组织培养 植物体细胞杂交技术 原理 过程 意义 联系 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 植物细胞的全能性 离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 脱分化 再分化 根、芽或胚状体 植物体 生长发育 植物组织培养与植物体细胞杂交技术的比较 植物细胞A 植物细胞B 原生质体A 去壁 原生