2.1植物细胞工程 第3课时 植物体细胞杂交技术课件-2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 第3课时 植物体细胞杂交技术 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 植物细胞工程的基本技术 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，因为不同种生物之间存在着生殖隔离。 于是，这些科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。 1、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 2、原理 （1）细胞膜的流动性（原生质体融合） （2）植物细胞具有全能性（杂种细胞培养成杂种植株） 细胞融合初期 人细胞 鼠细胞 人鼠杂交细胞 细胞融合 细胞融合 37° 培养40min 参考动物细胞融合，若是植物细胞之间的杂交，则应先做什么？得到杂种细胞后，如何培育成植株？ 去除细胞壁（获得原生质体） 原生质体：是指去除细胞壁后的植物细胞 原生质层：是指植物细胞的液泡膜、细胞膜及其之间的细胞质构成的 红色荧光素标记的抗体 绿色荧光素标记的抗体 动物细胞杂交技术 二、植物体细胞杂交过程 ①去壁原因： 。 ②方法： 。 ③相关酶： 。 为什么用上述酶？酶解法利用了原理？ ④纤维素酶和果胶酶的酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇的原因是？ 细胞壁阻碍着细胞间的杂交 酶解法 纤维素酶和果胶酶 酶的专一性。 （1）去除细胞壁 使溶液具有一定的渗透压，防止原生质体吸水过多而涨破，保持原生质体正常。 1、操作要点 植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶构成。 二、植物体细胞杂交过程 物理方法：电融合法、离心法 化学方法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 细胞膜具有流动性 （2）原生质体间的融合 ①原理： ②方法： 1、操作要点 优点：对细胞无毒害作用，操作简便，可重复性好 优点：使用方便，融合频率高 缺点：有一定的毒性对某些细胞不适用（如卵细胞） 二、植物体细胞杂交过程 二、植物体细胞杂交过程 8 （1）植物细胞融合完成的标志: 融合的原生质体重新生成新的细胞壁 质壁分离和质壁分离复原实验 验证再生出新壁的实验： 在此过程中活跃的细胞器是： 线粒体和高尔基体 2、标志 二、植物体细胞杂交过程 （2）植物体细胞杂交完成的标志： 培育成新植物体 A细胞 B细胞 A原生质体 ① B原生质体 ① 正在融合的原生质体 ② 杂种细胞 ③ 愈伤组织 ④ 杂种植株 ⑤ 移栽后的植株 ⑥ ①去除细胞壁 纤维素酶 去壁： 酶解法 果胶酶 ②诱导融合 物理法： 化学法 电融合法、离心法 聚乙二醇（PEG）融合法 高Ca2+ -高pH融合法等 ③细胞壁再生 ④脱分化 ⑤再分化 ⑥移栽 植物细胞融合 植物组织培养 植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 3、过程总结 体细胞融合成功后培养基中共有 种细胞类型（ ），其中融合细胞类型有3种（ ），而真正符合要求的是AB，因此要对融合细胞进行筛选。 （1）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？ A B 5 A、B、AA、BB、AB AA、BB、AB ①未融合的细胞：A、B ②两两融合的细胞：AA、BB、AB ③多细胞融合体 思考： （2）获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？ 不一定，诱导融合后的产物有三类： 二、植物体细胞杂交过程 有关植物体细胞杂交的三个易错点 4、变异类型 染色体数目变异 生殖类型 分裂方式 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 有丝分裂 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 5、研究现状 仍有许多理论与技术问题没有解决，还不能让杂种植株表现出人们所需要的所有性状。 二、植物体细胞杂交过程 植物体细胞杂交育种 四倍体 杂交育种诱导多倍体 四倍体 二倍体 如何处理植株使其可育？ 看减数分裂联会、配对能否正常进行！ ①若亲本植株可育， 则杂种植株可育。 ②杂种植株是不同于 亲本的新物种。 1、优点： 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 三、植物体细胞杂交技术的优缺点 思考：例如“番茄-马铃薯”并没有地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么？ 生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，杂种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