第2节 通过体细胞杂交可获得新的植物体(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程(浙科版2019)

第二节　通过体细胞杂交可获得新的植物体 1.了解植物体细胞杂交的基础。 2．概述植物体细胞杂交的过程。 3．说出植物体细胞杂交的意义。 [主干知识梳理] 1．植物体细胞杂交的概念 将两个来自不同种植物的_______融合成一个杂种细胞，并将杂种细胞培育成新的_______的技术。 2．原生质体的制备 (1)用较高_______溶液处理细胞：使细胞处于微弱的__________状态，有利于完整的原生质体的释放，防止__________被破坏。 (2)用_______酶和_____酶处理：消化除去细胞壁，获得球形的原生质体。 体细胞 植物体 渗透压 质壁分离 原生质体 纤维素 果胶 3．植物体细胞杂交的过程和意义 (1)原理：植物细胞_______ 。 (2)应用到的技术： __________技术和植物_________技术。 (3)过程 (4)意义：克服_________的不亲和性，获得新品种。 全能性 细胞融合 组织培养 远缘杂交 [预习效果自评] 1．判断下列说法的正误 (1)利用物理法或化学法，可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。 ( ) 提示：植物细胞有细胞壁，需要去除细胞壁才能进行诱导融合。 (2)用纤维素酶和果胶酶酶解法获得的植物原生质体失去了全能性。 ( ) 提示：去除细胞的细胞壁后，获得的原生质体遗传物质没有减少，仍具有发育的全能性。 (3)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志。 ( ) (4)制备原生质体和诱导原生质体融合都需要在等渗或低渗溶液中进行。 ( ) 提示：为防止原生质体吸水涨破，需要在高渗环境下制备原生质体。 (5)植物体细胞杂交涉及的生物学原理有细胞膜具有流动性。 ( ) × × √ × √ 2．下列叙述中与植物体细胞杂交技术不相关的是 (　 ) A．克服远缘杂交不亲和的障碍 B．利用离心、振动、电激等诱导 C．快速繁殖、培育无病毒植物 D．使两个亲本的优良性状组合到一起 解析：植物体细胞杂交技术最大的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，培养作物新品种，A不符合题意；诱导植物原生质体融合可采用物理(离心、振动和电激)和化学(聚乙二醇)方法，B不符合题意；快速繁殖、培育无病毒植物是植物组织培养的优点，C符合题意；植物体细胞杂交是两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。杂种细胞拥有两个亲本的遗传物质，因此使两个亲本的优良性状组合到一起，克服了远缘杂交不亲和的障碍，D不符合题意。 答案：C　 3．思考题 白菜、甘蓝均为二倍体植株，两者为不同物种。若A、B分别是白菜和甘蓝的原生质体，C表示融合原生质体，则C再生出细胞壁后需要通过什么技术才能发育成杂种植株白菜—甘蓝？若白菜和甘蓝杂交产生了子代，该子代是否可育？ 提示：杂种细胞再生出细胞壁后需要通过植物组织培养技术才能发育成杂种植株白菜－甘蓝；若白菜和甘蓝杂交产生了子代，则在该子代体细胞中存在两个，一个来自白菜，一个来自甘蓝，它们不存在同源染色体，在减数分裂时不能正常联会，不能产生正常的配子，故该子代不可育。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1．用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，消化除去细胞壁，获得球形的原生质体。 2．杂种细胞具有全能性，经过培养能进一步分裂、分化，进而发育成完整的植株。 3．通过植物体细胞杂交技术，能克服远缘杂交的不亲和性，获得新品种。 提能点　植物体细胞杂交的过程 [任务驱动] 下图表示植物体细胞杂交过程，A、B表示植物细胞，a～d表示操作过程。请思考并回答以下问题： (1)a表示什么过程？该过程为什么在高渗环境下使用纤维素酶和果胶酶？ 提示：a表示去除细胞壁获得具有活力的原生质体，由于植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，故使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，该过程中，为防止原生质体吸水涨破，需要在高渗环境下(如一定浓度的蔗糖或0.5～0.6 mol/L甘露醇溶液等)。 (2)b表示什么过程？该过程的原理是什么？ 提示：b表示原生质体的融合，其原理是细胞膜具有一定的流动性。 (3)图示中原生质体两两融合的细胞种类可以有几种？判断杂种细胞成功的标志是什么？ 提示：有3种，即原生质体A自身融合的细胞、原生质体B自身融合的细胞、原生质体A和原生质体B融合形成的杂种细胞。判断杂种细胞形成的标志是细胞再生细胞壁。 (4)诱导b融合的方法有哪些？ 提示：物理法和化学法。物理法包括离心、振荡、电刺激等；化学法一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。 (5)d表示什么过程？该过程主要涉及哪些激素？若是基于图示方法进行育种有何优点？ 提示：d表示植物组织培养，