2.1植物细胞工程的基本技术（第二课时）课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第二章 植物细胞工程 第1节 植物细胞工程的基本技术 （第二课时） 目录 /CONTENTS 01 细胞工程的概念 02 植物细胞的全能性 03 植物组织培养技术的过程 04 植物体细胞杂交技术 学习目标： 1.简述植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的原理和过程。 2.尝试进行植物组织培养。 3.结合具体实验，尝试设计植物组织培养技术的流程简图。 4.了解组织培养技术已取得的进展和尚未解决的问题。 目录 04 四、植物体细胞杂交技术 思考： 欲培育地上长番茄和地下结马铃薯的“超级作物”。你有什么好妙招？ 1.通过有性杂交能实现吗？为什么？ 不能，不同种物种间存在生殖隔离。 植物体细胞杂交技术。 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？ 新课导入 四、植物体细胞杂交技术 【自主学习】阅读教材P36-37，思考下列问题 1.两个来自不同植物的体细胞融合，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.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？ 四、植物体细胞杂交技术 1、植物体细胞杂交的概念： 植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，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。 2、过程： 3、原理： 细胞膜具有一定的流动性 （原生质体融合） 植物细胞的全能性 （杂种细胞培养成杂种植株） 四、植物体细胞杂交技术 4、过程： A细胞 B细胞 纤维素酶 去壁 酶解法 正在融合的原生质体 杂种细胞AB 诱导融合 物理法： 化学法： 电融合法、离心法等 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+ —高PH融合法等 脱分化 再分化 移栽 植物细胞融合 植物组织培养 杂种植株 愈伤组织 A原生质体 B原生质体 移栽后的植株 去壁 植物细胞融合完成的标志 植物体细胞杂交完成的标志 （植物细胞的全能性） （细胞膜具有一定的流动性） 再生细胞壁 果胶酶 原生质体：脱去细胞壁的细胞 植物细胞 = 细胞壁 + 原生质体 四、植物体细胞杂交技术 4、过程： A细胞 B细胞 纤维素酶 去壁 酶解法 正在融合的原生质体 杂种细胞AB 诱导融合 物理法： 化学法： 电融合法、离心法等 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+ —高PH融合法等 脱分化 再分化 移栽 植物细胞融合 植物组织培养 杂种植株 愈伤组织 A原生质体 B原生质体 移栽后的植株 去壁 植物细胞融合完成的标志 植物体细胞杂交完成的标志 （植物细胞的全能性） （细胞膜具有一定的流动性） 再生细胞壁 果胶酶 原生质体：脱去细胞壁的细胞 植物细胞 = 细胞壁 + 原生质体 四、植物体细胞杂交技术 4、过程： ①去壁原因：细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合） ②方法：酶解法 ③相关酶：纤维素酶和果胶酶 ④酶解法原理：植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶构成；酶具有专一性 ⑤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，试分析原因？ 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）去除细胞壁 四、植物体细胞杂交技术 原生质体制备： 用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，得到原生质体。 原生质体 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡 细胞核 原生质层 原生质体： 指的是脱去细胞壁的细胞。 动物细胞也可看做是原生质体。 原生质层： 成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质。 原生质层不包含细胞液和细胞核 四、植物体细胞杂交技术 4、过程： 理论基础：细胞膜具有流动性 方法： 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 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 验证再生出新壁的实验： 质壁分离和质壁分离复原实验 （2）原生质体间的融合 【注意】质壁分离的“质”指的是原生质层。 四、植物体细胞杂交技术 4、过程： （2）原生质体间的融合 植物体细胞杂交完成的标志： 培育成新植物体 在此过程中活跃的细胞器是： 线粒体和高尔基体 获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？ 未融合的细胞：A、B 两两融合的细胞：AA、BB、AB 多细胞融合体 需要进一步筛选AB A B 四、植物体细胞杂交技术 （3）杂种细胞培育成杂种植株 ①技术：植物组织培养技术 ②原理：植物细胞的全能性 ③根据植株性状对杂种植株进行筛选 植物体细胞杂交完成的标志： 培育出杂种植株 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 5. 意义： 四、植物体细胞杂交技术 A为2a=20 B为2b=30 生殖类型 变异类型 染色体数 染色体组数