2.2通过体细胞杂交可获得新的植物体课件-2025-2026学年高二下学期生物浙科版选择性必修3

该高中生物学课件围绕植物体细胞杂交技术展开，以“培育地上长番茄地下结马铃薯的超级作物”为导入问题，通过传统杂交无法实现（生殖隔离）引出新技术，系统讲解去壁、原生质体融合、杂种细胞培养等流程，结合荧光标记细胞融合示意图构建知识支架。 其亮点在于以“思考”系列问题驱动探究实践，通过马铃薯-番茄“Pomato”实例分析基因表达调控体现生命观念，杂种细胞类型检测培养科学思维。采用实例教学和流程小结，帮助学生深化理解，教师可高效开展教学。

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？ 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 第一节　体液调节是通过化学信号实现的调节 第一节　体液调节是通过化学信号实现的调节 第二章 植物细胞工程 第二节　神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节　神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节 通过体细胞杂交可获得新的植物体 植物体细胞杂交：将两个来自不同种植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并将其培育成新植物体的技术。 假设现有两种植物，植物A和植物B，什么叫做体细胞杂交？ 就是将植物A和植物B的体细胞进行融合，得到的细胞，我们叫做杂种细胞。然后利用植物组织培养技术，将其培育成新植株。 2 思考1： 两细胞融合的原理是？ 不同植物的体细胞发生融合，遇到的第一个障碍是什么？ 细胞膜的流动性 细胞壁 思考2： 有没有一种温和的去除细胞壁的方法？去除细胞壁后得到的是？ 酶解法：用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁 原生质体：植物细胞除去细胞壁后的部分，包括细胞膜、细胞质、细胞核。 原生质层？ 由液泡膜、细胞膜以及二者之间的细胞质组成 原生质体（球形） 4 一、成功培养原生质体是植物体细胞杂交技术的基础 1、原生质体的概念：植物细胞除去壁后的部分， 包括 。 细胞膜、细胞质、细胞核 (呈 ) 球形 2、优势：没有细胞壁的阻碍 ①更容易被转入外源基因，是植物基因工程的理想受体 ②植物细胞之间的融合得以实现 3、制备方法(P56最上面） 原生质层：液泡膜、细胞膜及两者之间的细胞质 在0.5~0.6mol/L的甘露醇（或一定浓度的蔗糖）环境下，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 形成高渗环境，使细胞处于微弱的质壁分离状态，这样有利于完整的原生质体的释放，防止原生质体被破坏 思考3： 两个原生质体如何融合在一起呢？ 体现了细胞膜的流动性 人工诱导方法 物理法: 化学法: 电刺激、离心、振荡等 聚乙二醇（PEG）等 融合的原生质体 杂种细胞 电刺激法 形成细胞壁 (去除水解酶） 我们在进行细胞融合时，是不是只取一个绿色原生质体和一个白色原生质体进行融合？ 不是，取一群绿色原生质体和一群等量的白色原生质体进行融合。 得到的一定是目标杂种细胞么？ 6 杂种细胞类型及检测方法 诱导产生的杂种细胞（假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B） 1.未融合的细胞类型为 ； 2.两两融合的细胞类型为 ； 3.多细胞融合类型为 。 A或B AA、BB或AB AAA、BBB、AABB或AABBB等 检测方法:对诱导产生的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的植物性状进行判断。 1.若得到的是一种植物的性状，说明是 。 2.若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是 。 3.若得到的是具有两种亲本性状的植物，且一种植物的性状得到加强，则是 。 4.若得到的是一种植物的性状且效果得到加强，则是 。 未融合细胞 杂种植株 多细胞融合体 同种细胞融合的结果 思考4： 如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？ 通过植物组织培养将该杂种细胞培养成新植株 ① ② ③ ④ ⑤ 融合的原生质体 原生质体B 原生质体A 去壁 去壁 植物A细胞 植物B细胞 诱导融合 再生出细胞壁 杂种细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 杂种植株 植物 组织 培养 技术 细胞 融合 技术 植物体细胞杂交 技术 过程： (1)与细胞壁形成密切相关的细胞器是： , (2)两种标志 ①融合成功的标志： ； ②植物体细胞杂交完成的标志： 。 再生出细胞壁 获得杂种植株而 不是获得杂种细胞 高尔基体 酶解法（纤维素酶和果胶酶） 9 获得的杂种植株是否一定能表现出人们所期望的性状？可能原因？ 杂种植株的鉴定和选育（必要） 1978年梅尔彻斯等用植物体细胞杂交技术培育出的马铃薯-番茄“Pomato”，外形倾向于番茄植株，花和叶具有杂种特点，并结有畸形的小果实，但在根部没有形成块茎。 杂种细胞融合/培养过程中可能出现染色体丢失、结构异常等情况 番茄基因的表达产物抑制了马铃薯块茎生成基因的表达； 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，虽然马铃薯—番茄杂交植株的细胞中具备两个物种的遗传物质，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 现实 理想 10 植物体细胞杂交技术 打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍 ①技术复杂、操作繁琐、工作量大 ②不一定按人们需要表达优良性状 1. 局限性： 2. 优点： 11 植物细胞 原生质体 融合的原生质体 去除细胞壁 杂种细胞 杂种植株 融合 组培 再生细胞壁 纤维素酶果胶酶 聚乙二醇诱导 电刺激、离心、震荡 小结：植物体细胞杂交 D 课后题 D 课后题 A 课后题 图示为“白菜-甘蓝”杂种植株的培育过程，请回答下列问题: (1)步骤①需要用到的试剂是什么? (2)步骤②所用的方法有哪些? (3)经过步骤③得到的杂种细胞和融合的原生质体的区别是什么? (4)杂种细胞能发育成“白菜-甘蓝”植株的理论基础是什么? 纤维素酶、果胶酶 电刺激、离心、振荡、聚乙二醇（PEG）等 杂种细胞具有细胞壁 植物细胞的全能性 课后题 16 $