细胞融合技术及植物体细胞杂交技术

1、细胞融合技术高中生物选修三 第二章 细胞工程细胞融合技术细胞融合技术一、定义一、定义 采用自发或人工的方法使两个或多采用自发或人工的方法使两个或多个细胞融合为一个细胞的技术个细胞融合为一个细胞的技术二、原理二、原理 细胞具有流动性细胞具有流动性提问：提问：1.促进细胞融合都有促进细胞融合都有哪些方法哪些方法？2.各种方法各种方法包括哪些内容包括哪些内容？各有？各有什么优缺什么优缺点点？三、促进细胞融合的方法三、促进细胞融合的方法生物法生物法化学法化学法物理法物理法1.生物法生物法 如如仙台病毒仙台病毒、疱疹病毒、天花病毒、疱疹病毒、天花病毒、腮腺炎病毒、新城鸡瘟病毒等腮腺炎病毒、新城鸡瘟病毒等

2、 优点：优点： 效率高，能在鸡胚中大量繁殖效率高，能在鸡胚中大量繁殖 缺点：缺点： 仙台病毒不稳定，在保存过程中融仙台病毒不稳定，在保存过程中融合活性会降低，制备过程烦琐，且仅适合活性会降低，制备过程烦琐，且仅适用于动物细胞融合用于动物细胞融合2.化学法化学法 如聚乙二醇、溶血卵磷脂、高浓度如聚乙二醇、溶血卵磷脂、高浓度钙离子、硝酸钠等钙离子、硝酸钠等 优点优点 聚乙二醇促融合频率高（如是仙台聚乙二醇促融合频率高（如是仙台病毒的几百倍）病毒的几百倍） 缺点缺点 有一定毒性，对某些细胞不适应有一定毒性，对某些细胞不适应3.物理法物理法 如离心、震荡、电刺激等如离心、震荡、电刺激等 优点优点 诱导

3、细胞融合的频率高，对细胞无诱导细胞融合的频率高，对细胞无毒害作用，操作简便，可重复性好毒害作用，操作简便，可重复性好存在生殖隔离存在生殖隔离不不 能能四、体细胞杂交技术四、体细胞杂交技术将将不同种不同种的植物体细胞，在一定条的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。培育成新的植物体的技术。细胞膜的流动性细胞膜的流动性和和植物细胞的全能性植物细胞的全能性3 3、过程、过程AB去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合杂种细胞杂种细胞再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化杂种植株杂种植株

4、AB去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合杂种细胞杂种细胞再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化（1 1）去壁：）去壁：酶解法（纤维素酶和果胶酶处理）酶解法（纤维素酶和果胶酶处理） 方法：方法：AB去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合杂种细胞杂种细胞再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化原理：原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性（2）原生质体融合：）原生质体融合：AB去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合杂种细胞杂种细胞再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化

5、再分化方法：方法：物理法：离心、振动、电刺激物理法：离心、振动、电刺激化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEG)PEG)AB去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合杂种细胞杂种细胞再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化融合细胞的种类：融合细胞的种类：AAAA、BBBB、ABAB选择性培养基选择性培养基筛选筛选AB去壁去壁去壁去壁原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合杂种细胞杂种细胞再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化融合完成的标志：融合完成的标志：杂种细胞形成新细胞壁杂种细胞形成新细胞壁AB去壁去壁去壁去壁原生质

6、体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质原生质体融合体融合杂种细胞杂种细胞再生再生新壁新壁脱分化脱分化再分化再分化(3)(3)植物组织培养：植物组织培养：为什么为什么“番茄番茄马铃薯马铃薯” 杂种植株杂种植株没有没有如科学家所想如科学家所想像的那样，地上长番茄、地像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？下结马铃薯？原因：原因：生物基因的表达不是生物基因的表达不是孤立的，而是相互调控、相孤立的，而是相互调控、相互影响的。互影响的。马铃薯马铃薯番茄杂交植株的细番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗胞中虽然具备两个物种的遗传物质，传物质，但这些遗传物质的但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再表达

7、受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。传物质一样有序表达。3、优点：目前还不能让杂种植物按照人们的需要表现目前还不能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。出亲代的优良性状。克服远缘杂交不亲和的障碍，大大克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩大了用于杂交的亲本组合的范围。扩大了用于杂交的亲本组合的范围。4.4.未能解决的问题：未能解决的问题：5、植物体细胞杂交技术、植物体细胞杂交技术:无性繁殖无性繁殖染色体变异染色体变异繁殖方式：繁殖方式：变异类型：变异类型：不遵循孟德尔遗传定律不遵循孟德尔遗传定律v例完成下列过程例完成下列过程v用用 酶和酶和

8、 酶去除植物细胞酶去除植物细胞壁，获得具有生命活力的壁，获得具有生命活力的 。v物理法：物理法： 、 、 等等v化学法：用化学法：用 作为诱导剂。作为诱导剂。v再生细胞壁，得到再生细胞壁，得到 。v诱导诱导 形成形成 组织。组织。v通过通过 最终得到杂种植株。最终得到杂种植株。v其中属于其中属于 ，用，用到到 技术。技术。纤维素纤维素果胶果胶原生质体原生质体离心离心震动震动电刺激电刺激聚乙二醇聚乙二醇杂种细胞杂种细胞愈伤愈伤植物组织培养技术植物组织培养技术杂种细胞杂种细胞诱导细胞融合诱导细胞融合植物组织培养植物组织培养 例：例：2013年全国理综年全国理综 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体甲

9、、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有。某研究小组拟培育同时含有A和和B的新的新型药用植物。回答下列问题：型药用植物。回答下列问题： （1）为了培养该新型药用植物，可取甲）为了培养该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用和乙的叶片，先用 酶和酶和 酶去除酶去除细胞壁，获得具有活力的细胞壁，获得具有活力的 ，再，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成细胞进一步培养形成 组织，然后经过组织，然后经过 形成完整的杂种植株。这种培养形成完整的杂种植株。这种

10、培养技术称为技术称为 。纤维素纤维素果胶果胶原生质体原生质体愈伤愈伤再分化再分化植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术（2）这种杂种植株可通过制作人工种子）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的到的 等材料用人工薄膜包装后等材料用人工薄膜包装后得到人工种子。得到人工种子。胚状体胚状体重点小结重点小结v细胞融合：采用自发或人工的方法使两细胞融合：采用自发或人工的方法使两个或多个细胞融合为一个细胞的技术个或多个细胞融合为一个细胞的技术v促进细胞融合的方法：物理法、化学法、促进细胞融合的方法：物理法、化学法、生物法生物法v体细胞杂交：将体细胞杂交：将不同种不同种的植物体细胞，的植物体细胞，在