【课件】通过体细胞杂交可获得新的植物体课件高二下学期生物浙科版选择性必修3

2.2通过体细胞杂交可获得新的植物体问题探讨

20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的超级作物。讨论：用传统的有性杂交方法能得到杂种后代吗？为什么？

不能；

因为两种生物之间存在着生殖隔离；

有没有一种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？植物体细胞杂交技术是指将两个来自不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。一、成功培养原生质体是植物体细胞杂交技术的基础细胞中有代谢活性的原生质部分,包括质膜、细胞质和细胞核。例如,去掉细胞壁的植物细胞等。1.原生质体2.原生质体制备如何剥离细胞壁呢？用纤维素酶和果胶酶0.5～0.6mol/L甘露醇溶液环境（较高渗透压）一、成功培养原生质体是植物体细胞杂交技术的基础细胞中有代谢活性的原生质部分,包括质膜、细胞质和细胞核。例如,去掉细胞壁的植物细胞等。1.原生质体2.原生质体制备根尖、无菌试管苗叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞（1）分离原生质体的材料准备：选取生长旺盛的细胞。2.原生质体制备（2）原生质体的分离方法酶解法常用酶：条件温和、原生质体完整性好、活力高、得率高，而且几乎所有的植物或它们的器官组织或细胞均可用酶解法获得原生质体。0.5～0.6mol/L甘露醇、葡萄糖、山梨醇等。纤维素酶类、果胶酶类、（半纤维素酶、蜗牛酶）等；渗透压调节剂：优点：用较高渗透压溶液处理细胞目的是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。3.原生质体活力检测A.染色法：B.胞质环流法：是否存在胞质环流判断原生质体活力；C.渗透压变化法：活原生质体会随着外界渗透压的变化体积变化。如放入高渗溶液，细胞皱缩。D.氧电极法测呼吸速率：活的原生质体在光照下光合放氧，无光呼吸耗氧。

FDA法：FDA（二乙酸荧光素）能穿越细胞质膜，被活细胞内的酯酶裂解，在荧光显微镜下发荧光（荧光素）。伊凡蓝法：伊凡蓝不能穿过质膜，但质膜受到严重损坏使细胞被染色。4.植物原生质体培养的应用（1）利用原生质体融合获得融合细胞（2）利用原生质体进行外源基因的转化（3）利用原生质体再生植株（4）利用固定化原生质体培养生产次生代谢产物较多的分泌产物二、由杂种细胞培育出的新植物体可能会具有新的特性阅读课本P56-57找出问题的答案1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，首先遇到的障碍是什么？用什么方法可以解除这一障碍？2.为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？3.诱导原生质体融合的常用方法有哪些？4.只考虑原生质体间的两两融合，可以产生几种类型的融合细胞？哪种融合细胞才符合要求？5.细胞融合完成的标志是什么？6.原生质体融合（细胞融合）的完成是否意味着植物体细胞杂交的完成呢？7.如何将杂种细胞培育成杂种植株？8.概括出植物体细胞杂交的技术流程。人工诱导原生质体融合的方法由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如果不作任何处理，把它们放在一起，自然融合是不可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。常用的人工诱导方法可以分为两大类：PEG（聚乙二醇）等诱导剂物理法化学法电刺激、离心法、振荡等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BAA、BB或ABAAA、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再生出新的细胞壁高尔基体和线粒体质壁分离和质壁分离复原实验细胞融合完成的标志参与细胞壁形成的细胞器：验证再生出新壁的实验：流程获得原生质体原生质体间的融合植物细胞融合植物组织培养总结：植物体细胞杂交技术（1）概念：（2）原理：（3）流程：去壁（原生质体制备）、原生质体融合、杂交细胞筛选、组织培养等（6）意义：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性（4）两个标志①植物细胞融合完成的标志：再生出新的细胞壁②植物体细胞杂交完成的标志：培育成新植物体（5）实例：白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。知识拓展三个易错点1.两个不同品种的植物细胞A、B进行杂交，错以为融合的原生质体只有AB类型。其实还有可能有AA融合的和BB融合的，需要经过筛选，选出AB融合的原生质体。2.错认为植物体细胞杂交属于有性生殖。植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此不属于有性生殖，应为无性生殖。3.错以为杂种植株的变异类型属于基因重组。杂种植株的变异类型属于染色体畸变，其染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。已知两个不同品种的植物细胞A、B。植物细胞A含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，植物细胞B含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd。若将两品种进行体细胞杂交和有性杂交，问植物体细胞杂交后的杂种植株的染色体数为

条，基因型为

;植物有性杂交后的杂种植株的染色体数为

条，基因型为

。体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、染色体组数还是基因型都采用直接相加方法，而植物有性杂交则为先减半再相加。植物体细胞杂交和植物有性杂交区别（2x+2y）AabbccDd（x+y）AbcD或