高二 人教版 生物学 选择性必修3 第2章《植物细胞工程（第2课时）》课件

高二—人教版—生物学—选择性必修3—第2章

植物细胞工程（第2课时）上节回顾一、植物组织培养的基本原理是植物细胞的全能性。二、植物组织培养的流程：愈伤组织再分化根、芽

植株（可移栽）脱分化分裂、分化外植体

因为不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的。

这幅番茄—马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？

因此，科学家们试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。番茄—马铃薯想象图学习内容植物体细胞杂交技术学习目标和重点难点一、学习目标：（一）概述植物体细胞杂交的原理和过程。（二）理解植物体细胞杂交的独特优势。二、学习重难点：植物体细胞杂交的原理与过程。一、植物体细胞杂交技术的概念与原理

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。思考：要想将植物体细胞进行融合，首要解决的是什么问题呢？有效去除植物细胞的细胞壁。（一）植物体细胞杂交技术的概念一、植物体细胞杂交技术的概念与原理（二）植物体细胞杂交技术的关键环节细胞壁的作用：支持和保护。细胞壁的成分：纤维素和果胶。原生质体：除去细胞壁后植物细胞剩余部分。细胞壁＝—酶解法1.细胞壁的去除思考：原生质体之间如何融合呢？一、植物体细胞杂交技术的概念与原理（二）植物体细胞杂交技术的关键环节2.原生质体的融合细胞膜的流动性。人工诱导方法物理法: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。原理：结果：杂种细胞。二、植物体细胞杂交技术流程A细胞B细胞去壁B原生质体A原生质体正在融合的原生质体原生质体融合脱分化杂种细胞AB愈伤组织再生细胞壁再分化再生出小植株杂种植株AB植物细胞融合技术植物组织培养技术去壁体现了细胞膜的流动性体现了植物细胞的全能性融合完成的标志

思考1：A种原生质体与B种原生质体融合后，有哪几种类型(只考虑两两融合)？而我们需要的是哪种类型？所以原生质体融合后，我们要进行怎样的处理？二、植物体细胞杂交技术流程

有3种类型：AA、BB、AB；我们需要的是AB；因此要对融合后的原生质体进行筛选。

例如：马铃薯和番茄原生质体融合后，融合成功的杂种细胞类型可能有：马铃薯—马铃薯型、番茄—番茄型、马铃薯—番茄型等。我们需要的是马铃薯—番茄型。我们可以利用细胞系互补、原生质体物理特异性及生长特异性等差异对杂种细胞进行筛选。

思考2：若A细胞具有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb。B细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的染色体条数为多少条？染色体组数为多少个？基因型是怎样的？这属于可遗传变异类型中的哪种类型？

新植株的染色体条数为2x＋2y条，染色体组数为4个，基因型是AabbccDd，这属于可遗传变异类型中的染色体数目变异。二、植物体细胞杂交技术流程

植物体细胞杂交属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，染色体组数通常也是两亲本细胞染色体组数之和，最终形成异源多倍体。三、植物体细胞杂交技术的优点和局限性打破生殖隔离，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。（一）优点：（二）局限性：四、植物体细胞杂交技术的成果

科学家们利用植物体细胞杂交技术，又相继培育出了白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等杂种植株。我国科学家还在木本植物的体细胞杂交方面培育出了多种柑橘属不同种间的杂种植株。白菜甘蓝白菜—甘蓝植物体细胞杂交技术小结概念：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的植物体的技术。细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍。白菜-甘蓝。培育成杂种植株。原理：优势：成功案例：结果：植物组织培养植物体细胞杂交技术原理主要步骤意义联系植物细胞全能性。脱分化、再分化。保持母本的优良性状、培养周期短、繁殖速度快、培养无病毒植物。植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术。克服远缘杂交不亲和的障碍。去除细胞壁，原生质体融合形成杂种细胞，植物组织培养。细胞膜的流动性、植物细胞全能性。植物组织培养和植物体细胞杂交技术的比较练习与应用1．猕猴桃因貌似猕猴而得名，是一种品质鲜嫩、营养丰富的美味水果。我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种，其过程如下图所示。请分析并回答下列问题：(1)因“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”之间存在_________________，所以用有性杂交方法很难得到可育后代，上述①～⑥培育优良品种H的过程所应用的技术是_______________技术。生殖隔离植物体细胞杂交(2)图中B、D是_______________；G是_______________；②过程需使用__________________进行处理，该过程受处理时间、__________、___________等条件的影响。(3)过程③使用的化学法包括：聚乙二醇（PEG）融合法和_________________________等。原生质体愈伤组织纤维素酶和果胶酶温度pH高Ca2+—高pH融合法练习与应用(4)过程③得到的两两融合的细胞有__________种，因此需要进行筛选。已知用X射线处理会使染色体受影响而导致细胞失去分裂能力；用碘乙酰胺处理会使细胞内的酶失活而抑制生长。为了能筛选到杂种细胞F，若在①过程对“中华猕猴桃”用X射线处理，需对“美味猕猴桃”用_________处理，以便最终能获得优良杂种植株H。3碘乙酰胺练习与应用2.以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。请据图分析回答下列问题：(1)①过程所用物质为____________________________。(2)将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养，再经过②和③，c的细胞类型有

(不考虑3个或3个以上细胞的融合)。练习与应用纤维素酶和果胶酶AA、BB、AAAA、BBBB、AABB(3)在采用化学法进行过程②时，一般是用________________作为诱导剂。(4)植物体细胞杂交与自然状况下的生殖细胞杂交相比，前者的主要意义是

。(5)上述培育新植株的方法所包括的技术手段有

,

。2.以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。请据图分析回答下列问题：练习与应用聚乙二醇(PEG)打破生殖隔离，实现远缘杂交育种细胞融合植物组织培养谢谢观看！高二—人教版—生物学—选择性必修3—第2章

植物细胞工程（第2课时答疑）一、科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁。据此分析，蜗牛消化道提取液可能含有什么成分？

纤维素酶和果胶酶。二、植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞吗？

杂种细胞的获得是植物体细胞杂交技术的一个关键步骤，但并非最终目标。植物体细胞杂交技术的目的是最终获得新植物体。三、为何植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度要略大于原生质体内的浓度？

植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度略大于原生质体内的浓度，不仅能为原生质体提供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生质体保持正常的形态。四、“番茄——马铃薯”杂种植物并没有如科学家所想象的那样，地上结番茄，地下结马铃薯，这是为什么？

生物体内的基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以“番茄——马铃薯”杂种植株的细胞虽然有两个物种的遗传物质，但这些遗传物质相互干扰，它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂种植株就不能地上结番茄，地下结马铃薯了。五、通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：(1)B是_______________，D是具有_____优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是

。融合的原生质体耐盐有耐盐高产和耐盐不高产两种幼苗(2)由C形成植株的过程利用了_____________技术，形成愈伤