【課件】通過體細(xì)胞雜交可獲得新的植物體課件高二下學(xué)期生物浙科版選擇性必修3

2.2通過體細(xì)胞雜交可獲得新的植物體問題探討

20世紀(jì)60年代，科學(xué)家嘗試將番茄和馬鈴薯雜交，希望培育出一種地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯的超級作物。討論：用傳統(tǒng)的有性雜交方法能得到雜種后代嗎？為什么？

不能；

因為兩種生物之間存在著生殖隔離；

有沒有一種方法可以打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，獲得“番茄-馬鈴薯雜種植株”呢？植物體細(xì)胞雜交技術(shù)是指將兩個來自不同種植物的體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。一、成功培養(yǎng)原生質(zhì)體是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基礎(chǔ)細(xì)胞中有代謝活性的原生質(zhì)部分,包括質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。例如,去掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞等。1.原生質(zhì)體2.原生質(zhì)體制備如何剝離細(xì)胞壁呢？用纖維素酶和果膠酶0.5～0.6mol/L甘露醇溶液環(huán)境（較高滲透壓）一、成功培養(yǎng)原生質(zhì)體是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基礎(chǔ)細(xì)胞中有代謝活性的原生質(zhì)部分,包括質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。例如,去掉細(xì)胞壁的植物細(xì)胞等。1.原生質(zhì)體2.原生質(zhì)體制備根尖、無菌試管苗葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞（1）分離原生質(zhì)體的材料準(zhǔn)備：選取生長旺盛的細(xì)胞。2.原生質(zhì)體制備（2）原生質(zhì)體的分離方法酶解法常用酶：條件溫和、原生質(zhì)體完整性好、活力高、得率高，而且?guī)缀跛械闹参锘蛩鼈兊钠鞴俳M織或細(xì)胞均可用酶解法獲得原生質(zhì)體。0.5～0.6mol/L甘露醇、葡萄糖、山梨醇等。纖維素酶類、果膠酶類、（半纖維素酶、蝸牛酶）等；滲透壓調(diào)節(jié)劑：優(yōu)點：用較高滲透壓溶液處理細(xì)胞目的是使細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài)，這樣有利于完整的原生質(zhì)體的釋放，防止原生質(zhì)體被破壞。3.原生質(zhì)體活力檢測A.染色法：B.胞質(zhì)環(huán)流法：是否存在胞質(zhì)環(huán)流判斷原生質(zhì)體活力；C.滲透壓變化法：活原生質(zhì)體會隨著外界滲透壓的變化體積變化。如放入高滲溶液，細(xì)胞皺縮。D.氧電極法測呼吸速率：活的原生質(zhì)體在光照下光合放氧，無光呼吸耗氧。

FDA法：FDA（二乙酸熒光素）能穿越細(xì)胞質(zhì)膜，被活細(xì)胞內(nèi)的酯酶裂解，在熒光顯微鏡下發(fā)熒光（熒光素）。伊凡藍法：伊凡藍不能穿過質(zhì)膜，但質(zhì)膜受到嚴(yán)重?fù)p壞使細(xì)胞被染色。4.植物原生質(zhì)體培養(yǎng)的應(yīng)用（1）利用原生質(zhì)體融合獲得融合細(xì)胞（2）利用原生質(zhì)體進行外源基因的轉(zhuǎn)化（3）利用原生質(zhì)體再生植株（4）利用固定化原生質(zhì)體培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物較多的分泌產(chǎn)物二、由雜種細(xì)胞培育出的新植物體可能會具有新的特性閱讀課本P56-57找出問題的答案1.你認(rèn)為兩個來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，首先遇到的障礙是什么？用什么方法可以解除這一障礙？2.為什么兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？3.誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的常用方法有哪些？4.只考慮原生質(zhì)體間的兩兩融合，可以產(chǎn)生幾種類型的融合細(xì)胞？哪種融合細(xì)胞才符合要求？5.細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是什么？6.原生質(zhì)體融合（細(xì)胞融合）的完成是否意味著植物體細(xì)胞雜交的完成呢？7.如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？8.概括出植物體細(xì)胞雜交的技術(shù)流程。人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法由于不同種的細(xì)胞其細(xì)胞膜的特點不一樣，如果不作任何處理，把它們放在一起，自然融合是不可能的，所以原生質(zhì)體間的融合必須要人工誘導(dǎo)。常用的人工誘導(dǎo)方法可以分為兩大類：PEG（聚乙二醇）等誘導(dǎo)劑物理法化學(xué)法電刺激、離心法、振蕩等雜種細(xì)胞類型及檢測方法誘導(dǎo)產(chǎn)生的雜種細(xì)胞（假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B）1.未融合的細(xì)胞類型為

；2.兩兩融合的細(xì)胞類型為

；3.多細(xì)胞融合類型為

。A或BAA、BB或ABAAA、BBB、AABB或AABBB等檢測方法:對誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進行植物組織培養(yǎng)，然后根據(jù)得到的植物性狀進行判斷。1.若得到的是一種植物的性狀，說明是

。2.若得到的是具有兩種親本性狀的植物，說明是

。3.若得到的是具有兩種親本性狀的植物，且一種植物的性狀得到加強，則是

。4.若得到的是一種植物的性狀且效果得到加強，則是

。未融合細(xì)胞雜種植株多細(xì)胞融合體同種細(xì)胞融合的結(jié)果再生出新的細(xì)胞壁高爾基體和線粒體質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實驗細(xì)胞融合完成的標(biāo)志參與細(xì)胞壁形成的細(xì)胞器：驗證再生出新壁的實驗：流程獲得原生質(zhì)體原生質(zhì)體間的融合植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)總結(jié)：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）概念：（2）原理：（3）流程：去壁（原生質(zhì)體制備）、原生質(zhì)體融合、雜交細(xì)胞篩選、組織培養(yǎng)等（6）意義：細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性（4）兩個標(biāo)志①植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：再生出新的細(xì)胞壁②植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志：培育成新植物體（5）實例：白菜—甘藍、普通小麥—長穗偃麥草等。打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨特的優(yōu)勢。知識拓展三個易錯點1.兩個不同品種的植物細(xì)胞A、B進行雜交，錯以為融合的原生質(zhì)體只有AB類型。其實還有可能有AA融合的和BB融合的，需要經(jīng)過篩選，選出AB融合的原生質(zhì)體。2.錯認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交屬于有性生殖。植物體細(xì)胞雜交過程中沒有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此不屬于有性生殖，應(yīng)為無性生殖。3.錯以為雜種植株的變異類型屬于基因重組。雜種植株的變異類型屬于染色體畸變，其染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，雜種植株屬于異源多倍體。已知兩個不同品種的植物細(xì)胞A、B。植物細(xì)胞A含有2x條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，植物細(xì)胞B含有2y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd。若將兩品種進行體細(xì)胞雜交和有性雜交，問植物體細(xì)胞雜交后的雜種植株的染色體數(shù)為

條，基因型為

;植物有性雜交后的雜種植株的染色體數(shù)為

條，基因型為

。體細(xì)胞雜交即兩個細(xì)胞融合成一個細(xì)胞，不管是染色體數(shù)、染色體組數(shù)還是基因型都采用直接相加方法，而植物有性雜交則為先減半再相加。植物體細(xì)胞雜交和植物有性雜交區(qū)別（2x+2y）AabbccDd（x+y）AbcD或