高二 人教版 生物學(xué) 選擇性必修3 第2章《植物細(xì)胞工程（第2課時(shí)）》課件

高二—人教版—生物學(xué)—選擇性必修3—第2章

植物細(xì)胞工程（第2課時(shí)）上節(jié)回顧一、植物組織培養(yǎng)的基本原理是植物細(xì)胞的全能性。二、植物組織培養(yǎng)的流程：愈傷組織再分化根、芽

植株（可移栽）脫分化分裂、分化外植體

因?yàn)椴煌N生物之間存在著生殖隔離，所以用傳統(tǒng)的有性雜交方法是不可能做到這一點(diǎn)的。

這幅番茄—馬鈴薯圖利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？

因此，科學(xué)家們?cè)噲D用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。番茄—馬鈴薯想象圖學(xué)習(xí)內(nèi)容植物體細(xì)胞雜交技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和重點(diǎn)難點(diǎn)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：（一）概述植物體細(xì)胞雜交的原理和過程。（二）理解植物體細(xì)胞雜交的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。二、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：植物體細(xì)胞雜交的原理與過程。一、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的概念與原理

將不同來源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。思考：要想將植物體細(xì)胞進(jìn)行融合，首要解決的是什么問題呢？有效去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。（一）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的概念一、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的概念與原理（二）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)細(xì)胞壁的作用：支持和保護(hù)。細(xì)胞壁的成分：纖維素和果膠。原生質(zhì)體：除去細(xì)胞壁后植物細(xì)胞剩余部分。細(xì)胞壁＝—酶解法1.細(xì)胞壁的去除思考：原生質(zhì)體之間如何融合呢？一、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的概念與原理（二）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)2.原生質(zhì)體的融合細(xì)胞膜的流動(dòng)性。人工誘導(dǎo)方法物理法:化學(xué)法:電融合法、離心法等。聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋￣高pH融合法等。原理：結(jié)果：雜種細(xì)胞。二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程A細(xì)胞B細(xì)胞去壁B原生質(zhì)體A原生質(zhì)體正在融合的原生質(zhì)體原生質(zhì)體融合脫分化雜種細(xì)胞AB愈傷組織再生細(xì)胞壁再分化再生出小植株雜種植株AB植物細(xì)胞融合技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)去壁體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性融合完成的標(biāo)志

思考1：A種原生質(zhì)體與B種原生質(zhì)體融合后，有哪幾種類型(只考慮兩兩融合)？而我們需要的是哪種類型？所以原生質(zhì)體融合后，我們要進(jìn)行怎樣的處理？二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程

有3種類型：AA、BB、AB；我們需要的是AB；因此要對(duì)融合后的原生質(zhì)體進(jìn)行篩選。

例如：馬鈴薯和番茄原生質(zhì)體融合后，融合成功的雜種細(xì)胞類型可能有：馬鈴薯—馬鈴薯型、番茄—番茄型、馬鈴薯—番茄型等。我們需要的是馬鈴薯—番茄型。我們可以利用細(xì)胞系互補(bǔ)、原生質(zhì)體物理特異性及生長特異性等差異對(duì)雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選。

思考2：若A細(xì)胞具有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb。B細(xì)胞含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的新植株的染色體條數(shù)為多少條？染色體組數(shù)為多少個(gè)？基因型是怎樣的？這屬于可遺傳變異類型中的哪種類型？

新植株的染色體條數(shù)為2x＋2y條，染色體組數(shù)為4個(gè)，基因型是AabbccDd，這屬于可遺傳變異類型中的染色體數(shù)目變異。二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程

植物體細(xì)胞雜交屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，染色體組數(shù)通常也是兩親本細(xì)胞染色體組數(shù)之和，最終形成異源多倍體。三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性打破生殖隔離，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。1.技術(shù)復(fù)雜、操作繁瑣、工作量大。2.不一定按人們需要表達(dá)優(yōu)良性狀。（一）優(yōu)點(diǎn)：（二）局限性：四、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的成果

科學(xué)家們利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，又相繼培育出了白菜—甘藍(lán)、普通小麥—長穗偃麥草等雜種植株。我國科學(xué)家還在木本植物的體細(xì)胞雜交方面培育出了多種柑橘屬不同種間的雜種植株。白菜甘藍(lán)白菜—甘藍(lán)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)小結(jié)概念：將不同來源的植物體細(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)。細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。打破生殖隔離，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。白菜-甘藍(lán)。培育成雜種植株。原理：優(yōu)勢(shì)：成功案例：結(jié)果：植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)原理主要步驟意義聯(lián)系植物細(xì)胞全能性。脫分化、再分化。保持母本的優(yōu)良性狀、培養(yǎng)周期短、繁殖速度快、培養(yǎng)無病毒植物。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)?？朔h(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。去除細(xì)胞壁，原生質(zhì)體融合形成雜種細(xì)胞，植物組織培養(yǎng)。細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞全能性。植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的比較練習(xí)與應(yīng)用1．獼猴桃因貌似獼猴而得名，是一種品質(zhì)鮮嫩、營養(yǎng)豐富的美味水果。我國研究人員利用“中華獼猴桃”和“美味獼猴桃”兩個(gè)不同種培育出了更加優(yōu)良的品種，其過程如下圖所示。請(qǐng)分析并回答下列問題：(1)因“中華獼猴桃”和“美味獼猴桃”之間存在_________________，所以用有性雜交方法很難得到可育后代，上述①～⑥培育優(yōu)良品種H的過程所應(yīng)用的技術(shù)是_______________技術(shù)。生殖隔離植物體細(xì)胞雜交(2)圖中B、D是_______________；G是_______________；②過程需使用__________________進(jìn)行處理，該過程受處理時(shí)間、__________、___________等條件的影響。(3)過程③使用的化學(xué)法包括：聚乙二醇（PEG）融合法和_________________________等。原生質(zhì)體愈傷組織纖維素酶和果膠酶溫度pH高Ca2+—高pH融合法練習(xí)與應(yīng)用(4)過程③得到的兩兩融合的細(xì)胞有__________種，因此需要進(jìn)行篩選。已知用X射線處理會(huì)使染色體受影響而導(dǎo)致細(xì)胞失去分裂能力；用碘乙酰胺處理會(huì)使細(xì)胞內(nèi)的酶失活而抑制生長。為了能篩選到雜種細(xì)胞F，若在①過程對(duì)“中華獼猴桃”用X射線處理，需對(duì)“美味獼猴桃”用_________處理，以便最終能獲得優(yōu)良雜種植株H。3碘乙酰胺練習(xí)與應(yīng)用2.以下為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題：(1)①過程所用物質(zhì)為____________________________。(2)將若干a和b等量混合后轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)基上培養(yǎng)，再經(jīng)過②和③，c的細(xì)胞類型有

(不考慮3個(gè)或3個(gè)以上細(xì)胞的融合)。練習(xí)與應(yīng)用纖維素酶和果膠酶AA、BB、AAAA、BBBB、AABB(3)在采用化學(xué)法進(jìn)行過程②時(shí)，一般是用________________作為誘導(dǎo)劑。(4)植物體細(xì)胞雜交與自然狀況下的生殖細(xì)胞雜交相比，前者的主要意義是

。(5)上述培育新植株的方法所包括的技術(shù)手段有

,

。2.以下為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題：練習(xí)與應(yīng)用聚乙二醇(PEG)打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)謝謝觀看！高二—人教版—生物學(xué)—選擇性必修3—第2章

植物細(xì)胞工程（第2課時(shí)答疑）一、科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時(shí)，有時(shí)使用蝸牛消化道提取液來降解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液可能含有什么成分？

纖維素酶和果膠酶。二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細(xì)胞嗎？

雜種細(xì)胞的獲得是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵步驟，但并非最終目標(biāo)。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的目的是最終獲得新植物體。三、為何植物體細(xì)胞雜交的培養(yǎng)基中要添加蔗糖溶液且濃度要略大于原生質(zhì)體內(nèi)的濃度？

植物體細(xì)胞雜交的培養(yǎng)基中要添加蔗糖溶液且濃度略大于原生質(zhì)體內(nèi)的濃度，不僅能為原生質(zhì)體提供營養(yǎng)，而且還能維持一定的滲透壓，使原生質(zhì)體保持正常的形態(tài)。四、“番茄——馬鈴薯”雜種植物并沒有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下結(jié)馬鈴薯，這是為什么？

生物體內(nèi)的基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以“番茄——馬鈴薯”雜種植株的細(xì)胞雖然有兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)相互干擾，它們不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜種植株就不能地上結(jié)番茄，地下結(jié)馬鈴薯了。五、通過細(xì)胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)(甲耐鹽、乙高產(chǎn))，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)流程并回答問題：(1)B是_______________，D是具有_____優(yōu)良性狀的幼芽。D長成的幼苗需要選擇的原因是

。融合的原生質(zhì)體耐鹽有耐鹽高產(chǎn)和耐鹽不高產(chǎn)兩種幼苗(2)由C形成植株的過程利用了_____________技術(shù)，形成愈傷