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

高二—人教版—生物學(xué)—選擇性必修3—第2章

植物細胞工程（第2課時）上節(jié)回顧一、植物組織培養(yǎng)的基本原理是植物細胞的全能性。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

因為不同種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的。

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

因此，科學(xué)家們試圖用這兩種植物的體細胞進行雜交，來實現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。番茄—馬鈴薯想象圖學(xué)習內(nèi)容植物體細胞雜交技術(shù)學(xué)習目標和重點難點一、學(xué)習目標：（一）概述植物體細胞雜交的原理和過程。（二）理解植物體細胞雜交的獨特優(yōu)勢。二、學(xué)習重難點：植物體細胞雜交的原理與過程。一、植物體細胞雜交技術(shù)的概念與原理

將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新植物體的技術(shù)。思考：要想將植物體細胞進行融合，首要解決的是什么問題呢？有效去除植物細胞的細胞壁。（一）植物體細胞雜交技術(shù)的概念一、植物體細胞雜交技術(shù)的概念與原理（二）植物體細胞雜交技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)細胞壁的作用：支持和保護。細胞壁的成分：纖維素和果膠。原生質(zhì)體：除去細胞壁后植物細胞剩余部分。細胞壁＝—酶解法1.細胞壁的去除思考：原生質(zhì)體之間如何融合呢？一、植物體細胞雜交技術(shù)的概念與原理（二）植物體細胞雜交技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)2.原生質(zhì)體的融合細胞膜的流動性。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：雜種細胞。二、植物體細胞雜交技術(shù)流程A細胞B細胞去壁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胞AB愈傷組織再生細胞壁再分化再生出小植株雜種植株AB植物細胞融合技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)去壁體現(xiàn)了細胞膜的流動性體現(xiàn)了植物細胞的全能性融合完成的標志

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，我們要進行怎樣的處理？二、植物體細胞雜交技術(shù)流程

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

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。我們可以利用細胞系互補、原生質(zhì)體物理特異性及生長特異性等差異對雜種細胞進行篩選。

思考2：若A細胞具有2x條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb。B細胞含有2y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd，則通過植物體細胞雜交技術(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？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，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、植物體細胞雜交技術(shù)流程

植物體細胞雜交屬于染色體變異，雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)目之和，染色體組數(shù)通常也是兩親本細胞染色體組數(shù)之和，最終形成異源多倍體。三、植物體細胞雜交技術(shù)的優(yōu)點和局限性打破生殖隔離，克服遠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優(yōu)良性狀。（一）優(yōu)點：（二）局限性：四、植物體細胞雜交技術(shù)的成果

科學(xué)家們利用植物體細胞雜交技術(shù)，又相繼培育出了白菜—甘藍、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。白菜甘藍白菜—甘藍植物體細胞雜交技術(shù)小結(jié)概念：將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。細胞膜的流動性和植物細胞的全能性。打破生殖隔離，克服遠緣雜交不親和的障礙。白菜-甘藍。培育成雜種植株。原理：優(yōu)勢：成功案例：結(jié)果：植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交技術(shù)原理主要步驟意義聯(lián)系植物細胞全能性。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。植物體細胞雜交技術(shù)應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)?？朔h緣雜交不親和的障礙。去除細胞壁，原生質(zhì)體融合形成雜種細胞，植物組織培養(yǎng)。細胞膜的流動性、植物細胞全能性。植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交技術(shù)的比較練習與應(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”兩個不同種培育出了更加優(yōu)良的品種，其過程如下圖所示。請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)。生殖隔離植物體細胞雜交(2)圖中B、D是_______________；G是_______________；②過程需使用__________________進行處理，該過程受處理時間、__________、___________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融合法練習與應(yīng)用(4)過程③得到的兩兩融合的細胞有__________種，因此需要進行篩選。已知用X射線處理會使染色體受影響而導(dǎo)致細胞失去分裂能力；用碘乙酰胺處理會使細胞內(nèi)的酶失活而抑制生長。為了能篩選到雜種細胞F，若在①過程對“中華獼猴桃”用X射線處理，需對“美味獼猴桃”用_________處理，以便最終能獲得優(yōu)良雜種植株H。3碘乙酰胺練習與應(yīng)用2.以下為植物體細胞雜交技術(shù)流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。請據(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的細胞類型有

(不考慮3個或3個以上細胞的融合)。練習與應(yīng)用纖維素酶和果膠酶AA、BB、AAAA、BBBB、AABB(3)在采用化學(xué)法進行過程②時，一般是用________________作為誘導(dǎo)劑。(4)植物體細胞雜交與自然狀況下的生殖細胞雜交相比，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胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。請據(jù)圖分析回答下列問題：練習與應(yīng)用聚乙二醇(PEG)打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種細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

植物細胞工程（第2課時答疑）一、科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時，有時使用蝸牛消化道提取液來降解植物細胞的細胞壁。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、植物體細胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細胞嗎？

雜種細胞的獲得是植物體細胞雜交技術(shù)的一個關(guān)鍵步驟，但并非最終目標。植物體細胞雜交技術(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”雜種植株的細胞雖然有兩個物種的遺傳物質(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，雜種植株就不能地上結(jié)番茄，地下結(jié)馬鈴薯了。五、通過細胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(甲耐鹽、乙高產(chǎn))，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請完善下列實驗流程并回答問題：(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