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(共22张PPT)
2.1 植物细胞工程（第3课时）
教学目标
1.概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。
2.尝试进行植物组织培养。
从社会中来
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？
于是，这些科学家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
有没有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？
西红柿
土豆
×
番茄—马铃薯想象图
从社会中来
将不同来源的植物细胞，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。二植物体细胞杂交技术021.概念：参考动物细胞融合，若是植物细胞之间的杂交，则应先做什么？得到杂种细胞后，如何培育成植株？022.过程去壁去壁融合再生新壁脱分化再分化移栽植物细胞融合植物组织培养植物体细胞杂交马铃薯细胞番茄细胞马铃薯原生质体番茄原生质体杂种细胞杂种植株二植物体细胞杂交技术
A细胞
B细胞
纤维素酶
果胶酶
去壁
酶解法
正在融合的原生质体
杂种细胞AB
诱融
物理法：
化学法：
电融合法、离心法等
聚乙二醇（PEG）融合法等
脱分化
再分化
移栽
植物细胞融合
植物组织培养
杂种植株
愈伤组织
A原生质体
B原生质体
移栽后的植株
去壁
植物细胞融合完成的标志
植物体细胞杂交完成的标志
（植物细胞的全能性）
（细胞膜的流动性）
再生细胞壁
高Ca2＋ 高pH融合法
2.过程
二 植物体细胞杂交技术
思考1：
不同植物的体细胞发生融合，遇到的第一个障碍是什么？
如何去掉细胞壁呢？
酶解法
果胶酶
纤维素酶
原生质体
二 植物体细胞杂交技术
思考2：
两个原生质体如何融合在一起呢？
体现了细胞膜的流动性
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）、高Ca2＋ 高pH融合法等
二 植物体细胞杂交技术
4.植物体细胞杂交的成果：
在此基础上，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。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
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等5、意义：细胞融合后，共有种细胞类型？融合细胞有种，符合要求的是？思考:53AB二植物体细胞杂交技术原生质体两两融合，培养基中可能会出现的细胞类型：
重组细胞类型
培养基的细胞类型
AA AB BB A B
二 植物体细胞杂交技术
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
6.植物体细胞杂交技术的优点和局限性
优点：
局限性：
二 植物体细胞杂交技术
小结
项目 植物组织培养 植物体细胞杂交技术
所属范畴
原理
步骤
意义
联系 保持优良性状,繁殖速度快、大规模生产提高经济效益
植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术
①去除细胞壁
②融合形成杂种细胞
③组织培养
细胞全能性
细胞膜一定的流动性、细胞全能性
染色体变异、基因重组
无性繁殖
①脱分化
②再分化
克服不同种生物远缘杂交的障碍
一、概念检测
1.下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是( )
A.进行a处理时能用胰蛋白酶
B.b是诱导融合后得到的杂种细胞
C.c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽
D.进行d选择时要将植株种在高盐环境中
练习与应用
A
即时训练
练习与应用
2. 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，蜗牛消化道提取液中可能含有什么成分？
纤维素酶和果胶酶。
即时训练
练习与应用
二、拓展应用
“番茄-马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么？
主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，所以杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。
即时训练
3.下图是“白菜-甘蓝”杂种植株的培育过程，回答下列问题。
(1)步骤①需要用到的试剂是什么？______________________
(2)步骤②所用的方法有哪些？________________
(3)经过步骤③得到的杂种细胞和融合的原生质体的区别是什么？_________________________________________________
(4)杂种细胞能发育成“白菜-甘蓝”植株的理论基础是什么？____________________________
纤维素酶和果胶酶
电融合法、离心法、聚乙二醇（PEG）、高Ca2＋ 高pH融合法
杂种细胞具有细胞壁，融合的原生质体没有细胞壁
植物细胞的全能性
即时训练
4.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
即时训练
(2)图中B、D是_______________；G是_______________；②过程需使用__________________酶进行处理，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
温度
pH
高Ca2+—高pH融合法
即时训练
(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
即时训练
学而时习之

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