2.2通過體細(xì)胞雜交可獲得新的植物體（教學(xué)課件）-高二生物（浙科版2019選擇性必修3）

第一節(jié)體液調(diào)節(jié)是通過化學(xué)信號(hào)實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)第一節(jié)體液調(diào)節(jié)是通過化學(xué)信號(hào)實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)第二章植物細(xì)胞工程第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)通過下丘腦控制內(nèi)分泌系統(tǒng)第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)通過下丘腦控制內(nèi)分泌系統(tǒng)第二節(jié)通過體細(xì)胞雜交可獲得新的植物體目

錄原生質(zhì)體培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交

圖中顯示的是“馬鈴薯-番茄”，地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯塊莖的超級(jí)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?yàn)閮煞N生物之間存在著生殖隔離；

那這種打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，獲得“馬鈴薯-番茄”雜種植株的是什么方法？植物體細(xì)胞雜交：將兩個(gè)來自不同種植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，并將雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。植物體雜交技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的？由該技術(shù)培育出的新品種有什么特點(diǎn)呢？

植物細(xì)胞除去細(xì)胞壁后的部分，包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、和細(xì)胞核。（呈球形）。1.原生質(zhì)體一、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)原生質(zhì)體優(yōu)勢(shì)：沒有細(xì)胞壁的阻礙，更容易被轉(zhuǎn)入外源基因，是植物基因工程的理想受體。同時(shí)，沒有了堅(jiān)硬致密的細(xì)胞壁的阻礙，植物細(xì)胞之間的融合得以實(shí)現(xiàn)。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)體的分離方法常用酶解法常用酶：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（或一定濃度的蔗糖）溶液纖維素酶類、果膠酶類滲透壓調(diào)節(jié)劑：優(yōu)點(diǎn)：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。酶溶液用G6玻璃砂漏斗過濾滅菌3.原生質(zhì)體活力檢測(cè)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(huì)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(cè)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。染色劑不能穿過活質(zhì)膜，但質(zhì)膜受到嚴(yán)重?fù)p壞使細(xì)胞被染色。能不能用質(zhì)壁分離的方法？(1)材料的種類和生理狀態(tài)(4)分離與純化的方法(2)酶的種類、酶解時(shí)間（吸水）和溫度（3）酶液的濃度影響原生質(zhì)體分離的數(shù)量和質(zhì)量的因素（二）回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問題：

（1）為了獲取某植物葉片無菌的原生質(zhì)體，先將葉片經(jīng)表面消毒并去除下表皮，再將其置于經(jīng)________________

處理的較高滲透壓的混合酶液中。酶解后，經(jīng)多次離心獲得原生質(zhì)體。然后測(cè)定該原生質(zhì)體的活性，可采用的方法有____________________________

（答出2點(diǎn)即可）。過濾滅菌紅墨水染色法、滲透吸水法真題［2020浙江1月］雜交的兩個(gè)細(xì)胞用纖維素酶、果膠酶混合液處理細(xì)胞壁（酶解法）原生質(zhì)體Ａ、Ｂ經(jīng)離心、振動(dòng)、電刺激用聚二乙醇（PEG）誘導(dǎo)融合后的原生質(zhì)體雜種細(xì)胞脫分化細(xì)胞分裂愈傷組織雜種植株再分化原生質(zhì)體融合植物組織培養(yǎng)1.過程去壁再生細(xì)胞壁（植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志，細(xì)胞才能分裂）二、由雜種細(xì)胞培育出的新植物體可能會(huì)具有新的特性2.原理：細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性植物細(xì)胞全能性4.兩個(gè)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(shí)例：白菜—甘藍(lán)、普通小麥—長穗偃麥草等。5.意義：克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，獲得新品種（沒有產(chǎn)生新物種）3.誘導(dǎo)方法物理法：電刺激、離心、振蕩化學(xué)法：聚乙二醇原生質(zhì)體培養(yǎng)時(shí)的培養(yǎng)基滲透壓應(yīng)低于原生質(zhì)體分離時(shí)的滲透壓，原生質(zhì)體培養(yǎng)時(shí)，其再生出細(xì)胞壁是其能進(jìn)行有絲分裂的前提。注意：一個(gè)融合體系中的細(xì)胞并非均為雜種細(xì)胞，兩個(gè)不同親本的原生質(zhì)體混合后經(jīng)誘導(dǎo)融合，實(shí)際上得到的是各種原生質(zhì)體的混合物，包括未融合的、部分融合的、同種細(xì)胞融合的、不同種細(xì)胞融合的原生質(zhì)體。

思考：利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？【答案】孟德爾的遺傳規(guī)律發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中，而植物體細(xì)胞雜交過程中細(xì)胞增殖的方式是有絲分裂，沒有減數(shù)分裂，故此過程遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。雜種細(xì)胞類型及檢測(cè)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(cè)方法:對(duì)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，然后根據(jù)得到的植物性狀進(jìn)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(qiáng)，則是

。4.若得到的是一種植物的性狀且效果得到加強(qiáng)，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1978年,梅爾徹斯等科學(xué)家首次利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得了馬鈴薯和番茄的屬間體細(xì)胞雜種“馬鈴薯-番茄”植株。以下是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的流程圖,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)圖分析回答問題。應(yīng)用：植物體細(xì)胞雜交的基本流程1.圖中①過程是什么?所用的酶有哪些?去壁,獲得原生質(zhì)體。纖維素酶和果膠酶。2.在使用化學(xué)法進(jìn)行②過程時(shí),常使用的化學(xué)試劑是什么?聚乙二醇。質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)4.驗(yàn)證再生出新壁的實(shí)驗(yàn)：高爾基體和線粒體3.參與細(xì)胞壁形成的細(xì)胞器：3.通過⑥過程獲得的植株,是否一定會(huì)表現(xiàn)出甲、乙的性狀?為什么?不一定。雜種細(xì)胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)染色體的丟失、結(jié)構(gòu)異常等情況,基因之間、基因與基因產(chǎn)物之間、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用,兩種生物的基因結(jié)合到一個(gè)細(xì)胞中之后,不一定能按照原來的順序表達(dá)。4.在植物體細(xì)胞雜交過程中,酶解法去除細(xì)胞壁、原生質(zhì)體融合和植物組織培養(yǎng)三個(gè)階段的主要原理分別是什么?酶的專一性、細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。5.圖中④⑤階段都需要光照嗎？6.若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄-馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含有多少條染色體？

④脫分化階段不需要給予光照，⑤再分化階段需要給予光照，以利于葉綠素的形成。2(m＋n)條。植物體細(xì)胞雜交后代的遺傳變化親

本P1:2n(Aabb)與P2:2m(ccDd)生殖類型無性生殖,育種過程中不遵循孟德爾定律變異類型染色體數(shù)目變異染色體數(shù)兩親本染色體數(shù)之和,即2n+2m染色體組數(shù)兩親本染色體組數(shù)之和,即2+2基因組成兩親本基因型之和,即AabbccDd圖示為“白