高中生物浙科版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第二节 通过体细胞杂交可获得新的植物体精品课件ppt

这是一份高中生物浙科版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第二节 通过体细胞杂交可获得新的植物体精品课件ppt，共22页。PPT课件主要包含了细胞壁，培养原生质体拓展分析，融合的原生质体，杂种细胞，愈伤组织，杂种植株，植物组织培养，植物细胞融合，植物体细胞杂交，再生细胞壁等内容，欢迎下载使用。
2003年1月5日，“神舟”四号准确着陆。这次时6天18小时的空行，开展了多 项在轨研究，其中有一项被媒体描述成“太空婚礼”的生物实验。不过，“婚礼”中的 “新郎”和“新娘”是一对对体细胞，作为“新房”的是一个黑色的小合子——电融合仪。原来，这是科技工作者在空间微重力条件下进行的细胞融合(cell fusin)实验。
欲培育地上长番茄和地下结马铃薯的“超级作物”。你有什么好妙招？
利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？
不能。因为不同种生物之间存在着生殖隔离
（1）想要让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？
（2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？
（4）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？
酶解法：用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁
通过植物组织培养将该杂种细胞培养成新植株
（3）人工诱导原生质体间的融合方法有哪些？
物理法(电刺激、离心、振荡等)和化学方法(聚乙二醇融合法、PEG--高Ca2+--高PH融合法）
一、成功培养原生质体是植物体细胞杂交技术的基础
(1)自然界的材料，先进行消毒处理，酶溶液用G6玻璃砂漏斗过滤灭菌。将材料放入0.5～0.6 ml·L－1的甘露醇溶液环境中，用纤维素酶和果胶酶处理，前者目的是使细胞处于微弱的质壁分离状态，以利于完整的原生质体的释放，后者主要目的是消化除去细胞壁，获得球形的原生质体。
(2)愈伤组织和悬浮细胞与叶材料相比，处理时常用酶活性强且浓度大；要获得产量高，质量好，且易分裂的原生质体，选择合适的基因型材料最关键；愈伤组织或细胞悬浮培养物，一般需继代培养多次后，才能用于获得原生质体；为避免消毒剂对材料的损伤，可选择灭菌培养后的材料；在较高渗透压下，酶液中细胞会发生质壁分离，有利于酶消化细胞壁。
2．原生质体活性的鉴定方法：观察是否有胞质环流；染色法； 以氧的摄入为指标，表示呼吸强度。3．影响原生质体分离的数量和质量的因素：材料的种类和生理状态；酶的种类、酶解时间和温度；酶液的浓度；分离与纯化的方法等。4．原生质体培养时的培养基渗透压应低于原生质体分离时的渗透压，原生质体培养时，其再生出细胞壁是其能进行有丝分裂的前提。
脱分化 （细胞分裂）
(1)与细胞壁形成密切相关的细胞器是： , (2)两种标志①融合成功的标志： ；②植物体细胞杂交完成的标志： 。
获得杂种植株而不是获得杂种细胞
二、由杂种细胞培育出的新植物体可能会具有新的特性
植物体细胞杂交：将两个来自不同种植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并将其培育成新植物体的技术。
在植物体细胞杂交过程中，酶解法去除细胞壁、原生质体融合和植物组织培养三个阶段的主要原理分别是什么？
酶的专一性、细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
【思考】 通过植物体细胞杂交获得的杂种植株具有双亲的性状,因此有同学认为“该项技术为有性生殖”,你同意他的观点吗? 不同意,植物体细胞杂交技术没有生殖细胞的形成和结合,应属于无性繁殖。
植物体细胞杂交技术的应用(1)通过原生质体融合已获得多种植物种间、属间甚至是科间的杂种细胞、愈伤组织，有些还进而分化成苗。(2)在某些作物的野生种与栽培种之间的体细胞杂交方面也进行了大量的研究，希望将野生种的抗虫、抗病毒等有益性状转移到栽培种中。
小思考：利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？【答案】孟德尔的遗传规律发生在有性生殖的减数分裂过程中，而植物体细胞杂交过程中细胞增殖的方式是有丝分裂，没有减数分裂，故此过程遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传规律。
1978年,梅尔彻斯等科学家首次利用植物体细胞杂交技术获得了马铃薯和番茄的属间体细胞杂种“马铃薯-番茄”植株。以下是植物体细胞杂交技术的流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体组分别是AA和BB。请据图分析回答问题。
应用：植物体细胞杂交的基本流程
1.图中①过程的目的是什么?所用的酶有哪些?去除细胞壁,获得原生质体。纤维素酶和果胶酶。2.将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养,再经过②③过程,得到的c的细胞类型有哪些?(只考虑细胞两两融合,用染色体组成表示)AAAA、BBBB、AABB。3.在使用化学法进行②过程时,常使用的化学试剂是什么?聚乙二醇。
4.通过⑥过程获得的植株,是否一定会表现出甲、乙的性状?为什么?不一定。杂种细胞培养过程中可能出现染色体的丢失、结构异常等情况,基因之间、基因与基因产物之间、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,两种生物的基因结合到一个细胞中之后,不一定能按照原来的顺序表达。5.在植物体细胞杂交过程中,酶解法去除细胞壁、原生质体融合和植物组织培养三个阶段的主要原理分别是什么?酶的专一性、细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
6.图中④⑤阶段都需要光照吗？7.若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄­马铃薯”细胞在有丝分裂后期含有多少条染色体？8.若杂种细胞培育成的“番茄­马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于几倍体植株？6. ④脱分化阶段不需要给予光照，⑤再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。7.2(m＋n)条。8.单倍体植株。
为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？ 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，虽然马铃薯—番茄杂交植株的细胞中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
保持优良性状 繁殖速度快 大规模生产提高经济效益
杂交技术应用了组织培养
克服不同种生物远缘杂交不亲和的障碍
①去除细胞壁②融合形成杂种细胞③组织培养
[归纳提升]植物体细胞杂交后代的遗传变化
1.下图表示利用植物体细胞杂交技术获得杂种植物“白菜-甘蓝”的过程,以下说法错误的是(　　)A.①过程表示利用酶解法去除细胞壁获得原生质体的过程B.②过程可用聚乙二醇诱导原生质体融合C.③过程中高尔基体活动旺盛D.最终获得的杂种植株体细胞内含19条染色体
2.下图为A、B植物体细胞融合后再生出新植株的部分过程示意图,据图分析,以下相关叙述不正确的是(　　)
A.①过程的关键环节是使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁B.②过程可用聚乙二醇等诱导剂进行诱导C.原生质体融合成为一个新的杂种细胞的标志是出现新的细胞核D.亲本植物A的细胞与亲本植物B的细胞诱导融合后,形成的杂种细胞中两两融合的细胞类型有3种