體細胞雜交技術(shù)(公開課)匯編

1、“Potamato”植物體細胞雜交的概念植物體細胞雜交的概念 將不同種的植物體細胞，在一將不同種的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜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方法。種細胞培育成新的植物體的方法。 思考題(閱讀P36頁，回答以下問題）n細胞壁如何去除？細胞壁如何去除？n原生質(zhì)層如何融合？融合的基礎是什么？原生質(zhì)層如何融合？融合的基礎是什么？n雜交完成的標志是什么？雜交完成的標志是什么？n最后通過什么手段得到新個體最后通過什么手段得到新個體 ？ 你認為兩個來自不同植物的體細胞你認為兩個來自不同植物的體細胞完成融合，遇到的第一個障礙是完成融合，遇到的第一個障礙

2、是什么？什么？請思考：請思考：如何去掉細胞壁呢？如何去掉細胞壁呢？細胞壁細胞壁植物細胞去掉細胞壁叫什么名字呢？植物細胞去掉細胞壁叫什么名字呢？原生質(zhì)體原生質(zhì)體細胞膜細胞膜兩膜之兩膜之間的細間的細胞質(zhì)胞質(zhì)液液 泡泡液泡膜液泡膜原生質(zhì)層原生質(zhì)層(選擇透過性膜選擇透過性膜)原生質(zhì)體：除去細胞壁的植物原生質(zhì)體：除去細胞壁的植物細胞叫做原生質(zhì)體。細胞叫做原生質(zhì)體。原生質(zhì)層：原生質(zhì)層：包括細胞膜包括細胞膜, ,液泡膜液泡膜以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。以及兩層膜之間的細胞質(zhì)。不包不包括細胞核和液泡中的細胞液括細胞核和液泡中的細胞液 。思考：思考：原生質(zhì)體如何融合在一起呢？原生質(zhì)體如何融合在一起呢？材料材料1：經(jīng)

3、漫長的進化過程，有性雜交中精子與卵經(jīng)漫長的進化過程，有性雜交中精子與卵細胞能夠自然發(fā)生融合形成受精卵，而體細胞的原細胞能夠自然發(fā)生融合形成受精卵，而體細胞的原生質(zhì)體不能自然發(fā)生融合，因而需要人工誘導迫使生質(zhì)體不能自然發(fā)生融合，因而需要人工誘導迫使二者融合。二者融合。材料材料2 2：聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)分子能改變各類細胞的生物膜分子能改變各類細胞的生物膜結(jié)構(gòu)，使兩細胞接觸點處質(zhì)膜的脂類分子發(fā)生疏散和重結(jié)構(gòu)，使兩細胞接觸點處質(zhì)膜的脂類分子發(fā)生疏散和重組，從而使細胞發(fā)生融合，形成雜種細胞。組，從而使細胞發(fā)生融合，形成雜種細胞。人工誘導原生質(zhì)體融合方法：物理法：離心、振動、電激等物理法：離心、

4、振動、電激等 化學法：聚乙二醇（化學法：聚乙二醇（PEGPEG） 利用電激法將野生馬鈴薯與栽培馬鈴薯進行細胞融合利用電激法將野生馬鈴薯與栽培馬鈴薯進行細胞融合兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合與細胞膜兩個原生質(zhì)體能發(fā)生融合與細胞膜的什么特性有關(guān)？的什么特性有關(guān)？請思考：請思考：細胞膜的結(jié)構(gòu)特性：流動性細胞膜的結(jié)構(gòu)特性：流動性思考：思考：假設原生質(zhì)體兩兩融合，假設原生質(zhì)體兩兩融合，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)什么類型的細胞？培養(yǎng)基中會出現(xiàn)什么類型的細胞？都是我們所需要的嗎？都是我們所需要的嗎？馬鈴薯馬鈴薯馬鈴薯馬鈴薯馬鈴薯馬鈴薯蕃茄蕃茄蕃茄蕃茄蕃茄蕃茄針對訓練：針對訓練：若番茄體細胞中染色體組若番茄體細胞中染色體組成為成

5、為AA，馬鈴薯體細胞中染色體組，馬鈴薯體細胞中染色體組成為成為BB，則雜種細胞中染色體組成，則雜種細胞中染色體組成是怎樣的？是怎樣的？AABB針對訓練：針對訓練：若番茄為二倍體，馬鈴薯若番茄為二倍體，馬鈴薯為四倍體，則雜種細胞發(fā)育成的植為四倍體，則雜種細胞發(fā)育成的植株為多少倍體呢株為多少倍體呢?六倍體六倍體植物體細胞雜交技術(shù)的育種原理是植物體細胞雜交技術(shù)的育種原理是:染色體變異染色體變異思考：思考：雜種細胞形成的標志是什么？雜種細胞形成的標志是什么？去掉細胞壁去掉細胞壁原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合思考：思考： 如何將雜種細胞培育成雜種植株？如何將雜種細胞培育成雜種植株？植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)

6、技術(shù)去掉細胞壁去掉細胞壁原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合脫分化脫分化再分化再分化植物體細胞雜交過程植物體細胞雜交的成果植物體細胞雜交的成果番茄番茄- -馬鈴薯馬鈴薯 煙草煙草海島煙草海島煙草白菜白菜甘藍甘藍 胡蘿卜胡蘿卜羊角芹羊角芹n為什么為什么“番茄番茄馬鈴薯馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科超級雜種植株沒有如科學家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯學家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？ 生物基因的表達不生物基因的表達不是孤立的，它們之間是是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，相互調(diào)控、相互影響的，兩份遺傳物質(zhì)的表達受兩份遺傳物質(zhì)的表達受到相互干擾到相互干擾，所以不能，所以不能再像馬鈴薯或番

7、茄植株再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達。表達。克服克服不同生物遠緣雜交不親和不同生物遠緣雜交不親和的障礙的障礙體細胞雜交的意義體細胞雜交的意義 你能幫助老牛解決這個難題嗎？試試看，設計一個你認為可行的方案。1 1、不能人工誘導原生質(zhì)體融合的方法、不能人工誘導原生質(zhì)體融合的方法是（是（ ）A A、振動、振動 B B、電刺激、電刺激C C、PEGPEG試劑試劑 D D、重壓、重壓2 2、植物細胞融合完成的標志的是（、植物細胞融合完成的標志的是（ ）A A、產(chǎn)生新的細胞壁、產(chǎn)生新的細胞壁 B B、細胞膜發(fā)生融合、細胞膜發(fā)生融合C C、細胞質(zhì)發(fā)生融合、細胞質(zhì)發(fā)生融合 D

8、 D、細胞核發(fā)生融合、細胞核發(fā)生融合A AD D3.3.下圖為植物體細胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答：下圖為植物體細胞雜交過程示意圖，據(jù)圖回答： 步驟是去掉步驟是去掉 ，使植物細胞成為，使植物細胞成為 ，最，最常用的方法是常用的方法是 。步驟一般常用的化學試劑是步驟一般常用的化學試劑是 ，目的是目的是 。在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的在利用雜種細胞培育成為雜種植株的過程中，運用的技術(shù)手段是技術(shù)手段是 ，其中步驟相當于，其中步驟相當于 ，步驟相當于步驟相當于 。細胞壁細胞壁 原生質(zhì)體原生質(zhì)體 酶解法酶解法 聚乙二醇聚乙二醇 誘導原生質(zhì)體融合誘導原生質(zhì)體融合 組織培養(yǎng)組織培養(yǎng) 脫分化脫

9、分化 再分化再分化 植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使兩株植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使兩株植物的性狀能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因植物的性狀能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因是是 。從理論上講，雜種植株的育性為從理論上講，雜種植株的育性為 。若運用傳。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)？ 因此，這因此，這項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于 。利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種的過程中，利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？為什么？遺傳物質(zhì)

10、的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律？為什么？雜種細胞具有兩個親本的遺傳物質(zhì)雜種細胞具有兩個親本的遺傳物質(zhì) 可育可育 不能不能 克服遠緣雜交不親和的障礙克服遠緣雜交不親和的障礙 不遵循，植物體細胞雜交屬于無性生殖。不遵循，植物體細胞雜交屬于無性生殖。4據(jù)圖回答下列問題據(jù)圖回答下列問題: (1)過程是用過程是用_處理細胞的細胞處理細胞的細胞壁，后經(jīng)過程誘導原生質(zhì)體融合，實際融合的壁，后經(jīng)過程誘導原生質(zhì)體融合，實際融合的過程中原生質(zhì)體可能會形成過程中原生質(zhì)體可能會形成_種細胞團種細胞團(只考慮只考慮兩個細胞融合的情況兩個細胞融合的情況)。 是是_的過程，與此過程密切相的過程，與此過程密切相關(guān)的細胞器是關(guān)

11、的細胞器是_。 。(2)在過程培養(yǎng)中，除了提供水分、無機鹽、糖類在過程培養(yǎng)中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入_。同時，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫。同時，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關(guān)度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關(guān)鍵是操作過程中必須保證鍵是操作過程中必須保證_。纖維素酶和果膠酶纖維素酶和果膠酶 3再生細胞壁再生細胞壁 高爾基體高爾基體激素激素無菌無菌n(3)若番茄細胞內(nèi)含若番茄細胞內(nèi)含A條染色體，馬鈴薯細胞內(nèi)含條染色體，馬鈴薯細胞內(nèi)含B條染色體，將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法培育條染色體，將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法培育(假設能成功假設能成功)，得到的后代應含，得到的后代應含_條染條染色體，還必須用色體，還必須用_來處理幼苗，才來處理幼苗，才能得到可育的番茄能得到可育的番茄馬鈴薯植株，此時體細胞中馬鈴薯植株，此時體細胞中含有含有_條染色體。條染色體。n(4)若番茄是二倍體，馬鈴薯是四倍體，則雜種植若番茄是二倍體，馬鈴薯是四倍體，則雜種植株為株為_倍體。倍體。（A+B）/2 秋水仙素秋水仙素（A+B）六六植物細胞植物細胞A A植物細胞植物細胞B B原生質(zhì)體原生質(zhì)體A A原生質(zhì)體原生質(zhì)體B B原生