植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

1、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)我國現(xiàn)狀：地少人多，亟需更多的農(nóng)產(chǎn)品來滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需要?！俺壷参铩钡某霈F(xiàn)，給人們帶來了希望。20世紀(jì)世紀(jì)60年代，年代，一些科學(xué)家突一些科學(xué)家突發(fā)奇想：培育發(fā)奇想：培育出一種地上結(jié)出一種地上結(jié)番茄、地下長番茄、地下長馬鈴薯的馬鈴薯的“超超級作物級作物”。 番茄的果實(shí)和馬鈴薯的塊莖是我們經(jīng)常食用的蔬菜。番茄的果實(shí)和馬鈴薯的塊莖是我們經(jīng)常食用的蔬菜。傳統(tǒng)有性雜交傳統(tǒng)有性雜交生殖隔離生殖隔離 如何得到番茄馬鈴薯雜交植株？如何得到番茄馬鈴薯雜交植株？將不同種的植物將不同種的植物體細(xì)胞體細(xì)胞，在，在一定條件一定條件下下融合融合成成雜種雜種細(xì)胞細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞

2、，并把雜種細(xì)胞培育培育成新的成新的植物體植物體的技術(shù)。的技術(shù)。思考思考1：根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不同植物體細(xì)胞根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不同植物體細(xì)胞發(fā)生融合，首先會遇到什么障礙？發(fā)生融合，首先會遇到什么障礙？原生質(zhì)體原生質(zhì)體細(xì)胞壁細(xì)胞壁思考2：有沒有一種溫和的方法去除細(xì)胞壁？思考思考3：如何將原生質(zhì)體進(jìn)行融合？：如何將原生質(zhì)體進(jìn)行融合？化學(xué)法化學(xué)法-聚乙二醇（聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)融合）誘導(dǎo)融合物理法物理法-離心、振動、電刺激離心、振動、電刺激用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁-酶解法酶解法利用電激法將野生馬鈴薯與栽培馬鈴薯進(jìn)利用電激法將野生馬鈴薯與栽培馬鈴薯進(jìn)行細(xì)胞融合行細(xì)胞融合

3、思考思考4：融合會產(chǎn)生哪些類型的細(xì)胞？都是我：融合會產(chǎn)生哪些類型的細(xì)胞？都是我們所需要的嗎？們所需要的嗎？AAAA番茄番茄BBBB馬鈴薯馬鈴薯混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)化學(xué)法、物理法化學(xué)法、物理法AAABBB成功標(biāo)志是成功標(biāo)志是:雜種細(xì)胞產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁雜種細(xì)胞產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁取親本細(xì)胞，由于植物細(xì)胞具有細(xì)胞有取親本細(xì)胞，由于植物細(xì)胞具有細(xì)胞有 ，故利用故利用 法去掉細(xì)胞的法去掉細(xì)胞的 ，得到了，得到了兩種兩種 ，再利用，再利用 法或法或 法法將原生質(zhì)體進(jìn)行融合得到將原生質(zhì)體進(jìn)行融合得到 。知識回顧：知識回顧：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)-雜交細(xì)胞的制備過程雜交細(xì)胞的制備過程酶解酶解細(xì)胞壁細(xì)胞壁

4、細(xì)胞壁細(xì)胞壁原生質(zhì)體原生質(zhì)體物理物理雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞化學(xué)化學(xué)將不同種的植物將不同種的植物體細(xì)胞體細(xì)胞，在，在一定條件一定條件下下融合融合成成雜雜種細(xì)胞種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體植物體的技術(shù)。的技術(shù)?；仡櫥仡?植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)將得到的雜種細(xì)胞經(jīng)過將得到的雜種細(xì)胞經(jīng)過 ，得到所需，得到所需的的 。由于細(xì)胞具有。由于細(xì)胞具有 ，因此，因此，篩選得到的雜種細(xì)胞經(jīng)過篩選得到的雜種細(xì)胞經(jīng)過 形成愈傷組織，形成愈傷組織，經(jīng)過經(jīng)過 形成根芽等器官，再培養(yǎng)形成完形成根芽等器官，再培養(yǎng)形成完整的植株。整的植株。知識回顧：知識回顧：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)-雜種

5、細(xì)胞培養(yǎng)為植株的過程雜種細(xì)胞培養(yǎng)為植株的過程篩選篩選全能性全能性脫分化脫分化雜種細(xì)胞類型雜種細(xì)胞類型再分化再分化離心、振離心、振動、電刺動、電刺激、激、聚乙二醇聚乙二醇愈傷組織愈傷組織雜種植株雜種植株脫脫分分化化雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞篩選篩選植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合再生細(xì)胞壁再生細(xì)胞壁再分再分化化原原生生質(zhì)質(zhì)體體去壁去壁去壁去壁纖維素酶纖維素酶果膠酶果膠酶植物細(xì)胞植物細(xì)胞等量等量 意義：克服遠(yuǎn)源雜交克服遠(yuǎn)源雜交不親和不親和的障礙，培育出自然的障礙，培育出自然界中沒有的、具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種。界中沒有的、具有優(yōu)良品質(zhì)的新品種。 局限性：局限性：未能讓雜種植物按照人們的需要表

6、現(xiàn)出親代的優(yōu)未能讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良。良。 原因是：原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，相互影響的，不能再像親本遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能再像親本遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯。不能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯?，F(xiàn)學(xué)現(xiàn)用 如何培育出地上結(jié)大豆地下結(jié)花生的雜種植株呢？本節(jié)小結(jié)三、意義及局限三、意義及局限一、植物體細(xì)胞雜交的概念一、植物體細(xì)胞雜交的概念二、雜交技術(shù)流程二、雜交技術(shù)流程將不同種的植物將不同種的植物體細(xì)胞體細(xì)胞，在，在一定條件一定條件下下融合融合成成雜種細(xì)胞雜

7、種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞并把雜種細(xì)胞培育培育成新的成新的植物體植物體的技術(shù)。的技術(shù)。打破物種界限，定向改變生物性狀打破物種界限，定向改變生物性狀未按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀未按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀異想天開師法自師法自然然1.植物體細(xì)胞雜交是利用不同物種的兩個體細(xì)胞植物體細(xì)胞雜交是利用不同物種的兩個體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞的過程。該過程是（融合成一個雜種細(xì)胞的過程。該過程是（ ）A、不同植物的精子與卵細(xì)胞的融合、不同植物的精子與卵細(xì)胞的融合B、不同植物的原生質(zhì)體的融合、不同植物的原生質(zhì)體的融合C、完整的兩個體細(xì)胞的融合、完整的兩個體細(xì)胞的融合D、植物花粉細(xì)胞的兩兩融合、植物花粉細(xì)

8、胞的兩兩融合小試牛刀小試牛刀B2.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)去除細(xì)胞壁的原因是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)去除細(xì)胞壁的原因是（ ）A、植物體細(xì)胞結(jié)構(gòu)中不包括細(xì)胞壁、植物體細(xì)胞結(jié)構(gòu)中不包括細(xì)胞壁B、細(xì)胞壁使原生質(zhì)體失去活力、細(xì)胞壁使原生質(zhì)體失去活力C、細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體融合、細(xì)胞壁阻礙了原生質(zhì)體融合D、細(xì)胞壁不是原生質(zhì)體的組成成分、細(xì)胞壁不是原生質(zhì)體的組成成分C小試牛刀小試牛刀3.植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問題是（植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問題是（ ） A、去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體、去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體 B、讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀、讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)

9、良性狀 C、將雜種細(xì)胞培育成植株、將雜種細(xì)胞培育成植株 D、尚未培育出屬間雜種植物、尚未培育出屬間雜種植物B小試牛刀小試牛刀4.植物體細(xì)胞造價(jià)是利用植物體細(xì)胞造價(jià)是利用 不同物種的兩個不同物種的兩個體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞的過程，該過體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞的過程，該過程指（程指（ ）A.不同植物的精子與卵細(xì)胞的融合不同植物的精子與卵細(xì)胞的融合B.不同植物的原生質(zhì)體的融合不同植物的原生質(zhì)體的融合C.完整的兩個植物體細(xì)胞的融合完整的兩個植物體細(xì)胞的融合D.植物花粉細(xì)胞的兩兩融合植物花粉細(xì)胞的兩兩融合C5右圖為植物體細(xì)胞雜交過程示意圖。據(jù)圖回答：（1）步驟是 最常用的 。（2）步驟2一般常用的化學(xué)

10、試劑是，目的是 分離出有活力的原生質(zhì)體分離出有活力的原生質(zhì)體去掉細(xì)胞壁，去掉細(xì)胞壁，酶解法酶解法PEGPEG 誘導(dǎo)不同植物體細(xì)誘導(dǎo)不同植物體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合胞的原生質(zhì)體融合(3)在利用雜種細(xì)胞在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株培育成為雜種植株的過程中，的過程中，運(yùn)用的運(yùn)用的技術(shù)手段是技術(shù)手段是 ，其中步驟其中步驟相當(dāng)于相當(dāng)于 ，步驟，步驟相當(dāng)于相當(dāng)于 。植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 脫分化脫分化再分化再分化（4）植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使 能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因 。（5）若遠(yuǎn)源雜交親本A和B都是二倍體，則雜種植株為倍體。 遠(yuǎn)源雜交親本的遺傳特征遠(yuǎn)源雜交親本的遺傳特征雜

11、種植株獲得雙親的遺傳物質(zhì)雜種植株獲得雙親的遺傳物質(zhì)四四（6）從理論上講，雜種植株的育性為。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實(shí)現(xiàn)？，原因是 。因此，這項(xiàng)研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于 。（7）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？為什么？ 可育可育不能不能因?yàn)椴煌N生物之間存在生殖隔離因?yàn)椴煌N生物之間存在生殖隔離克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙否否有性生殖的過程中進(jìn)行減數(shù)分裂，才遵循有性生殖的過程中進(jìn)行減數(shù)分裂，才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律孟德爾的遺傳規(guī)律我國現(xiàn)狀：地少人多，亟需更多的農(nóng)產(chǎn)品來滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需要?！俺壷参铩钡某?/p>

12、現(xiàn)，給人們帶來了希望。傳統(tǒng)有性雜交傳統(tǒng)有性雜交生殖隔離生殖隔離現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用 如何培育出地上結(jié)大豆地下結(jié)花生的雜種植株呢？本節(jié)小結(jié)三、意義及局限三、意義及局限一、植物體細(xì)胞雜交的概念一、植物體細(xì)胞雜交的概念二、雜交技術(shù)流程二、雜交技術(shù)流程將不同種的植物將不同種的植物體細(xì)胞體細(xì)胞，在，在一定條件一定條件下下融合融合成成雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞并把雜種細(xì)胞培育培育成新的成新的植物體植物體的技術(shù)。的技術(shù)。打破物種界限，定向改變生物性狀打破物種界限，定向改變生物性狀未按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀未按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀(3)在利用雜種細(xì)胞在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株培育成為雜種植株的過程中，的過程中，運(yùn)用的運(yùn)用的技