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课件网) 第二章 植物细胞工程 第1节 植物细胞工程的基本技术 (第二课时) 欲培育地上长番茄和地下结马铃薯的“超级作物”。你有什么妙招? 【思考·讨论】 × 土豆 西红柿 1. 通过有性杂交能实现吗?为什么? 不能,不同物种之间存在生殖隔离。 植物体细胞杂交技术。 2. 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? 【思考·讨论】 1. 概念:将不同来源的植物体细胞,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。 三、植物体细胞杂交技术 2. 技术流程 去除细胞壁 去除细胞壁 脱分化 再分化 A细胞 B细胞 杂种细胞AB 脱分化 再分化 杂种植株 愈伤组织 A原生质体 B原生质体 再生细胞壁 2. 技术流程 AB原生质体 原生质体融合 去除细胞壁 三、植物体细胞杂交技术 原生质体:脱去细胞壁的细胞 植物细胞 = 细胞壁 + 原生质体 ④酶解法原理:植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶构成;酶具有专一性 (1)去除细胞壁 ①去壁原因:细胞壁阻碍着细胞间的杂交(阻碍了原生质体间的融合) ②方法:酶解法 ③相关酶:纤维素酶和果胶酶 2. 技术流程 原生质体 细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡 细胞核 概念辨析:原生质体和原生质层 原生质体:脱去细胞壁的细胞, 包括细胞膜、细胞质、细胞核。 原生质层:成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质。 【注意】质壁分离的“质”指的是原生质层。 原生质层 2. 技术流程 ②方法: 物理法:电融合法、离心法等 化学法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法等 ①原理:细胞膜具有一定的的流动性 (2)原生质体间的融合 注意:去除细胞壁和诱导原生质体融合时,不能在低渗溶液中进行。将细胞放在等渗或略大于的溶液中,防止原生质体吸水而涨破,保持原生质体正常。 刚刚开始融合(上)和已经融合(下)的原生质体 除去了细胞壁的植物(烟草)原生质体 烟草不同物种之间的体细胞杂交 (3)杂种细胞培育成杂种植株 2. 技术流程 ①技术:植物组织培养技术 ②原理:植物细胞的全能性 ③根据植株性状对杂种植株进行筛选 2. 技术流程 ②植物体细胞杂交完成的标志: (4)两个标志 ①植物细胞融合完成的标志: 再生出新的细胞壁,形成杂种细胞(在此过程中高尔基体参与、线粒体供能) 培育出杂种植株 (5)体细胞融合成功后,培养基中主要有5种类型的细胞(A、B、AA、BB、AB),其中两两融合细胞类型有3种(AA、BB、AB),而真正符合要求的是AB,因此要对融合细胞进行筛选。 A B 2. 技术流程 A A A A 番茄 B B B B 马铃薯 A B AB A AA A BB B (6)杂种细胞中染色体数、染色体组数,都采用直接相加的方法。 A细胞基因型为Aabb,B细胞基因型为ccDd 2. 技术流程 ①假设用于体细胞杂交的双方细胞都有2个染色体组,则杂种细胞有4个染色体组,由杂种细胞发育而来的杂种植株被称为异源四倍体。该杂种植株联会正常,表现为可育。 1. 杂种细胞AB染色体数为? 2. 杂种细胞AB染色体组数为? 8条染色体 4个染色体组(异源四倍体) 3. 杂种细胞AB基因型为? AabbccDd 3. 变异类型: 染色体数目变异 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种。 5. 意义: 三、植物体细胞杂交技术 属于无性生殖,不遵循孟德尔遗传定律 4. 生殖方式: 6. 植物体细胞杂交技术的实例 ①培育出了白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等杂种植株。 ②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 × 为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上长番茄、地下结马铃薯?(拓展应用P38) 原因是:生物体内基因的表达不是孤立的,它 ... ...