体细胞杂交技术公开.ppt

因为不同种生物之间存在因为不同种生物之间存在着着生殖隔离生殖隔离，所以用传统，所以用传统的有性杂交方法是不可能的有性杂交方法是不可能做到这一点的做到这一点的于是，这些科学家试图用这两种植物的体于是，这些科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想这幅番茄这幅番茄这幅番茄这幅番茄——马铃薯图利用传统马铃薯图利用传统马铃薯图利用传统马铃薯图利用传统有性杂交方法能实现吗？为什有性杂交方法能实现吗？为什有性杂交方法能实现吗？为什有性杂交方法能实现吗？为什么？么？么？么？“Potamato”植物体细胞杂交的概念植物体细胞杂交的概念 将不同种的植物体细胞，在一将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的方法种细胞培育成新的植物体的方法 思考题(阅读P36页，回答以下问题）n细胞壁如何去除？细胞壁如何去除？n原生质层如何融合？融合的基础是什么？原生质层如何融合？融合的基础是什么？n杂交完成的标志是什么？杂交完成的标志是什么？n最后通过什么手段得到新个体最后通过什么手段得到新个体 ？ 你认为两个来自不同植物的体细胞你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是完成融合，遇到的第一个障碍是什么？什么？请思考：请思考：如何去掉细胞壁呢？如何去掉细胞壁呢？细胞壁细胞壁去壁的常用方法：去壁的常用方法：植物细胞去掉细胞壁叫什么名字呢？植物细胞去掉细胞壁叫什么名字呢？原生质体原生质体酶解法（纤维素酶、果胶酶等）酶解法（纤维素酶、果胶酶等）细胞膜细胞膜两膜之两膜之间的细间的细胞质胞质液液 泡泡液泡膜液泡膜原生质层原生质层(选择透过性膜选择透过性膜)原生质体：除去细胞壁的植物原生质体：除去细胞壁的植物细胞叫做原生质体。

细胞叫做原生质体原生质层：原生质层：包括细胞膜包括细胞膜, ,液泡膜液泡膜以及两层膜之间的细胞质以及两层膜之间的细胞质不包不包括细胞核和液泡中的细胞液括细胞核和液泡中的细胞液 思考：思考：原生质体如何融合在一起呢？原生质体如何融合在一起呢？材料材料1：：经漫长的进化过程，有性杂交中精子与卵经漫长的进化过程，有性杂交中精子与卵细胞能够自然发生融合形成受精卵，而体细胞的原细胞能够自然发生融合形成受精卵，而体细胞的原生质体不能自然发生融合，因而需要人工诱导迫使生质体不能自然发生融合，因而需要人工诱导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)分子能改变各类细胞的生物膜分子能改变各类细胞的生物膜结构，使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重结构，使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组，从而使细胞发生融合，形成杂种细胞组，从而使细胞发生融合，形成杂种细胞人工诱导原生质体融合方法：﹜物理法：离心、振动、电激等物理法：离心、振动、电激等 化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEGPEG）） 利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合利用电激法将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合两个原生质体能发生融合与细胞膜两个原生质体能发生融合与细胞膜的什么特性有关？的什么特性有关？请思考：请思考：细胞膜的结构特性：流动性细胞膜的结构特性：流动性思考：思考：假设原生质体两两融合，假设原生质体两两融合，培养基中会出现什么类型的细胞培养基中会出现什么类型的细胞？都是我们所需要的吗？？都是我们所需要的吗？马铃薯马铃薯——马铃薯马铃薯马铃薯马铃薯——蕃茄蕃茄蕃茄蕃茄——蕃茄蕃茄针对训练：针对训练：若番茄体细胞中染色体组若番茄体细胞中染色体组成为成为AA，马铃薯体细胞中染色体组，马铃薯体细胞中染色体组成为成为BB，则杂种细胞中染色体组成，则杂种细胞中染色体组成是怎样的？是怎样的？AABB针对训练：针对训练：若番茄为二倍体，马铃薯若番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，则杂种细胞发育成的植株为四倍体，则杂种细胞发育成的植株为多少倍体呢为多少倍体呢?六倍体六倍体植物体细胞杂交技术的育种原理是植物体细胞杂交技术的育种原理是:染色体变异染色体变异思考：思考：杂种细胞形成的标志是什么？杂种细胞形成的标志是什么？去去掉掉细细胞胞壁壁原原生生质质体体融融合合思考：思考： 如何将杂种细胞培育成杂种植株？如何将杂种细胞培育成杂种植株？植物组织培养技术植物组织培养技术去去掉掉细细胞胞壁壁原原生生质质体体融融合合脱脱分分化化再分化再分化植物体细胞杂交过程植物体细胞杂交的成果植物体细胞杂交的成果番茄番茄- -马铃薯马铃薯 烟烟草草——海岛烟草海岛烟草白菜白菜——甘蓝甘蓝 胡萝卜胡萝卜——羊角芹羊角芹n为什么为什么“番茄番茄—马铃薯马铃薯”超级杂种植株没有如超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？薯？ 生物基因的表达不生物基因的表达不是孤立的，它们之间是是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，相互调控、相互影响的，两份遗传物质的表达受两份遗传物质的表达受到相互干扰到相互干扰，所以不能，所以不能再像马铃薯或番茄植株再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序中的遗传物质一样有序表达。

表达白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝白菜－甘蓝白菜－甘蓝白菜－甘蓝白菜－甘蓝““““白菜－甘蓝白菜－甘蓝白菜－甘蓝白菜－甘蓝””””同普通白菜相比，具有生同普通白菜相比，具有生同普通白菜相比，具有生同普通白菜相比，具有生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点长期短、耐热性强和易于贮藏等优点长期短、耐热性强和易于贮藏等优点长期短、耐热性强和易于贮藏等优点优势：优势： 克服克服不同生物远缘杂交不亲和不同生物远缘杂交不亲和的障碍的障碍未解决的问题：未解决的问题： 未能让杂种植物按照人们的需要未能让杂种植物按照人们的需要表现表现出亲代的优良形状出亲代的优良形状体细胞杂交的意义体细胞杂交的意义￿你能帮助老牛解决这个难题吗？试试看，设计一个你认为可行的方案1 1、不能人工诱导原生质体融合的方法、不能人工诱导原生质体融合的方法是（是（ ））A A、、振动振动 B B、、电刺激电刺激C C、、PEGPEG试剂试剂 D D、、重压重压2 2、植物细胞融合完成的标志的是（、植物细胞融合完成的标志的是（ ））A A、、产生新的细胞壁产生新的细胞壁 B B、、细胞膜发生融合细胞膜发生融合C C、、细胞质发生融合细胞质发生融合 D D、、细胞核发生融合细胞核发生融合A AD D3.3.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答： ⑴⑴步骤步骤①①是去掉是去掉 ，使植物细胞成为，使植物细胞成为 ，最，最常用的方法是常用的方法是 。

⑵⑵步骤步骤②②一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是 ，，目的是目的是 ⑶⑶在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是技术手段是 　　，其中步骤，其中步骤④④相当于相当于 ，，步骤步骤⑤⑤相当于相当于 细胞壁细胞壁 原生质体原生质体 酶解法酶解法 聚乙二醇聚乙二醇 诱导原生质体融合诱导原生质体融合 组织培养组织培养 脱分化脱分化 再分化再分化 ⑷⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是是 　　 。

⑸⑸从理论上讲，杂种植株的育性为从理论上讲，杂种植株的育性为 若运用传若运用传统有性杂交方法能否实现？统有性杂交方法能否实现？ 　　　　　　　　 因此，这因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 　　　　　　 　　⑹⑹利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？杂种细胞具有两个亲本的遗传物质杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育可育 不能不能 克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍 不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖4据图回答下列问题据图回答下列问题: (1)过程过程①②①②是用是用____________处理细胞的细胞处理细胞的细胞壁，后经壁，后经③③过程诱导原生质体融合，实际融合的过过程诱导原生质体融合，实际融合的过程中原生质体可能会形成程中原生质体可能会形成___种细胞团种细胞团(只考虑两只考虑两个细胞融合的情况个细胞融合的情况)。

④④是是_____________的过程，与此过程密切相的过程，与此过程密切相关的细胞器是关的细胞器是_____________2)在在⑤⑤过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入________同时，在培养过程中，除必要的温同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保证是操作过程中必须保证_________纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 3再生细胞壁再生细胞壁 高尔基体高尔基体激素激素无菌无菌n(3)若番茄细胞内含若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功假设能成功)，得到的后代应含，得到的后代应含_________条染条染色体，还必须用色体，还必须用_____________来处理幼苗，才来处理幼苗，才能得到可育的番茄能得到可育的番茄——马铃薯植株，此时体细胞中马铃薯植株，此时体细胞中含有含有_____________条染色体。

条染色体n(4)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为株为_________倍体A+B））/2 秋水仙素秋水仙素（（A+B））六六植植物细胞物细胞A A植植物细胞物细胞B B原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B原生质体融合正在融合的正在融合的原生质体原生质体再生出细胞壁杂种细胞杂种细胞愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株去细胞壁纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶物理方法物理方法化学方法：化学方法：离心离心振动振动电刺激电刺激聚乙二醇聚乙二醇脱分化植物组织培养植植物物细细胞胞融融合合酶解法人工诱导方法小结小结: :筛选筛选植物体细胞融合完成的标志植物体细胞融合完成的标志再分化。