谭植物体细胞杂交

1、植物体细胞杂交的意义 有性杂交有性杂交是植物遗传改良的一种传统手段，主要限是植物遗传改良的一种传统手段，主要限于种内的品种之间。种及种以上分类单位之间的杂交，于种内的品种之间。种及种以上分类单位之间的杂交，例如种间或属间杂交，则常常遭遇有性不亲和性障碍。例如种间或属间杂交，则常常遭遇有性不亲和性障碍。 在在无性繁殖植物无性繁殖植物和性不育植物中，如在马铃薯、和性不育植物中，如在马铃薯、甘薯、木薯、甘蔗和香蕉中，更是难以通过有性杂交进甘薯、木薯、甘蔗和香蕉中，更是难以通过有性杂交进行遗传改良。行遗传改良。 因此，建立在原生质体全能性基础上的体因此，建立在原生质体全能性基础上的体细胞杂交和胞质杂交

2、技术，对于植物的遗传改良具有重细胞杂交和胞质杂交技术，对于植物的遗传改良具有重要的意义。要的意义。 体细胞杂交体细胞杂交（somatic hybridization):somatic hybridization): 在离体条件下通过两个亲本体细胞原生质体的融在离体条件下通过两个亲本体细胞原生质体的融合以及随后将融合产物培养成杂种植株的过程。合以及随后将融合产物培养成杂种植株的过程。 19721972年，年，CarlsonCarlson首次获得粉蓝烟草和郎氏烟草首次获得粉蓝烟草和郎氏烟草的细胞杂种，这也是第一个植物体细胞杂种。的细胞杂种，这也是第一个植物体细胞杂种。 1978 1978年梅尔彻斯

3、年梅尔彻斯(Melchers)(Melchers)等首次获得等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种“PotamatoPotamato”。 三、植物体细胞杂交三、植物体细胞杂交 探究探究1：结合植物细胞体细胞杂交过程图，分析讨论：结合植物细胞体细胞杂交过程图，分析讨论完成：完成： （1）植物细胞融合）植物细胞融合 （原理（原理： ） 1、两个阶段、两个阶段 （2）植物组织培养）植物组织培养 （原理（原理： ） 2、制备原生质体的方法：利用、制备原生质体的方法：利用 的方法的方法（ 和和 等）去除细胞壁。等）去除细胞壁。3、诱导原生质体融合的方法有：、诱导原生质体融

4、合的方法有： 、 、 。4、杂种细胞融合完成的标志是、杂种细胞融合完成的标志是 。5、植物组织培养技术包括、植物组织培养技术包括 和和 。6、植物细胞体细胞杂交技术的优点是克服、植物细胞体细胞杂交技术的优点是克服 ，实现远源物种之间的核质组合，实现远源物种之间的核质组合，从而获得新品种植株。从而获得新品种植株。7、诱导原生质体融合后形成的两两融合的细胞有、诱导原生质体融合后形成的两两融合的细胞有 种，人们所需要的是种，人们所需要的是 ，如何筛选？（生理法、，如何筛选？（生理法、遗传法和机械法）遗传法和机械法）细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞全能性细胞全能性酶解法酶解法纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶

5、酶聚乙二醇融合聚乙二醇融合电刺激电刺激离心、振动离心、振动杂种细胞产生了新的细胞壁杂种细胞产生了新的细胞壁脱分化脱分化再分化再分化远缘杂交不亲和，扩大了用于亲本组合范围远缘杂交不亲和，扩大了用于亲本组合范围AA、BB、AB3种种AB杂交的两个细胞杂交的两个细胞用纤维素酶、果胶酶处用纤维素酶、果胶酶处理细胞壁理细胞壁原生质体、原生质体、经离心、振经离心、振动、电刺激动、电刺激用聚二乙醇用聚二乙醇（）（）诱导诱导融合后的原生质体融合后的原生质体再生细胞壁再生细胞壁杂种细胞杂种细胞脱分化脱分化细胞分裂细胞分裂愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株再分化再分化（植物体细胞（植物体细胞融合完成的标融合完成的标

6、志）志）植植物物细细胞胞融融合合植物植物组织组织培养培养 白菜白菜甘蓝甘蓝融合的融合的原生质原生质体体ABAB再再生生出出细细胞胞壁壁杂杂种种植植株株再再分分化化植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养原生质体原生质体B B原生质体原生质体A A脱脱分分化化愈愈伤伤组组织织植物细胞植物细胞A A去去 壁壁人人工工诱诱导导方法？方法？促进融合促进融合的方法？的方法？融合融合完成完成的标的标志？志？去去 壁壁植物细胞植物细胞B B优势？优势？物理物理:离心、电刺激、离心、电刺激、 电场诱导融合电场诱导融合化学：聚乙二醇化学：聚乙二醇杂种杂种细胞细胞AB杂种细胞的种类？杂种细胞的种类？植

7、物体细胞杂交过程：植物体细胞杂交过程：如何检测是否成功？如何检测是否成功？成果成果：培育出：培育出“番茄马铃薯番茄马铃薯”杂种植株杂种植株未解决问题：未解决问题：尚未让杂种植物按照人们的需要表现尚未让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状。出亲代的优良性状。主要原因：主要原因：生物基因的表达不是孤立的，他们之间生物基因的表达不是孤立的，他们之间是相互调控相互影响的，所以是相互调控相互影响的，所以番茄马铃薯虽具备两番茄马铃薯虽具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰。即基因间的相互作用。互干扰。即基因间的相互作用。植物细胞工程的成果

8、和尚未解决的问题：植物细胞工程的成果和尚未解决的问题：1.在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是参与这一过程的细胞器是 ( )A、叶绿体、高尔基体、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体、线粒体、高尔基体C、叶绿体、线粒体、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网、线粒体、内质网2 2植物体细胞杂交的目的中错误的是植物体细胞杂交的目的中错误的是 （ ）A.A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上B.B.获得杂种植株获得杂种植株C.C.克服远源杂交

9、不亲和的障碍克服远源杂交不亲和的障碍D.D.实现原生质体的融实现原生质体的融合合3. A种植物细胞种植物细胞(基因型为基因型为Aa)、B种植物细胞种植物细胞(基因型为基因型为Bb)去掉细胞壁后，去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培养得到的诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培养得到的杂种植株是杂种植株是()来源来源:学学,科科,网网A二倍体，基因型为二倍体，基因型为AaBbB二倍体，基因型为二倍体，基因型为AAaaBBbbC四倍体，基因型为四倍体，基因型为AaBbD四倍体，基因型为四倍体，基因型为AAaaBBbbBDC1番茄为自花传粉

10、植物，在番茄为自花传粉植物，在20世纪初，科学家用植物体细胞世纪初，科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了番茄地培育出了番茄马铃薯杂种植株（如图），但目前还没有实马铃薯杂种植株（如图），但目前还没有实现这美妙的设想现这美妙的设想地上结番茄果实、地下结马铃薯块茎的植物。地上结番茄果实、地下结马铃薯块茎的植物。据图回答下列问题：据图回答下列问题：（1）过程叫做）过程叫做 技术。与过程密切相关的具有单层膜的细胞器技术。与过程密切相关的具有单层膜的细胞器为为 。（2）分别用红、绿荧光染料标记）分别用红、绿

11、荧光染料标记a、b细胞膜上的蛋白质，正在融合的原细胞膜上的蛋白质，正在融合的原生质体一半发红色荧光，一半发绿色荧光。杂种细胞上生质体一半发红色荧光，一半发绿色荧光。杂种细胞上a、b两种颜色的荧两种颜色的荧光均匀分布，这表明细胞膜具有光均匀分布，这表明细胞膜具有 性。性。（3）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）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是是 ，依据的原理是，依据的原理是 ，其中过程相当于，其中过程相当于 ，过程，过程相当于相当于 ，其细胞分裂方式为，其细胞分裂方式为 。（4）若利用此技术生产治疗烫伤、割伤的药物）若利用此技术生产治疗烫伤、割伤的药

12、物紫草素，培养将进行紫草素，培养将进行到到 （填字母编号）。（填字母编号）。（5）人工）人工“种子种子”与自然种子相比，具有的特殊优点与自然种子相比，具有的特殊优点是是 。 A.储运方便储运方便 B.培植简易培植简易 C.成活率高成活率高 D.保持亲本优良性状保持亲本优良性状（6）若运用传统的有性杂交能否得到上述杂种植株？）若运用传统的有性杂交能否得到上述杂种植株？ ，理由，理由是是 。 这项研究对于培养作物新品种方面的这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于重大意义在于 。（7）在）在“番茄番茄马铃薯马铃薯”培育过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔培育过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传规律？为什么？遗传规律？为什么？ （8）如果过程的）如果过程的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄多倍细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄多倍体植株的方法是体植株的方法是 。原生质体融合原生质体融合高尔基体高尔基体流动性流动性植物组织培养植物组织培养细胞的全能性细胞的全能性脱分化脱分化再分化再分化有丝分裂有丝分裂eD不能不能不同种或属的细胞之间存在生殖隔离不同种或属的细