植物体细胞杂交
生物：《植物体细胞杂交》课件新人教版选修
细胞杂交的方法
减数分裂杂交
通过合并两个有丝分裂后的细胞，产生一个新 的细胞。
并行双亲杂交
将两个父本细胞同时与一个母本细胞融合，产 生一个新的细胞。
细胞杂交的优势与限制
1 优势
可以产生具有更好特性的杂交细胞。
2 限制
可能存在杂种不稳定性和生命周期短的问题。
实验案例分享
1
细胞杂交实验步骤
1.ห้องสมุดไป่ตู้准备两个不同种类的细胞。
植物体细胞杂交
了解细胞杂交的背景和应用领域。探索细胞杂交的原理和方法，并了解其优 势与限制。分享一个实验案例，展示细胞杂交的实验步骤和结果分析。最后， 总结课程并展望未来。
细胞杂交的原理
细胞融合的过程
细胞融合是指两个不同的细胞合并成为一个新的细胞。
杂交后细胞的特征
杂交后细胞具有双亲细胞的特征，既包括父本细胞的特征，也包括母本细胞的特征。
2. 合并两个细胞，使其融合成一个新的细胞。
3. 分离杂交细胞并观察特征。
2
实验结果与分析
杂交细胞展示了父本和母本细胞的特征，验证了细胞杂交的原理。
课程总结与展望
通过学习细胞杂交，我们深入了解了细胞融合的过程和杂交细胞的特征。希 望能将所学应用于更广泛的领域，并进一步探索细胞杂交在植物繁殖和遗传 改良中的潜力。
植物体细胞杂交
甘蓝
白菜
甘蓝
为什么没有得到人们 想要的产品呢？
概念生成
植物体细胞杂交： 将不同种的植物体细胞，在一定条件 下融合成杂种细胞；并通过植物组织培 养技术将杂种细胞培育成新的植物体的 技术。
能力提升、合作展示
课本38P“思考与 探究”第2小题
植物细胞工程的实际应用
• 一、植物繁殖的新途径。 • 1、微型繁殖——快速繁殖优良品种的植物 组织技术，叫做植物的微型繁殖技术，又 叫快速繁殖技术。 • 2、作物的脱毒 • 3、神奇人工种子 • 二、作物新品种的培育 • 1、单倍体育种 • 2、突变体的利用 • 三、细胞产物的工厂化生产
(4)
【典例】根据下面植物体细胞杂交流程图回答问题：
（1）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用 的技术手段是 植物组织培养 ，依据的原理是 植物细胞的全能性 ，与过程③密切相关的具有 高尔基体 单层膜结构的细胞器为 ，过程④是 脱分化 ，⑤过程涉及的分裂方式为 有丝分裂 。
【典例】根据下面植物体细胞杂交流程图回答问题：
作物新品种的培育
1、单倍体育种：明显缩短育种年限 2、突变体的利用 在组培过程中，由于细胞处于不断 的分生状态，因此容易受到培养条 件和外界压力的影响而发生突变。
细胞产物的工厂化生产
工厂化生产人参皂甙的基本过程：
第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产 生愈伤组织，经过培养选择找到增殖速度快而 且细胞内人参皂甙含量高的细胞株。
（2）若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交) 不能 能否得到杂种植株 ，为什么？ 不同的物种之间存在着生殖隔离现象。 。
植物体细胞杂交技术 的意义和局限性
意义： 克服不同生物远缘杂交不亲和的 障碍，出现自然界没有的新品种。 局限性： 未能让杂种植物按照人们的需要表 现出亲代的优良性状。
(完整版)植物体细胞杂交技术
局限性：未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优
良。
原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、 相互影响的，不能再像亲本遗传物质一样有序表达，杂交植株 不能地上长番茄、地下结马铃薯。
现学现用
• 如何培育出地上结大豆地下结花生的杂种植株呢？
本节小结
一、植物体细胞杂交的概念
将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞， 并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
（6）从理论上讲，杂种植株的育性为 可育。 若运用传统有性杂交方法能否实现？不能 ， 原因是 因为不同种生物之间存在生殖隔离。 因此，这项研究对于培养作物新品种方面 的重大意义在于 克服远源杂交不亲和的障碍。 （7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物 新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循 孟德尔的遗传规律？为什么？ 否
植物体细胞杂交过程示意图
植 物 细 胞 去壁 等量
原
生 质
原 生 质
体体
融
合
再
愈
杂
生杂
伤
种
细 胞 壁
种 细 胞
脱 分
化
组 织
再 分 化
植 株
去壁 纤维素酶
离心、振 动、电刺
筛 选
激、
果胶酶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ聚乙二醇
意义：克服远源杂交不亲和的障碍，培育出自然
界中没有的、具有优良品质的新品种。
白 菜
甘
蓝
白菜－甘蓝
生产周期短、耐热、易储藏
小试牛刀
2.植物体细胞杂交技术去除细胞壁的原因是 （C）
A、植物体细胞结构中不包括细胞壁 B、细胞壁使原生质体失去活力 C、细胞壁阻碍了原生质体融合 D、细胞壁不是原生质体的组成成分
高中生物选修3专题植物体细胞杂交技术
6.原理： 细胞膜的流动性，植物体细胞的全能性
7、杂交完成的标志：杂交细胞形成新的细胞壁。
8、意义和未解决的问题
意义：克服不同生物远缘杂交的障碍，出现自然界 没有的新品种。
未解决的问题：未能让杂种植物按照人们 的需要表 现出亲代的优良性状。
合作探究
1.去除植物细胞壁为什么要用纤维素酶和果胶酶？ 答案 因为植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶；酶具 有专一性，纤维素酶和果胶酶能够催化分解细胞壁，而对细胞 膜没有破坏作用。 2.将两个不同种的植物细胞A和B去除细胞壁后，经一定的方法 促融，只考虑两两融合，可以形成几种融合细胞？哪种融合细 胞才是符合要求的？ 答案 三种。AB才是符合要求的。
答案
(3)融合成的杂种细胞内染色体组数为？几倍体？是否可育？（ 甲植物：2M条;乙植物：2N条。均为二倍体。） 答案 植物体细胞杂交后，染色体组数是两个物种的总和（ 2+2），四倍体（形成异源多倍体，有几个染色体组就称几倍 体）。因为细胞内每条染色体仍然有其同源染色体，因此从理 论上讲均是可育的，但育性会降低。
4.与传统有性杂交相比，植物体细胞杂交技术的优点是什么？ 答案 克服植物远缘杂交不亲合的障碍，打破了物种之间的生 殖隔离。
答案
思考与探究
为什么番茄—马铃薯没有像人们预想的那样 地上长番茄、地下结马铃薯？
主要原因是： 生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相
互调控、相互影响的. 马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两
D.①②③④⑤
3.植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是（ D ）
A.细胞膜发生融合
B.细胞质发生融合
C.细胞核发生融合
D.形成新的细胞壁
4.与有性杂交相比，植物体细胞杂交的优点是（ B ）
【生物技术】第六讲(2)植物体细胞杂交技术
3.2 突变互补选择
3.2.1 隐性突变互补选择 3.2.2 显性抗性互补选择 3.2.3 隐性突变与野生型互补选择 3.2.4 显-隐性双突变体选择
植物体细胞杂交技术
周口师范学院生命科学系
植物体细胞杂交的意义
有性杂交是植物遗传改良的一种传统手段. 作用空间: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,例如 种间或属间杂交,则常常遭遇有性不亲和性 障碍.
在无性繁殖植物和性不育植物中,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行遗传改良. 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技术,对于植物的遗 传改良具有重要的意义.
5 体细胞杂种和胞质杂种的鉴定
5.2 细胞学和分子细胞学鉴定 通过确定杂种染色体数和染色体形态
5 体细胞杂种和胞质杂种的鉴定
5.3 生化鉴定 同工酶谱分析法: 将体细胞杂种的同工酶谱与其双亲的酶谱 比较: 杂种植株的酶谱可能是双亲酶谱带的总和 可能只出现双亲的部分酶带 或缺少双亲的某些酶谱而出现新的谱带.
在双亲亲缘关系比较远的杂种细胞中,两 个来源不同的染色体组常常不能完全结合在 一起. 在动物体细胞杂种细胞系中,已知双亲之 一的染色体会逐渐消除,在植物中也看到这 种现象.
3 杂种细胞的选择系统
3.1 根据物理特性选择 3.2 突变互补选择 3.3 根据生长和再生能力的差别选择
3.1 根据物理特性选择
3.3 根据生长和再生能力的差别选择
高中生物：第二章 第二节 通过体细胞杂交可获得新的植物体
第二节通过体细胞杂交可获得新的植物体[学习目标]概述植物体细胞杂交的过程。
1．原生质体获得的方法在0.5～0.6 mol/L的甘露醇(或一定浓度的蔗糖)溶液环境(较高渗透压)下，用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，消化除去细胞壁，获得球形的原生质体。
在用酶解法降解细胞壁之前，先用较高渗透压溶液处理细胞，目的是使细胞处于微弱的质壁分离状态，防止原生质体被破坏。
2．植物体细胞杂交(1)概念：将两个来自不同种植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并将杂种细胞培育成新的植物体的技术。
(2)过程①原生质体融合的方法：电刺激、离心、振荡、聚乙二醇等诱导。
②原理：原生质体融合利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了细胞的全能性。
③意义：能克服远缘杂交的不亲和性，获得新品种。
判断正误(1)在用酶解法降解细胞壁之前，需要先用较高渗透压溶液处理细胞()(2)原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性()(3)原生质体包括细胞膜、液泡膜及这两层膜之间的细胞质()答案(1)√(2)√(3)×植物体细胞杂交的过程如图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程示意图，请回答下列问题：(1)步骤①需要用到的试剂是什么？提示纤维素酶和果胶酶。
(2)步骤②所用的方法有哪些？提示电刺激、离心、振荡、聚乙二醇等诱导。
(3)白菜原生质体(用A表示)与甘蓝原生质体(用B表示)融合后，有哪几种类型(只考虑两两融合)？符合需要的是哪种类型？原生质体融合后，还要进行怎样的处理才能得到真正的杂种植株？提示有3种类型：AA、BB、AB。
符合需要的是AB。
融合后的原生质体再生出细胞壁形成杂种细胞，对杂种细胞进行鉴定和筛选后，经脱分化和再分化形成杂种植株，再对杂种植株进行鉴定和选育，才可能获得真正的杂种植株。
植物体细胞杂交的过程步骤图解技术原生质体的获取酶解法：纤维素酶和果胶酶去除细胞壁原生质体的融合原理：细胞膜的流动性杂种植株植物组织培养的形成(1)原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁。
植物体细胞杂交技术的几点疑问解析
植物体细胞杂交技术的几点疑问解析展开全文植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
其过程主要包括原生质体的制备、细胞融合的诱导、杂种细胞的筛选和培养以及杂种植株的再生和鉴定等环节。
1植物体细胞杂交的原理植物体细胞杂交首先要使原生质体融合形成杂种细胞;其次要把杂种细胞经过植物组织培养技术培育成杂种植株。
细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
因此，植物体细胞杂交的原理是：利用细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性进行育种。
2如何制备原生质体植物细胞外面坚硬的细胞壁是细胞融合的障碍，因此在体细胞杂交前必须除去细胞壁，获得具有活力的原生质体。
除去细胞壁早期的方法是机械法，即通过将材料置于高渗糖溶液中，使其发生质壁分离，当原生质体收缩成球状时，切开细胞壁释放出原生质体。
但由于这种方法费时、繁琐且不易获得完整的原生质体，目前已基本上被酶解法取代。
酶解法是用不同种类和浓度的酶处理植物细胞，将细胞壁解离，以获得原生质体的方法。
由于植物细胞壁的主要成分为纤维素、半纤维素、果胶等，所以酶解法去壁常用的酶主要有纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶等。
正常状态下，细胞壁对原生质体具有保护和支持作用。
但在制备原生质体时将细胞壁去除后，裸露的原生质体很可能由于其内外渗透压的不同而发生吸水胀破或失水皱缩。
因此，在酶液中必须加渗透稳定剂以保护原生质体的活力和质膜的稳定性。
此外，酶液的浓度为使细胞发生轻度的质壁分离为宜1。
3如何诱导原生质体融合诱导原生质体融合的方法有化学诱导和物理诱导两种。
化学法又可分为离子诱导融合法、高钙-高pH法、PEG（聚乙二醇）法等。
离子诱导融合法常用的盐类离子有硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、氯化钙等。
由于PEG法对原生质体毒性小、易操作、成本低、不需特殊设备，融合子产生的异核率较高，且融合过程不受物种限制。
因此，该方法在植物体细胞杂交中被广泛使用。
植物体细胞杂交
（二）植物体细胞杂交技术
（三）动物组织、细胞培养技术
（四）动物细胞融合技术
（五）单克隆抗体制备技术
（六）动物细胞核移植技术
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练习
1.关于动物细胞培养的有关叙述，正确的是( ) A.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡 过程中 B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、 无机盐、生长素和动物血清等 C.动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌 蛋白 D.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶 处理
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（三）动物组织、细胞培养技术
4.应用 (1)生产细胞产品：干扰素、疫苗、单克隆抗体。 (2)检测并判断某毒性物质毒性的大小。 (3)临床医学研究。
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（四）动物细胞融合技术
1、过程 2、融合的基础 3、人工诱导融合方法
4、仅考虑两两融合，融合的细胞 有几种类型？
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（五）单克隆抗体制备技术
B.克隆技术的各个环节有待于进一步改进 C.大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类
的健康问题 D.克隆动物食品的安全性问题仍然存在争议
（）
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5 试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代
生物科技的杰出成果,下列对其生物学原理及技术
的叙述,正确的是
()
A.都属于无性生殖
B.都利用了细胞工程的某些技术
一植物组织培养技术二植物体细胞杂交技术三动物组织细胞培养技术四动物细胞融合技术六动物细胞核移植技术五单克隆抗体制备技术一细胞工程概念二细胞工程技术手段是指应用现代细胞生物学发育生物学遗传学和分子生物学的理论与方法按照人们的需要和设计在细胞水平上的遗传操作重组细胞结构和内含物以改变生物的结构和功能即通过细胞融合核质移植染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术
植物体细胞杂交(完整)
切相关的细胞器是
。高尔基体和线粒体
习题
(2)若番茄细胞内含A条染色体，马铃 薯细胞内含B条染色体，若将番茄和马 铃薯采用有性杂交的育种方法培育(假 设能成功)，得到的后代应含(A+B)/条2 染 色体，若采用体细胞杂交技术所得植 株含 A+B条染色体， (3)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体， 则杂种植株为 六倍体。
(4) 在培养杂种苗的过程中，一般在 24~28小时后，大部分原生质体已经 再生出细胞壁。怎样鉴别细胞壁是否 再生？
（5）利用植物体细胞杂交的方法培 育作物新品种过程中，遗传物质的 传递是否遵循孟德尔的遗传规律？ 为什么？
知识拓展
自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物 的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞 与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出 具体实验方案。
植物体细胞杂交的过程
材料1：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 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。
思考：原生质体如何融合在一起呢？
材料2：聚乙二醇（PEG)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 组，从而使细胞发生融合，形成杂种细胞。
A.亲本细胞的生殖隔离问题 B.选择具有优良性状的亲本 C.亲本细胞的融合技术 D.杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化
2、植物体细胞杂交要先去除细胞壁 的原因是 （C） A.植物体细胞的结构组成中不包括 细胞壁
B.细胞壁使原生质体失去活力 C.细胞壁阻碍了原生质体的融合 D.细胞壁不是原生质体的组成部分
思考：原生质体的融合是哪一部 分的融合？这实现了什么？
植物体细胞杂交
电融合法
电融合法是在20世纪80年代初由Zimerman等创造并发展起 来一种物理融合方法。由于电融合较之化学融合有操作简便、快 速、同步性好、可以大量试验、无毒害作用等特点，己经被大量 使用。20世纪90年代国内外还同时开展了空间电融合技术的研 究，试图利用空间微重力条件改进细胞融合技术。但是，利用电 融合需要时间确定材料的最适融合条件，更主要的是电融合需要 昂贵的设备。2005年Olivaresruster等将电融合法与PEU融合法 结合起来作为一种新的方法一电气化学法，并使用此法成功得到 柑橘的体细胞杂种，且得到再生植株。同时表明电气化学融合是 一个可靠、可重复的方法，还能促进融合细胞的分裂，提高胚胎 发生率。
植物体细胞杂交的优势
植物有性杂交仅限于种内或是一些亲缘关系相近的 野生种与栽培种之间。像香蕉、甘薯、马铃薯等这些 植物有性生殖能力很低或不具备，便很难通过有性杂 交的方式来改良与培育新品种，严重限制了育种工作 的发展。而植物体细胞杂交技术不需要经过有性过程 ，只需通过体细胞的融合来制造杂种，这便打破了物 种间的生殖隔离，同时也克服了植物花期不遇与有性 杂交不亲和的状态，更为扩大遗传变异、更新种质资 源和改良作物品质开创了一条有效的途径。植物体细 胞杂交技术的出现与发展扩大了物种杂交的范围，提 高了育种效果，还可以缩短育种年限。
植物体细胞杂交技术
植物原生质体的分离方法有机械法和酶解法2种， 机械法是切割或磨碎质壁分离的细胞从而释放出原生 质体的方法，一般适用于像洋葱的鳞片、黄瓜的中皮层、 甜菜的根等具有较大的、高度液泡化的细胞。酶解法是 利用细胞壁降解酶分解植物细胞壁从而获得原生质体 的方法。当酶解法有副作用时，可以考虑使用机械法， 机械法可以避免酶制剂对原生质体的破坏作用曰。但 目前机械法基本被摒弃不用而通用酶解法。酶解法可 以有效分离出大量的植物原生质体，并且适用于几乎所 有的植物。但是酶制剂中往往含有一些核酸酶、蛋白 酶、过氧化物酶以及酚类物质，所以使用酶解法会对所 得原生质体的活力有一定影响。因此，使用酶解法分离 植物原生质体要注意根据不同植物种类、不同器官的不 同细胞壁结构与成分选择合适的酶类和酶浓度 。
植物体细胞杂交过程中杂种细胞的筛选方法
植物体细胞杂交过程中杂种细胞的筛选方法1. 引言1.1 植物体细胞杂交的背景意义植物体细胞杂交是指将两种不同的植物体细胞融合在一起，通过特定的培养条件和技术手段使其形成杂交细胞。
这种技术的背景意义在于可以帮助研究人员深入了解植物细胞的生长发育规律，探究植物遗传变异的机制，加速植物育种和遗传改良的进程。
植物体细胞杂交技术的应用范围较广，可以用于筛选和培育高产、耐病、抗逆性强的新品种，提高植物的生产性能和经济效益。
通过体细胞杂交也可以实现植物种间的基因互补交流，开创出新的遗传组合，为植物遗传改良提供了全新的思路和方法。
植物体细胞杂交的背景意义在于为植物遗传改良和品种创新提供了有力的技术支持，促进了植物育种工作的进步和发展。
随着现代生物技术的不断发展和完善，相信植物体细胞杂交技术将在未来发挥越来越重要的作用，为全面提升植物品质和产量，推动农业生产的现代化进程做出更大的贡献。
2. 正文2.1 杂种细胞的产生过程杂种细胞的产生过程是通过植物体细胞间的杂交实现的。
在这个过程中，首先需要选择具有不同基因型的植物体细胞作为亲本，然后通过人工控制的方法使它们进行杂交。
这可以通过细胞融合技术来实现，常用的方法有电融合和化学融合等。
在电融合中，两个不同的植物细胞被置于含有特定电场的培养基中，通过电场的作用使细胞膜破裂，并使细胞质融合在一起。
而在化学融合中，则是通过特定化学物质的作用，使细胞膜破裂并实现细胞质的融合。
两种方法都能成功地产生杂种细胞。
在杂种细胞产生后，需要经过一系列的筛选工作，以确保所得杂种细胞具有所需的性状。
筛选方法可以通过检测细胞的染色体配对情况，或者检测细胞的遗传物质组合情况等来实现。
只有经过有效筛选的杂种细胞才能在后续的研究和应用中发挥作用。
【内容到此结束，总字数不足2000字，需要继续补充内容。
】2.2 杂种细胞的筛选方法杂种细胞的筛选方法是植物体细胞杂交过程中非常关键的一步，只有通过有效的筛选方法才能成功获得杂种细胞并进一步应用于植物遗传改良。
高中生物植物体细胞杂交技术知识点
高中生物植物体细胞杂交技术知识点高中生物植物体细胞杂交技术基础知识点1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、过程：(1)诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。
(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。
(4)杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
高中生物植物体细胞杂交技术重要进展1960年，Kocking用酶法制备高等植物原生质体首次获得成功;1970年，Power首次用硝酸钠进行为诱导剂进行了较大规模的原生质体诱导融合;1971年，Takebe首次从离体烟草原生质体培养中获得再生完整植株;1972年，Carlson首次获得粉蓝烟草和郎氏烟草的细胞杂种，这也是第一个植物细胞杂种;1974年，Kao将聚乙二醇诱导融合法应用于植物细胞融合并建立了相应的融合技术;1978年，Melchers获得了第一个属间细胞杂种(番茄+马铃薯);1981年，Zimmerman发明了电融合仪，并首次提出了电融合概念;1987年，Schweiger建立了单对原生质体电融合技术程序。
高中生物植物体细胞杂交技术1.PEG诱导融合法PEG诱导融合的特点：其优点是融合成本低，勿需特殊设备;融合子产生的异核率较高;融合过程不受物种限制。
其缺点是融合过程繁琐，PEG可能对细胞有毒害。
PEG的作用机理： Kao等认为，由于PEG分子具有轻微的负极性，故可以与具有正极性基团的水、蛋白质和碳水化合物等形成H键，从而在在原生质体之间形成分子桥，其华中农业大学创建国家精品课程——细胞工程学文本教案(第七章) 主讲教师：柳俊博士、教授结果是使原生质体发生粘连进而促使原生质体的融合;另外，PEG能增加类脂膜的流动性，也使原生质体的核、细胞器发生融合成为可能。
植物体细胞杂交
d.尚未培育出属间杂种植物 2.与传统的有性杂交方法相比，植物体细胞杂交有 什么优越之处？
虽然通往科学的路还很远， 但我们相信…..
谢 谢！
小结
一、植物体细胞杂交的概念 二、植物体细胞杂交的问题
1.怎样去掉细胞壁 2.怎样诱导原生质体融合 3.形成杂种细胞后怎么培养 三、植物体细胞杂交的步骤 1.去掉细胞壁 2.诱导原生质体融合 3.进行植物组织培养
作业：
1.植物体细胞杂交尚未解决的问题有： a.去掉细胞壁，分离出有活性的原生质体 b.将杂种细胞培养成植株 c.让杂种细胞按照人们的需要表现出亲代的优良性
(未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞只有在脱去细胞壁 成为原生质体后才能融合)
酶解法：在温和的条件下，用纤维素酶和果胶酶处理，
得
到不含细胞壁的
原生质体。
问题二：怎样诱导原生质体融合?
方法: 物理方法（离心、振动、电刺激等） 化学方法（聚乙二醇（PEG）等试剂）
问题三：形成杂种细胞后怎么培养?
方法：用植物组织培养的方法进行培养就可以 得到杂种植株。
有人做了一个大胆的设想，能不能通过马铃薯 和蕃茄的杂交培育出地上结蕃茄，地下结马铃 薯呢？
首要问题：
怎样克服不同物种之间存在 的生殖隔离？
植物体细胞杂交
植物体细胞杂交 是指用两个来自不同 植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且 把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
问题一:植物细胞具有细胞壁,怎样去掉细胞壁 呢？
回忆上一节学习的植物组织培养方法：
离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组 织
再分化 根、芽 Biblioteka 育 植物体1 2 3科学家用植物体细胞杂交的方法，成功地 培育出了“蕃茄马铃薯”的杂种植株，可惜这 个植株并没有在地上结番茄，地下结马铃薯。
植物体细胞杂交的过程流程
植物体细胞杂交的过程流程English Answer:Somatic Cell Hybridization: A Method of Combining Cells from Two Different Species.Somatic cell hybridization is a technique used to combine the genetic material of two different cells, typically from two different species. This process allows researchers to study the interactions between different genomes and to create new cell lines with unique combinations of traits.The process of somatic cell hybridization involves the following steps:1. Cell Fusion: The first step is to fuse the two cells together. This is typically done using a chemical agent such as polyethylene glycol (PEG).2. Cell Culture: The fused cells are then cultured in a medium that supports their growth.3. Selection: Once the fused cells have grown, they are selected for the desired traits. This can be done using a variety of methods, such as antibiotic resistance or fluorescence-activated cell sorting (FACS).4. Characterization: The selected cells are then characterized to determine their genetic makeup and other properties.Somatic cell hybridization has been used to study a variety of biological questions, including:The regulation of gene expression.The interactions between different cell types.The development of new cell lines for medical research.Chinese Answer：植物体细胞杂交过程流程。
【课外阅读】植物体细胞杂交与动物细胞融合
植物体细胞杂交与动物细胞融合
植物体细胞杂交与动物细胞的融合，都是在一定的条件下，将两个或多个细胞融合为一个细胞。
该过程称细胞融合又称细胞杂交。
两个细胞的融合过程可表示如下：
1.植物体细胞杂交是用两种不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培养成新植物体的方法。
它是在原生质体培养技术的基础上，借用动物细胞融合方法发展起来的一门新型生物技术。
植物体细胞的杂交过程包括原生质体的制备，原生质体融合的诱导，杂种细胞的筛选和培养以及杂种植株的再生与鉴定等环节。
2．植物体细胞杂交必须先脱去细胞壁而成为原生质体，有利于利用实验手段进行细胞杂交以及细胞器移植和大分子物质的引入。
原生质体在培养中不能进行细胞分裂，只有再生出新的细胞壁后可持续分裂，形成愈伤组织进一步分化成具有根、茎、叶等器官的植物体。
原生质体融合包括膜融合和核融合两个过程，诱导融合只能诱导细胞膜的融合，膜融合是细胞融合的关键，两个核的融合则是在杂种细胞第
一次有丝分裂时进行的，而植物体细胞融合完成的标志是产生出新的细胞壁。
3.动物细胞融合与植物体细胞杂交的基本原理和方法类似但有所不同，诱导手段也不尽相同。
动物细胞的融合过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合，在这里细胞膜的融合仍是先导。
因无细胞壁，经过不同方法诱导总是先诱导膜的融合。
像诱导剂聚乙二醇能够有效的促进植物原生质体及动物细胞的融合，它的作用是强烈的吸水使蛋白质凝聚和沉淀。
而灭活的病毒也常用于诱导动物细胞融合，其作用是使细胞发生集聚，在两个细胞间的病毒会同时感染两个细胞，使两个细胞间有了一个通道，细胞膜的融合也就开始了。
就两者的有关区别列表比较：。
课时52 植物体细胞杂交
学生活动教师/学生笔记第52课时植物体细胞杂交【学习目标】1.知识目标：简述植物体细胞杂交技术。
列举植物细胞工程的实际应用。
2.能力目标：搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流。
3.情感目标：关注细胞工程研究的发展和应用前景。
【教学重点】植物体细胞杂交的过程【教学难点】植物体细胞杂交过程【引导自学】一、自学提纲：认真阅读教材P49—P51,思考以下问题：1.阅读教材P49页及P50页内容，思考去除细胞壁制备原生质体的方法是什么？用到哪些酶？诱导原生质体融合的方法有哪些？2.阅读教材P50页“白菜---甘蓝”的培育过程，总结植物体细胞杂交技术的基本步骤。
3.阅读教材P56页和P57页简述植物细胞工程的应用？【自学检测】1．植物体细胞杂交的过程是 ( )A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B. 以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C. 用植物组织培养技术培养融合的原生质体得到杂种植株D. 通过以上三者来完成2．下图为植物细胞融合及组织培养过程示意图。
下列说法不正确的是 ( )A. 植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B. 杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性C. 尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养D. 若A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy3．草莓主要利用它的茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会因病毒的积累而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。
在最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方法是 ( )A．花药离体培养 B．选取成熟组织进行培养C. 利用根尖进行组织培养D. 人工诱导基因【精讲释疑】（一）植物体细胞杂交:1.上图中，各个数字表示：①__________________，②______________，③_________________，④________________________，⑤______________。
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7. 某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种 子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗， 下列技术中不能选用的是 B A. 利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B. 采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C. 采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D. 采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养
植物体细胞杂交技术
将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合 1、概念： 成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物 体的技术。 2、过程：
3、意义： 4、原理：
1、除去细胞壁 －－酶解法
除去细胞壁
马铃薯体细胞
马铃薯原生质体
纤维素酶 果胶酶
除去细胞壁
番茄原生质体
番茄体细胞
【思考1】原生质体和原生质层有何区别？
C、细胞核发生融合
D、形成新的细胞壁
2、与有性杂交相比，植物体细胞杂交的优点是 A、实现两个亲本优良性状的完全组合 B、打破生殖隔离，实现远缘杂交 C、实现遗传性状的定向改变 D、降低科研成本，提高经济效益
3、将若干番茄和马铃薯的原生质体混合，用聚乙二醇 处理后，转移到培养基上培养，使原生质体再生出细 胞壁。这时，在培养基上的细胞类型有 ①番茄细胞 A、 ①②③ ②马铃薯细胞 ③番茄－马铃薯细胞 B、 ③④⑤
（4）若亲本A和亲本B都是二倍体，则杂种
植株为 四 倍体。
4、植物组织培养
脱分化
再分化
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
【思考4】你认为杂种细胞形成杂种植株的依据是什么？ 细胞全能性。
植物体细胞杂交技术
4、组织培养
脱分化 再分化
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
【思考5】你认为杂种植株的遗传特性应当是怎样的？ 既具有番茄的遗传特征，又具有马铃薯的遗传特征。
植物体细胞杂交 过程示意图
复习提问：
1、植物细胞工程技术有哪些?植物组织培养的理论基础是什么？
2、简述植物组织培养的基本过程。 愈伤 外植 脱分化 再分化 体 组织 芽 根
生长 发育
完整 植株
3、植物愈伤组织细胞有哪些特点？ 具有分裂能力的薄壁细胞；细胞排列疏松无规则； 高度液泡化。 4、植物组织培养所得的植株是新品种吗？为什么？ 5、什么是细胞全能性？为什么具有全能性？已分化的细胞表现全 能性的条件？ 6、植物组织培养实验为什么要无菌？对光的需求？激素是？
植物细胞中细胞膜、液泡膜及其之间的细胞质构成原生质层。 除去细胞壁的植物细胞叫做原生质体。
2、诱导融合
马铃薯原生质体
诱导
物理法 化学法
番茄原生质体
原生质体融合
【思考2】原生质体的融合利用了细胞的哪一生理特性？ 细胞膜具有一定的流动性。
3、再生志着植物体细胞融合成功！ 【思考3】若番茄体细胞中染色体组成为AA，马铃薯体 细胞中染色体组成为BB，则杂种细胞中染色体组成是 怎样的？ AABB
④番茄－番茄细胞 C、 ①②④⑤
⑤马铃薯－马铃薯细胞 D、 ①②③④⑤
4、如图植物体细胞杂交过程示意图。 （1）步骤①是 除去细胞壁 ，最常用的 方法是用纤维素酶和果胶酶 处理。
（2）步骤②常用化学试剂是聚乙二醇， 其作用是 诱导原生质体融合 。
（3）在杂种细胞培育成杂种植株过程中， 运用的技术手段是植物组织培养 ，步骤④ 是脱分化，步骤⑤是再分化。
(1) (2) (1) (5) (3)
(4)
植物体细胞杂交技术
将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合 1、概念： 成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物 体的技术。 2、过程：
克服远源杂交不亲和的障碍。 3、意义： 4、原理： 细胞膜的流动性、细胞全能性
巩固练习：
1、植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是 A、细胞膜发生融合 B、细胞质发生融合