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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0.5～0.6mol/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

原生质体酶解法：纤维素酶和果

的获取胶酶去除细胞壁

原理：细胞膜的流动性

原生质体

的融合

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。

(2)植物体细胞杂交的结果是获得杂种植株。

(2022·宁波咸祥中学高二期中节选)野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌

的危害而患黑腐病。利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株。用一定剂

量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作

为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如图所示。请据图回答下列问题：

(1)该过程用到的细胞工程技术有____________________、____________________。

(2)过程①所需的酶是________________，过程②中聚乙二醇(PEG)的作用是______________

________，经过②过程操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有

黑芥叶肉细胞的__________(填写细胞器名称)存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。

(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的____________，维持原生质体

的形态和活性。原生质体经过细胞壁再生，进而脱分化形成____________。

(4)若分析再生植株的染色体畸变类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成临时装片，

在显微镜下观察并比较染色体的__________________。将杂种植株栽培在含有____________

的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。

答案(1)植物组织培养植物体细胞杂交(2)纤维素酶和果胶酶促进