情境设置:投影1 图2——4 番茄—马铃薯
提问:怎样才能得到这样的“超级作物”呢?
学生:让二者杂交。
教师:两种生物之间,存在着天然的生殖隔离,不可能有性杂交成功。经过长期实验,科学家采用体细胞杂交的方法,终于得到了“ 番茄—马铃薯”杂种植株。
过渡:科学家是怎样得到杂种植株的呢?
投影2:图2—5 植物体细胞杂交技术流程图,讨论:
1。植物体细胞杂交遇到的第一个障碍是什么?如何解决?得到杂种细胞后应该进行怎样的处理获得杂种植株?
——细胞壁的阻碍;设法去除细胞壁;组织培养(脱分化和再分化处理)。
2。怎样使原生质体融合?融合细胞都是杂种细胞吗?杂种细胞成功获得的标志是什么?
答:离心、振动、电激,聚乙二醇人工诱导。更有可能发生同种融合,所以还需要对融合细胞进行筛选。
杂种细胞再生出细胞壁。
强调:杂种细胞和杂种植株的遗传物质来自不同物种。通过体细胞杂交,实现了不同种生物遗传信息的相互交流,打破了生殖隔离,克服了远缘杂交的障碍。
讲述:利用体细胞杂交技术,已经成功培育出多个种间甚至属间体细胞杂种植物(投影3 图2—7白菜甘蓝),在生产上有较高的应用价值。但“ 番茄—马铃薯”杂种植株尽管培养出了,但它并没有地上长番茄,地下结马铃薯。你觉得这可能是什么原因?
总结提问:
植物体细胞杂交技术可分为哪几个阶段?每一阶段的方法和原理如何?
——通过酶解去细胞壁,获得原生质体(纤维素酶、果胶酶的专一性);
——通过原生质体融合,获得杂种细胞(细胞膜流动性);
——通过植物组织培养,获得杂种植株(细胞的全能性)。
板书:
不同物种 去壁 获得有活力 融合、筛选 获得杂 组培 获得杂
的体细胞 ———— 的原生质体 ———— 种细胞 ———— 种植株
(酶解) (诱导) (脱分化、再分化)
形成“植物体细胞杂交技术”的概念。
讨论:
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?(投影4 畅想“绿色奶牛”)如果理论上可行,请设计出具体实验方案。
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