定义 去除植物细胞壁,诱导原生质体融合,再生细胞壁并培育成杂种植株的技术。
从哪来 该技术建立在2. 培养基的配制(提供融合后细胞生长的营养环境)、3. 灭菌与消毒(防止原生质体在无菌条件下被微生物污染)以及4. 扩大培养(将少量融合细胞增殖为大量杂种细胞)的基础之上。
为什么 植物细胞有细胞壁,阻碍了细胞间的直接接触和膜融合,且不同物种间存在生殖隔离。通过酶解去除细胞壁获得原生质体,利用物理或化学方法诱导膜融合,可克服远缘杂交不亲和障碍,实现遗传物质的互补与重组,从而培育出兼具双亲优良性状的新品种。
类比法
适合
形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。
将植物细胞比作“穿盔甲的士兵”,细胞壁是盔甲。要让他们握手(融合),必须先脱掉盔甲(去壁)。脱掉盔甲后,两个士兵拥抱在一起(融合),然后重新穿上新的盔甲(再生壁),最后变成一个新的超级士兵(杂种植株)。强调“脱甲-拥抱-重甲”的过程。
流程图解法
适合
逻辑严密、喜欢结构化知识的学生。
绘制流程图:植物细胞A + 植物细胞B → 纤维素酶/果胶酶处理 → 原生质体A + 原生质体B → PEG/电激诱导 → 融合原生质体(AA, BB, AB)→ 筛选 → 再生细胞壁 → 组织培养 → 杂种植株。重点讲解每一步的试剂、原理及筛选依据(如利用选择培养基筛选杂种细胞)。
对比辨析法
适合
基础扎实、易混淆概念的学生。
对比“植物体细胞杂交”与“动物细胞融合”:
1. 去壁:植物需去壁,动物无壁。
2. 诱导剂:植物常用PEG,动物常用灭活病毒。
3. 结果:植物可培育成植株(全能性),动物通常只停留在细胞水平(如单克隆抗体)。
4. 意义:植物克服远缘杂交障碍,动物主要用于制备单克隆抗体。