《【生物课件】植物细胞工程 课件 高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【生物课件】植物细胞工程 课件 高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx（59页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第2 2章章 细胞工程细胞工程 细胞工程的概念细胞工程的概念 细胞工程细胞工程（cell engineering)cell engineering)是指应用是指应用细胞生物学细胞生物学和和分分子生物学子生物学的原理和方法，通过的原理和方法，通过细胞或细胞器细胞或细胞器的水平上的操作，的水平上的操作，有目的有目的地获得特定的地获得特定的细胞或组织、器官、个体或其产品细胞或组织、器官、个体或其产品的一的一门综合性的生物工程。门综合性的生物工程。（1 1）原理和方法）原理和方法：（2 2）操作水平）操作水平：（3 3）目的）目的：细胞生物学和分子生物学细胞生物学和分子生物学细胞生物学和分子生物学细
2、胞生物学和分子生物学细胞或细胞器细胞或细胞器细胞或细胞器细胞或细胞器细胞工程分类细胞工程分类 （1 1）依据操作对象分：）依据操作对象分：（2 2）依据操作技术分：）依据操作技术分：植物细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程植物组织培养技术植物组织培养技术细胞融合技术细胞融合技术动物细胞核移植技术等动物细胞核移植技术等 第第1 1节节 植物细胞工程植物细胞工程科技探索之路科技探索之路科技探索之路科技探索之路哈伯兰特哈伯兰特哈伯兰特哈伯兰特提出了提出了提出了提出了细胞全能性的理论细胞全能性的理论细胞全能性的理论细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。，但相关的实验尝试没有成功。，但相关
3、的实验尝试没有成功。，但相关的实验尝试没有成功。斯图尔德斯图尔德斯图尔德斯图尔德等发现等发现等发现等发现胡萝卜的体细胞可以分化为胚胡萝卜的体细胞可以分化为胚胡萝卜的体细胞可以分化为胚胡萝卜的体细胞可以分化为胚，为细胞全能性理，为细胞全能性理，为细胞全能性理，为细胞全能性理论提供了强有力的支持。论提供了强有力的支持。论提供了强有力的支持。论提供了强有力的支持。科金科金科金科金用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体原生质体原生质体原生质体古哈等古
4、哈等古哈等古哈等在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚花粉粒发育而来的胚花粉粒发育而来的胚花粉粒发育而来的胚。卡尔森卡尔森卡尔森卡尔森诱导烟草诱导烟草诱导烟草诱导烟草种间原生质体融合种间原生质体融合种间原生质体融合种间原生质体融合，获得了第一株体细胞，获得了第一株体细胞，获得了第一株体细胞，获得了第一株体细胞种间杂种植株种间杂种植株种间杂种植株种间杂种植株。土壤农杆菌的土壤农杆菌的土壤农杆菌的土壤农杆菌的TiTiTiTi质粒质粒质粒质粒被发
5、现。之后，该质粒应用于植被发现。之后，该质粒应用于植被发现。之后，该质粒应用于植被发现。之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合。学技术的紧密结合。学技术的紧密结合。学技术的紧密结合。植物细胞工程的发展历程植物细胞工程的发展历程植物细胞工程的发展历程植物细胞工程的发展历程1902190219021902年年年年1958195819581958年年年年1960196019601960年年年年19641964196419
6、64年年年年1971197119711971年年年年1974197419741974年年年年植物细胞工程的理论基础植物细胞工程的理论基础植物植物细胞的全能性细胞的全能性2 2、原因、原因生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质全套遗传物质。细胞经分裂和分化后，仍然具有产生细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整完整生物体生物体或分化成或分化成其他其他各种细胞各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。的潜能，即细胞具有全能性。一一3 3、体现细胞全能性的标志、体现细胞全能性的标志细胞细胞 完整个体完整个体或或其他各种细胞其他各种细胞1 1、概念、概念实例：
7、实例：胡萝卜胡萝卜韧皮部细胞韧皮部细胞发育成发育成完整植株完整植株蜜蜂的蜜蜂的卵细胞卵细胞发育成发育成雄峰雄峰用一用一粒粒花粉花粉繁殖出繁殖出新的新的植株植株（花药离体培养）（花药离体培养）在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现全能性的现全能性的原因？原因？基因基因在特定时间、空间条件下在特定时间、空间条件下选择性表达选择性表达即发生细胞分化即发生细胞分化芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶4 4、全能性、全能性大小比较：大小比较：（1 1）受精卵、体细胞、生殖细胞）受精卵、体细胞、生殖细胞 _（2 2
8、）分化程度高的细胞、分化程度低的细胞）分化程度高的细胞、分化程度低的细胞 _ _（3 3）分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞）分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞 _（4 4）植物细胞、动物细胞）植物细胞、动物细胞 _ _（5 5）幼嫩的细胞、衰老的细胞）幼嫩的细胞、衰老的细胞 _ _分化程度低的细胞分化程度高的细胞分化程度低的细胞分化程度高的细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞受精卵生殖细胞体细胞受精卵生殖细胞体细胞植物细胞动物细胞植物细胞动物细胞幼嫩的细胞衰老的细胞幼嫩的细胞衰老的细胞规律：发育时间越早，分裂能力越强，分化程度越低，细规律：发育时间越早，分裂能
9、力越强，分化程度越低，细胞全能性越高。胞全能性越高。植物组织培养技术植物组织培养技术二植物组织培养植物组织培养(plant tissue culture)(plant tissue culture)是指将是指将离体的离体的植植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。1.1.概念：概念：2.2.原理原理植物细胞一般具有植物细胞一般具有全能性全能性。3.3.植物植物细胞细胞全能性表达的条件全能性表达的条件 （1 1）离体状态）离体状态（2 2）营养）营
10、养适宜的培养基适宜的培养基(水、无机盐、碳源、氮源水、无机盐、碳源、氮源（2 2）营养）营养适宜的培养基适宜的培养基(水、无机盐、碳源、氮水、无机盐、碳源、氮源源）无机营养成分：水和无机盐无机营养成分：水和无机盐有机营养成分：有机营养成分：蔗糖蔗糖、氨基酸、维生素等、氨基酸、维生素等激素：生长素和细胞分裂素等激素：生长素和细胞分裂素等提供碳提供碳源源和和能量能量，调节渗透压调节渗透压生长素生长素/细胞分裂素细胞分裂素 结果结果比值高比值高(1 1)比值低比值低(1 1)比值适中比值适中(=1 1)有利于根的分化，抑制芽的形成有利于根的分化，抑制芽的形成有利于芽的分化，抑制根的形成有利于芽的分化
11、，抑制根的形成促进愈伤组织的形成促进愈伤组织的形成植物激素植物激素中中_和和_是启动是启动_、_和和_的关键激素，它们的的关键激素，它们的_、_等都会影响植物等都会影响植物细胞的发育方向；细胞的发育方向；生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂细胞分裂脱分化脱分化再分化再分化浓度浓度比例比例（3 3）无菌）无菌（4 4）光照、适宜温度、）光照、适宜温度、PHPH等外界条件等外界条件琼脂：作为凝固剂琼脂：作为凝固剂流程图：流程图：接种接种接种接种外植体外植体外植体外植体诱导诱导诱导诱导愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织诱导诱导诱导诱导生芽生芽生芽生芽诱导诱导诱导诱导生根生根生根生根移栽成活移栽成活
12、移栽成活移栽成活外植体外植体愈伤组织愈伤组织芽、芽、根根（胚状体）（胚状体）完整植株完整植株脱分化脱分化再分化再分化生长发育生长发育4.4.植物组织培养植物组织培养的过程的过程脱分化脱分化外植体外植体 用于离体培养的植物器官、组织用于离体培养的植物器官、组织或细胞或细胞如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药在在_条件的诱导下，已经分化的细条件的诱导下，已经分化的细胞胞_，转变为，转变为_，进而形成进而形成_的过程的过程。一定的激素和营养等一定的激素和营养等失去其特有
13、的结构和功能失去其特有的结构和功能未分化的细胞未分化的细胞愈伤组织愈伤组织遮光遮光芽发育成叶，叶肉细胞中芽发育成叶，叶肉细胞中芽发育成叶，叶肉细胞中芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照叶绿素的合成需要光照叶绿素的合成需要光照叶绿素的合成需要光照一定的光照一定的光照一定的光照一定的光照外植体外植体愈伤组织愈伤组织芽、根芽、根完整植株完整植株脱分化脱分化再分化再分化生长发育生长发育愈伤组织愈伤组织 细胞细胞排列疏松而无规则排列疏松而无规则，是一种，是一种高度高度液泡液泡化的呈化的呈无定形状态无定形状态的的薄壁薄壁细胞。颜色浅而透明细胞。颜色浅而透明外植体外植体愈伤组织愈伤组织芽、根芽、根完整
14、植株完整植株脱分化脱分化再分化再分化生长发育生长发育再分化再分化愈伤组织在培养过程中重新分化愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官根或芽等器官的过程。的过程。5.5.菊花菊花的组织培养的组织培养方法步骤方法步骤外植体消毒外植体切段接种外植体诱导愈伤组织诱导芽和根移栽菊花的组织培养菊花的组织培养菊花的组织培养菊花的组织培养方法步骤方法步骤方法步骤方法步骤用用用用酒精酒精酒精酒精擦拭擦拭擦拭擦拭双手和超净双手和超净双手和超净双手和超净工作台面工作台面工作台面工作台面流水冲洗外植流水冲洗外植流水冲洗外植流水冲洗外植体体体体(幼嫩的茎段幼嫩的茎段幼嫩的茎段幼嫩的茎段)酒精酒精酒精酒精消毒消毒消毒消毒
15、30s30s30s30s无菌水无菌水无菌水无菌水清清清清洗洗洗洗23232323次次次次次氯酸钙次氯酸钙次氯酸钙次氯酸钙溶液处理溶液处理溶液处理溶液处理30min30min30min30min无菌水清无菌水清无菌水清无菌水清洗洗洗洗23232323次次次次消毒过的外消毒过的外消毒过的外消毒过的外植体置于植体置于植体置于植体置于无无无无菌培养皿菌培养皿菌培养皿菌培养皿用用用用无菌滤纸无菌滤纸无菌滤纸无菌滤纸吸去表面水吸去表面水吸去表面水吸去表面水分分分分用解剖刀将外用解剖刀将外用解剖刀将外用解剖刀将外植体切成植体切成植体切成植体切成0.51cm0.51cm0.51cm0.51cm长的长的长的长的
16、小段小段小段小段外植体消毒外植体消毒外植体消毒外植体消毒外植体切段外植体切段外植体切段外植体切段在在在在酒精灯火焰酒精灯火焰酒精灯火焰酒精灯火焰旁，旁，旁，旁，将将将将外植体外植体外植体外植体的的的的1/31/21/31/21/31/21/31/2插入插入插入插入诱导诱导诱导诱导愈伤组织愈伤组织愈伤组织愈伤组织的的的的培养培养培养培养基中。基中。基中。基中。用用用用封口膜或瓶盖封口膜或瓶盖封口膜或瓶盖封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在封盖瓶口，并在封盖瓶口，并在封盖瓶口，并在培养瓶上做好培养瓶上做好培养瓶上做好培养瓶上做好标标标标记记记记。接种时注意外植体的方向，不要倒插。接种时注意外植体的方向，不要
17、倒插。接种时注意外植体的方向，不要倒插。接种时注意外植体的方向，不要倒插。将接种了将接种了将接种了将接种了外植外植外植外植体体体体的锥形瓶置的锥形瓶置的锥形瓶置的锥形瓶置1822182218221822的培的培的培的培养箱中培养。养箱中培养。养箱中培养。养箱中培养。在培养过程在培养过程在培养过程在培养过程中，定期中，定期中，定期中，定期观观观观察和记录察和记录察和记录察和记录愈愈愈愈伤组织的生伤组织的生伤组织的生伤组织的生长长长长情况。情况。情况。情况。黑暗、激素比例黑暗、激素比例接种外植体接种外植体接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导芽和根移栽培养培养培养培养1520d1520d1520d1
18、520d后，后，后，后，将生长良好的将生长良好的将生长良好的将生长良好的愈愈愈愈伤组织转接伤组织转接伤组织转接伤组织转接到到到到生生生生芽芽芽芽培养基上培养基上培养基上培养基上长出长出长出长出芽芽芽芽后，再将后，再将后，再将后，再将其转接到诱导其转接到诱导其转接到诱导其转接到诱导生生生生根根根根的培养基上的培养基上的培养基上的培养基上进一步诱导进一步诱导进一步诱导进一步诱导形成形成形成形成试管苗试管苗试管苗试管苗该过程每日该过程每日需要给予适当时间和强度的光照需要给予适当时间和强度的光照！移栽前先打开封移栽前先打开封移栽前先打开封移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试口膜或瓶盖，让试口膜或瓶盖，让试口
19、膜或瓶盖，让试管苗在管苗在管苗在管苗在培养箱内培养箱内培养箱内培养箱内生生生生长几日。用长几日。用长几日。用长几日。用流水流水流水流水清清清清洗掉根部的培养基洗掉根部的培养基洗掉根部的培养基洗掉根部的培养基后，将后，将后，将后，将幼苗移植幼苗移植幼苗移植幼苗移植到到到到消过毒的消过毒的消过毒的消过毒的蛭石或珍蛭石或珍蛭石或珍蛭石或珍珠岩珠岩珠岩珠岩等环境中，待等环境中，待等环境中，待等环境中，待其长壮后再移栽入其长壮后再移栽入其长壮后再移栽入其长壮后再移栽入土。土。土。土。拓展：拓展：拓展：拓展：植物组织培养的两种途径植物组织培养的两种途径植物组织培养的两种途径植物组织培养的两种途径胚状体胚状
20、体胚状体胚状体途径途径途径途径胚胚胚胚状状状状体体体体：离离离离体体体体培培培培养养养养条条条条件件件件下下下下，没没没没有有有有经经经经过过过过受受受受精精精精过过过过程程程程，但但但但是是是是经经经经过过过过了了了了胚胚胚胚胎胎胎胎发发发发育育育育过过过过程程程程所所所所形形形形成成成成的的的的胚胚胚胚状状状状类类类类似似似似物物物物，因因因因而而而而统统统统称称称称为为为为体体体体细胞胚或胚状体。细胞胚或胚状体。细胞胚或胚状体。细胞胚或胚状体。器官发生器官发生器官发生器官发生途径途径途径途径1.1.1.1.接种接种接种接种34d34d34d34d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体
21、被污染，后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，试分析它们被污染的可能原因。试分析它们被污染的可能原因。试分析它们被污染的可能原因。试分析它们被污染的可能原因。2.2.2.2.从刚接种的外植体到长出愈伤组织需经历多少天？从刚接种的外植体到长出愈伤组织需经历多少天？从刚接种的外植体到长出愈伤组织需经历多少天？从刚接种的外植体到长出愈伤组织需经历多少天？3.3.3.3.培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应如何操作？培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应如何操作？培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应
22、如何操作？培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应如何操作？培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不符合无菌操作要求等。符合无菌操作要求等。符合无菌操作要求等。符合无菌操作要求等。2 2 2 2周左右周左右周左右周左右 生根苗移栽技术的关键是既要生根苗移栽技术的关键是既要生根苗移栽技术的关键是既要生根苗移栽技术的关键是既要充分清洗根系表面的培养基充分清洗根系表面的培养基充分清洗根系表面的培养基充分清洗根系表面的培养基，
23、又，又，又，又不能不能不能不能伤及根系伤及根系伤及根系伤及根系。一般使用一般使用一般使用一般使用无土栽培无土栽培无土栽培无土栽培方法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷方法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷方法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷方法。培养基质要提前消毒，可以向培养基质喷洒质量分数为洒质量分数为洒质量分数为洒质量分数为5%5%5%5%的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖的高锰酸钾，并用塑料薄膜覆盖12h12h12h12h，掀开塑料薄膜，掀开塑料薄膜，掀开塑料薄膜，掀开塑料薄膜24h24h24h24h后才能移栽。新移栽的组培
24、苗要在温室过渡几天，待其长壮后再后才能移栽。新移栽的组培苗要在温室过渡几天，待其长壮后再后才能移栽。新移栽的组培苗要在温室过渡几天，待其长壮后再后才能移栽。新移栽的组培苗要在温室过渡几天，待其长壮后再移植到大田或盆中。移植到大田或盆中。移植到大田或盆中。移植到大田或盆中。结果分析与评价结果分析与评价结果分析与评价结果分析与评价下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是A A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生
25、长和分化C C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D D同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同基因相同D D植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术欲培育地上长番茄和地下结马铃薯的欲培育地上长番茄和地下结马铃薯的“超级作物超级作物”。你有什么妙招。你有什么妙招？利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？不能。因为不同种物种之间存在着不能。因为不同种物
26、种之间存在着不能。因为不同种物种之间存在着不能。因为不同种物种之间存在着生殖隔离生殖隔离生殖隔离生殖隔离有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得“番茄番茄番茄番茄-马铃薯马铃薯马铃薯马铃薯杂种植株杂种植株杂种植株杂种植株”呢？呢？呢？呢？“白菜白菜白菜白菜-甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝”植物体细胞杂交：将不同种植物的体细胞，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方法。植物体细胞杂交技术阅读课文阅读课文36-3836-38页，图页
27、，图2-42-4，讨论：，讨论：（1 1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？一个障碍是什么？（2 2）怎样通过比较温和的方法去掉细胞壁？）怎样通过比较温和的方法去掉细胞壁？（3 3）怎样诱导两个原生质体的融合？与细胞膜的什么特性有关）怎样诱导两个原生质体的融合？与细胞膜的什么特性有关？（4 4）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一步如何将杂种细胞培育成杂种植株？下一步如何将杂种细胞培育成杂种植株？（5 5）这项技术的出现有什么意义？）这项技术
28、的出现有什么意义？植物体细胞杂交技术过程（植物体细胞杂交技术过程（P38P38页）页）植物体细胞杂交的过程植物体细胞杂交的过程思考思考1:1:植物细胞具有细胞壁植物细胞具有细胞壁,怎样去掉细胞壁呢？怎样去掉细胞壁呢？酶解法酶解法：在温和的条件下，用：在温和的条件下，用 和和_处理得到不处理得到不含细胞壁的含细胞壁的原生质体原生质体。纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶原生质体原生质体指的是脱去细胞壁的细胞。动物细胞也可看做是原指的是脱去细胞壁的细胞。动物细胞也可看做是原生质体。生质体。原生质层原生质层成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之间的细胞质。间
29、的细胞质。原生质层不包括细胞液和细胞核。原生质层不包括细胞液和细胞核。方法方法方法方法:物理方法物理方法物理方法物理方法（电融合法、离心电融合法、离心电融合法、离心电融合法、离心等等等等）化学方法（化学方法（化学方法（化学方法（聚乙二醇（聚乙二醇（聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEGPEGPEG）融合法、高）融合法、高）融合法、高）融合法、高Ca2Ca2Ca2Ca2+-高高高高PHPHPHPH整合法整合法整合法整合法等）等）等）等）思考思考2 2：怎样诱导原生质体融合怎样诱导原生质体融合?思考思考3 3：杂种细胞形成的标志是什么？杂种细胞形成的标志是什么？杂种细胞再生杂种细胞再生细胞壁。细胞壁。产
30、生新的细胞壁过程中，原生质体内最活跃的产生新的细胞壁过程中，原生质体内最活跃的细胞器细胞器是是 。高尔基体、线粒体高尔基体、线粒体思考思考5 5：两个原生质体能发生融合，这体现了何种生物学原理？两个原生质体能发生融合，这体现了何种生物学原理？细胞膜的流动性细胞膜的流动性 思考思考4 4：假设杂交的两种植物细胞分别为假设杂交的两种植物细胞分别为A A、B B，融合后有哪些细，融合后有哪些细胞类型？胞类型？（1 1）未融合的细胞：）未融合的细胞：A A和和B B（2 2）两辆融合的细胞：）两辆融合的细胞：AAAA、BBBB、ABAB（3 3）多细胞融合体）多细胞融合体思考：思考：如何将杂种如何将杂
31、种细胞细胞培育成杂种培育成杂种植株植株？其中步骤其中步骤相当于相当于_，步骤，步骤相当于相当于_。植物组织培养技术植物组织培养技术脱分化脱分化再分化再分化植物体细胞杂交完成的标志植物体细胞杂交完成的标志培育成新植物体培育成新植物体若两个不同品种的植物若两个不同品种的植物A A、B B进行融合，进行融合，A A含有含有2n2n条条染色体，染色体，2 2个染个染色体组，其基因型为色体组，其基因型为AabbAabb，B B含有含有2m2m条条染色体，染色体，2 2个染色体组，其个染色体组，其基因型基因型ccDdccDd，则新植株应为，则新植株应为_倍体，其体细胞中染色体数倍体，其体细胞中染色体数_，
32、基因型为，基因型为_。异源四异源四2n+2m2n+2mAabbccDdAabbccDd从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成从中不难看出，体细胞杂交即两个细胞融合成一个一个细胞，细胞，不管是染不管是染色体数、基因型还是染色体组色体数、基因型还是染色体组数都数都采用直接相加的方法。采用直接相加的方法。植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种诱导多倍体诱导多倍体诱导多倍体诱导多倍体四倍体四倍体四倍体四倍体四倍体四倍体四倍体四倍体二倍体二倍体二倍体二倍体A A种植物的细胞和种植物的细胞和B B种植物细胞的结构如右图所示（仅种植物细胞的
33、结构如右图所示（仅 显示细胞显示细胞核），将核），将A A、B B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过融合，形成单核的杂种细胞，若经过 组织培养后得到了杂种植株，组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是则该杂种植株是（）A A二倍体；基因型是二倍体；基因型是DdYyRrDdYyRrB B三倍体；基因型是三倍体；基因型是DdYyRrDdYyRrC C四倍体；基因型是四倍体；基因型是DdYyRr DdYyRr D D四倍体；基因型是四倍体；基因型是DDddYYyyRRrrDDddYYyyRRrr C C利用植物体细
34、胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？孟德尔的遗传规律适用于进行有性生殖的生物，而植物体细胞孟德尔的遗传规律适用于进行有性生殖的生物，而植物体细胞杂交育种的过程属于无性生殖。杂交育种的过程属于无性生殖。生殖方式：生殖方式：无性生殖无性生殖植物植物体细胞杂交的体细胞杂交的原理原理 细胞膜的细胞膜的细胞膜的细胞膜的流动性、流动性、流动性、流动性、植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物细胞的全能性植物体细胞杂交的变异类型：植物体细胞杂交的变异类型
35、：染色体变异（数目）染色体变异（数目）植物体细胞杂交技术的优点：植物体细胞杂交技术的优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大了用了杂交的亲本范围。扩大了用了杂交的亲本范围。获得的杂种植株有可能表现两株植物的性状，其根本原因是获得的杂种植株有可能表现两株植物的性状，其根本原因是_。杂种植株含有两种生物的遗传物质杂种植株含有两种生物的遗传物质成果：成果：烟草烟草海岛烟草海岛烟草白菜白菜甘蓝甘蓝 胡萝卜胡萝卜羊角芹羊角芹为什么番茄为什么番茄-马铃薯既没有结番茄，也没长马铃薯？马铃薯既没有结番茄，也没长马铃薯？生物生物基因的表达不是孤立的，基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控
36、、相互它们之间是相互调控、相互影响的，两份影响的，两份遗传物质的表遗传物质的表达受到相互干扰达受到相互干扰，所以不能，所以不能再像马铃薯或番茄植株中的再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。遗传物质一样有序表达。尚未解决的问题：尚未解决的问题：不能让杂种细胞完全不能让杂种细胞完全 按照人们的意愿去表按照人们的意愿去表达出亲本的优良性状。达出亲本的优良性状。若植物细胞若植物细胞A A内含内含a a个染色体，植物细胞个染色体，植物细胞B B内含内含b b个染色体，则杂种个染色体，则杂种植株细胞内含植株细胞内含_个染色体；若对个染色体；若对A A和和B B采用杂交育种方法能采用杂交育种方法能成
37、功的话，得到的后代应含成功的话，得到的后代应含_个染色体，若要得到可个染色体，若要得到可育的杂种植株，必须用育的杂种植株，必须用_来处理幼苗。这两种方法相比，来处理幼苗。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是体细胞杂交方法的优点是_。a+ba+b（a+ba+b）/2/2秋水仙素秋水仙素 克服远源杂交不亲和的障碍克服远源杂交不亲和的障碍下列关于植物体细胞杂交技术的叙述下列关于植物体细胞杂交技术的叙述,错误的是错误的是()A.A.获得原生质体的过程需要用到纤维素酶和果胶酶获得原生质体的过程需要用到纤维素酶和果胶酶B.B.利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植
38、株C.C.植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍植物有性杂交和体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍D.D.可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞C C如图是植物体细胞杂交过程示意图下列有关叙述正确的是（如图是植物体细胞杂交过程示意图下列有关叙述正确的是（）A A过程过程需用纤维素酶和果胶酶溶液处理，且溶液的渗透压略需用纤维素酶和果胶酶溶液处理，且溶液的渗透压略大于细胞液渗透压大于细胞液渗透压B B过程过程可用聚乙二醇诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具可用聚乙二醇诱导原生质体融合，主要依据细胞膜具有选择透过性原理有选择透过
39、性原理C C过程过程表示细胞壁的再生，表示细胞壁的再生，需要根据生长发育进程更换需要根据生长发育进程更换不同的液体培养基不同的液体培养基D D最终得到的植株相对于甲、乙而言，发生了染色体数目变异，最终得到的植株相对于甲、乙而言，发生了染色体数目变异，因此不具有可育性因此不具有可育性A A为了培育菊花新品种，科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培为了培育菊花新品种，科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂交，培育过程如图所示下列有关叙述正确的是（秋菊进行杂交，培育过程如图所示下列有关叙述正确的是（）A A、野生夏菊和栽培秋菊自然杂交后是四倍体，属于同一物种、野生夏菊和栽培秋菊自然杂交后是四倍
40、体，属于同一物种B B、过程常选择酶解法去壁，一般在低渗溶液中进行过程常选择酶解法去壁，一般在低渗溶液中进行C C、过程有关的细胞器只有高尔基体比较活跃过程有关的细胞器只有高尔基体比较活跃D D、d d植株含有夏菊和秋菊的遗传物质植株含有夏菊和秋菊的遗传物质D D下图为植物体细胞杂交过程示意图。下列说法不正确的是下图为植物体细胞杂交过程示意图。下列说法不正确的是()A.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.B.杂种细胞经过杂种细胞经过和和过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性
41、有全能性C.C.尽管愈伤组织可以进行光合作用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、氨但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养基酸等有机营养D.D.若若A A的基因型为的基因型为Rr,BRr,B的基因型为的基因型为Yy,Yy,则最终形成的杂种植株的则最终形成的杂种植株的基因型为基因型为RrYyRrYyC C植物细胞工程作为一门新兴的生物技术，被广泛应用于社会生植物细胞工程作为一门新兴的生物技术，被广泛应用于社会生产，下列说法错误的是产，下列说法错误的是()A.A.人工种子常使用人工薄膜作为种皮包被植物愈伤组织制作而人工种子常使用人工薄膜作为种皮包被植物愈伤组织制作而成成B.B.植
42、物微型繁殖运用了植物组织培养技术，可快速繁殖良种植植物微型繁殖运用了植物组织培养技术，可快速繁殖良种植物物C.C.作物脱毒常选取植物的茎尖，因为该处病毒较少或无病毒作物脱毒常选取植物的茎尖，因为该处病毒较少或无病毒D.D.植物细胞融合中常用的融合手段有离心、振动、电激和植物细胞融合中常用的融合手段有离心、振动、电激和PEGPEG法法A A人工种子的核心部分人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞制胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞制得得,也可以用通过试管培养的花粉或胚囊制得也可以用通过试管培养的花粉或胚囊制得,由此人们把胚状由此人们把胚状体分为体分为“体细胞胚体细胞胚”和和“花粉胚花粉胚”
43、。请据此判断下列说法。请据此判断下列说法,不正不正确的确的是是 ()A.A.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发芽率低等问题芽率低等问题B.B.培育胚状体利用了植物组织培养技术培育胚状体利用了植物组织培养技术C.C.同一种植物的同一种植物的“体细胞胚体细胞胚”和和“花粉胚花粉胚”的染色体组的数目的染色体组的数目比为比为1111D.D.该项技术的成功应用体现了植物细胞的全能性该项技术的成功应用体现了植物细胞的全能性C C在下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是（在下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是（）利用秋水仙素处理萌发
44、的种子或幼苗，获得多倍体植株；利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株；利用花药离体培养得到的单倍体植株；利用花药离体培养得到的单倍体植株；利用基因工程培养抗棉铃虫的植株；利用基因工程培养抗棉铃虫的植株；利用细胞工程培养利用细胞工程培养“番茄马铃薯番茄马铃薯”杂种植株；杂种植株；无子西瓜的大量繁殖无子西瓜的大量繁殖.A.A.B.B.C.C.D.D.D D如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，相关叙述正如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，相关叙述正确的是（）确的是（）A A该途径依据的原理是植物细胞具有该途径依据的原理是植物细胞具有全能性全能性B B过程中需控制好培养基中植
45、物激素的比例过程中需控制好培养基中植物激素的比例C C过程需用一定浓度的胰蛋白酶处理愈伤组织过程需用一定浓度的胰蛋白酶处理愈伤组织D D过程需使用固体培养基，有利于细胞增殖过程需使用固体培养基，有利于细胞增殖B B下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确的是下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确的是（）（）A A、若、若是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则可能出现可能出现不同植物的遗传特性不同植物的遗传特性B B、若、若是二倍体植物的花粉，则是二倍体植物的花粉，则是单倍体植株，经染色体加是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传
46、的品种倍后可得到稳定遗传的品种C C、若、若是人参细胞，对是人参细胞，对进行扩大培养可提高细胞产物人参皂进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量甙的产量D D、若、若是具有杂种优势的农作物细胞，则用是具有杂种优势的农作物细胞，则用进行繁育会发生进行繁育会发生性状分离性状分离D D下图表示下图表示下图表示下图表示“白菜白菜白菜白菜甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝”杂种植株的培育过程。下列叙述正确的是杂种植株的培育过程。下列叙述正确的是杂种植株的培育过程。下列叙述正确的是杂种植株的培育过程。下列叙述正确的是()A.A.A.A.如将纯种的白菜和甘蓝的卵细胞分别制成原生质体如将纯种的白菜和甘蓝的卵细胞分别制成原生质体
47、如将纯种的白菜和甘蓝的卵细胞分别制成原生质体如将纯种的白菜和甘蓝的卵细胞分别制成原生质体,按相同的方法操作也可按相同的方法操作也可按相同的方法操作也可按相同的方法操作也可得到与图示相同基因型的杂种植株得到与图示相同基因型的杂种植株得到与图示相同基因型的杂种植株得到与图示相同基因型的杂种植株B.B.B.B.可以通过观察在质量浓度为可以通过观察在质量浓度为可以通过观察在质量浓度为可以通过观察在质量浓度为0.3 g/mL0.3 g/mL0.3 g/mL0.3 g/mL的蔗糖溶液中是否发生质壁分离来的蔗糖溶液中是否发生质壁分离来的蔗糖溶液中是否发生质壁分离来的蔗糖溶液中是否发生质壁分离来判断白菜原生质
48、体的死活判断白菜原生质体的死活判断白菜原生质体的死活判断白菜原生质体的死活C.C.C.C.该培养过程中可能发生细胞分化、染色体变异或基因突变该培养过程中可能发生细胞分化、染色体变异或基因突变该培养过程中可能发生细胞分化、染色体变异或基因突变该培养过程中可能发生细胞分化、染色体变异或基因突变,一般不会发生基一般不会发生基一般不会发生基一般不会发生基因重组因重组因重组因重组D.D.D.D.植物体细胞杂交技术已经能使杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良植物体细胞杂交技术已经能使杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良植物体细胞杂交技术已经能使杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良植物体细胞杂交技术已
49、经能使杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状性状性状性状C C人工种皮人工种皮+胚状体胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）（不定芽、顶芽、腋芽）+人人工胚乳工胚乳人工种皮：人工种皮：所用的材料应该有韧性、透气、对所用的材料应该有韧性、透气、对胚状体无害。胚状体无害。人工胚乳：人工胚乳：主要成分无机盐、糖类和蛋白质等主要成分无机盐、糖类和蛋白质等营养物质、农药、抗生素、有益菌、植物生长营养物质、农药、抗生素、有益菌、植物生长调节剂等。调节剂等。三、植物三、植物体细胞杂交体细胞杂交1.1.概念概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成成杂杂种细胞种细胞，并把杂
50、种细胞培育，并把杂种细胞培育成新的植物体成新的植物体的技术。的技术。2.2.原理原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性和和植物细胞的全能性植物细胞的全能性过程移栽植物细胞融合植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交技术三酶解法酶解法方法：方法：物理方法物理方法（电融（电融合法、离心法）合法、离心法）化学方化学方法法（聚乙二醇融合法、（聚乙二醇融合法、高高CaCa2+2+-高高pHpH融合法）融合法）原生质体指的是脱去细胞壁的细胞。动物细胞也可指的是脱去细胞壁的细胞。动物细胞也可看做是原生质体。看做是原生质体。原生质层成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和介于这两层膜之间