《【生物】植物细胞工程教学课件 2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【生物】植物细胞工程教学课件 2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptx（47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2章 细胞工程 细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性生物工程。1.1.原理方法：原理方法：_；2.2.操作水平：操作水平：_；3.3.目的：目的：_；4.4.分类：分类：_；细胞生物学、分子生物学和发育生物学细胞生物学、分子生物学和发育生物学细胞器、细胞或组织水平细胞器、细胞或组织水平获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品植物细胞工程、动物细胞工程植物细胞工程、动物细胞工程植物细胞工程的发展历程植物细胞工程的发
2、展历程1.1902年年，哈伯兰特（，哈伯兰特（G.Haberlandt,1854-1945)提出了细胞全能性的理论，但相提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。关的实验尝试没有成功。2.1958年年，斯图尔德（，斯图尔德（E.C.Steward,1904-1993)等发现胡萝卜的体细胞可以分化为等发现胡萝卜的体细胞可以分化为胚，为细胞全能性理论提供了强有力的支持。胚，为细胞全能性理论提供了强有力的支持。3.1960年年，科金（，科金（E.C.Cocking,1931-)用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成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。功获得了原生质体。4.
3、1971年年，卡尔森（，卡尔森（P.S.Carlson,1944-2017)诱导烟草种间原生质体融合，获得了诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株。第一株体细胞种间杂种植株。1964年，古哈（年，古哈（S.Guha,1938-2007)等在培养毛曼陀等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。罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚。5.1974年年，土壤农杆菌的，土壤农杆菌的Ti质粒被发现。之后，该质粒应用于植物分子生物学领质粒被发现。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学技术的紧密结合。域促进了植物细胞工程与分子
4、生物学技术的紧密结合。动物细胞工程（含胚胎工程）动物细胞工程（含胚胎工程）1.1890年年，希普（，希普（W.Heape,1855-1929)将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔，这是世界上胚胎移植成功的首例。内，得到了两只安哥拉兔，这是世界上胚胎移植成功的首例。2.1907年年，哈里森（，哈里森（R.G.Harrison,1870-1959)用一滴淋巴液用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法。成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法。3.1951年年，张明觉（，张明觉（1908-1991)等发现了哺乳动物
5、精子的获能现象。等发现了哺乳动物精子的获能现象。4.1958年年，格登（，格登（J.Gurdon,1933-)用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，成功培育用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，成功培育出性成熟个体。同一时期，我国科学家童第周（出性成熟个体。同一时期，我国科学家童第周（1902-1979)等开展了鱼类细胞核移等开展了鱼类细胞核移植工作。植工作。5.1959年年，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生。，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生。1975年，米尔斯坦年，米尔斯坦（C.Milstein,1927-2002)和科勒（和科勒（G.Kohler,1946-1995)等创立了单克隆抗
6、体技术。等创立了单克隆抗体技术。动物细胞工程的发展历程动物细胞工程的发展历程6.1975年年，米尔斯坦（，米尔斯坦（C.Milstein,1927-2002)和科勒（和科勒（G.Kohler,1946-1995)等创立了等创立了单克隆抗体技术。单克隆抗体技术。7.1978年年，小鼠的桑甚胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵美羊。，小鼠的桑甚胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵美羊。8.1996年年，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。9.1981年年，埃文斯（，埃文斯（M.
7、J.Evans,1941-)等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。10.2006年年，山中伸弥（，山中伸弥（S.Yamanaka,1962-)等获得了诱导多能干细胞。我国科学家用等获得了诱导多能干细胞。我国科学家用这种细胞培育出了小鼠。这种细胞培育出了小鼠。11.2014年年，世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞，世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞生。生。12.2017年年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。动物细胞工程的发展历程动物细胞工程的发展历程细胞工程细胞工程细
8、胞 工 程植物细胞工程动物细胞工程植物组织培养动物细胞融合植物体细胞杂交动物细胞培养单克隆抗体技术核移植 第1节 植物细胞工程兰花（学名：Cymbidium ssp.）单子叶植物纲、兰科、兰属植物通称兰花种子通常发育不全，自然条件下萌发率极低。传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？一植物细胞工程的基本技术ZHIWUXIBAOGONGCHENGDEJIBENJISHU一、细胞工程的理论基础1.细胞的全能性：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的
9、潜能。2.具有全能性的原因：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。3.体现细胞全能性的标志：细胞 完整个体或其他各种细胞4.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原因：基因在特定时间、空间条件下选择性表达细胞全能性实例：细胞全能性实例：多肉进行叶插繁殖1.1.选取多肉上健康、选取多肉上健康、饱满的叶片。饱满的叶片。2.2.用剪刀切下整片叶用剪刀切下整片叶片，切口要平滑、整片，切口要平滑、整齐。也可以直接用手齐。也可以直接用手轻轻掰下叶片。轻轻掰下叶片。3.3.平躺放在沙床上，平躺放在沙床上，叶片间隔相聚叶片间隔相聚2 23 3厘厘米。米。4.4.叶片切口不要有叶
10、片切口不要有碰脏，摆放通风处碰脏，摆放通风处2 23 3天，晾干。天，晾干。5.5.待叶片晾干后移至半待叶片晾干后移至半阴处养护。阴处养护。6.6.约约2 23 3周后生根，或周后生根，或从叶基处长出不定芽。从叶基处长出不定芽。7.7.叶插成功叶插成功5.实例 （1）表现出全能性的例子：（2）未表现出全能性的例子：利用菊花茎段培养获得试管苗；利用胡萝卜的韧皮部细胞培养获得胡萝卜幼苗；芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶；受精卵发育成个体；一粒玉米种子长成一棵植株；神经干细胞分化形成各类神经细胞；蜜蜂的孤雌生殖中，卵细胞直接发育成雄蜂；通过花药离体培养，获得单倍体幼苗；胚胎干细胞可
11、分化发育成为各种组织器官的细胞；造血干细胞可分化形成多种血细胞；*多莉羊的诞生有没有表现出动物细胞的全能性？只表现了动物细胞核的全能性6.全能性大小比较（1）受精卵、体细胞、生殖细胞 _（2）分化程度高的细胞、分化程度低的细胞 _（3）分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞 _（4）植物细胞、动物细胞 _（5）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植物细胞动物细胞幼嫩的细胞衰老的细胞（1）离体状态（2）种类齐全、比例适合的营养物质、激素等（3）适宜的外界条件7.细胞表现全能性的条件 植物组织培养是指在无菌条件下，将离体的植物的
12、器官、组织、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。（1）概念外植体如：茎尖、根尖无性生殖有丝分裂植物细胞的全能性生殖方式：分裂方式：原理：1.植物组织培养二.植物细胞工程的基本技术（2）植物组织培养的条件：1.植物组织培养二.植物细胞工程的基本技术离体 无菌 培养基 适宜的外界条件培养基：种类齐全、比例适合的营养物质 植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）诱导和调节生长素生长素/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)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
13、形成有利于芽的分化，抑制根的形成促进愈伤组织的形成促进愈伤组织的形成蔗糖：提供能量、调节渗透压。1.植物组织培养二.植物细胞工程的基本技术(3)一般过程：外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株脱分化脱分化再分化再分化驯化驯化移栽移栽1.植物组织培养二.植物细胞工程的基本技术(2)一般过程外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株脱分化脱分化再分化再分化驯化驯化移栽移栽A.外植体：离体的植物器官、组织、细胞或原生质体。植物的茎尖、幼嫩的叶片、花药是常用的外植体。植物的茎尖、幼嫩的叶片、花药是常用的外植体。B.脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功 能而转变成未分化细胞的过
14、程。思考：若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？为什么？愈伤组织中不含有叶绿体；培养物经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞，因此，愈伤组织中不含有叶绿体愈伤组织代谢类型？异养需氧型1.植物组织培养二.植物细胞工程的基本技术(2)一般过程外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗 完整植株脱分化脱分化再分化再分化驯化驯化移栽移栽C.愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状 态的薄壁细胞团。注意：无叶绿体，可进行有注意：无叶绿体，可进行有丝分裂丝分裂1.植物组织培养二.植物细胞工程的基本技术(2)一般过程外植体 愈伤组织 根、芽等 试管苗
15、 完整植株脱分化脱分化再分化再分化驯化驯化移栽移栽D.再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化 成胚状体、根、芽等,这个过程叫做再分化。脱分化过程中涉及的生命活动：脱分化过程中涉及的生命活动：_只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化再分化过程中涉及的生命活动：再分化过程中涉及的生命活动：_既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化 愈伤组织的细胞排列疏松而无规则是一种高度液泡化的无定形状态的细胞。愈伤组织形成以后，如果在原来的培养基上续培养，就会由于培养基中养分不足或有毒代谢产物的，导致愈伤组织生长停止，甚
16、至老化变黑乃至死亡。如果要愈伤组织续生长增殖，必须定期地将它们分成小块，接种到新鲜的培养基上，这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长。愈伤组织的再分化主要有两种方式。一种是不定芽方式，就是在某些条件下，愈伤组织的细胞发生分化，形成不同的器官原基，再逐渐形成芽和根。另一种是胚状体方式，就是由愈伤组织诱导分化出的具有胚芽、胚根、胚轴的类似于胚的结构。能够产生胚状体的愈伤组织常见于胡萝卜、芦笋、玉米和小麦等植物。小贴士胚状体：离体培养条件下，没有经过受精过程，但是经过了胚胎发育过程所形成的胚状类似物（类似于自然种子胚(合子胚)的结构,），因而统称为胚状体。根、芽植物体脱分化再分化培养条件：无菌 营养物
17、质 适宜环境条件（温度、PH、光等）植物激素：细胞分裂素 生长素2.植物组织培养技术的一般过程细胞排列疏松不规则，高度液泡化，呈不定形状态的薄壁组织团块愈伤组织离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织重新分化愈伤组织重新分化为芽、根等器官为芽、根等器官失去特有结构和功能失去特有结构和功能转变成未分化的细胞转变成未分化的细胞特点：特点：子代与亲代子代与亲代性状性状高度遗传高度遗传菊花的组织培养1.实验原理 植物细胞一般具有_；全能性在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过_和_，形成_，长出_，进而发育成_；脱分化再分化胚状体芽和根完整的植株植物激素中_和_是启动_、_和_的
18、关键激素，它们的_、_等都会影响植物细胞的发育方向；生长素细胞分裂素细胞分裂 脱分化 再分化浓度比例2.2.材料用具材料用具外植体：外植体：幼嫩的幼嫩的菊花茎段菊花茎段(分化程度低，分化程度低，容易容易诱导诱导形成愈形成愈伤组织伤组织)体体积分数分数为70%70%的酒精的酒精：对手、超净工作台、外植体进行对手、超净工作台、外植体进行消毒消毒质量分数为质量分数为5%5%左右的次氯酸钠溶液左右的次氯酸钠溶液:对外植体进行对外植体进行消毒消毒无菌水无菌水:清洗外植体清洗外植体培养基（参见本书附录培养基（参见本书附录1 1）包括包括无机营养成分无机营养成分（水和无机盐）、（水和无机盐）、有机营养成分有
19、机营养成分（蔗糖、氨基酸、（蔗糖、氨基酸、维生素等）、特定浓度和比例的维生素等）、特定浓度和比例的激素激素（主要是生长素和细胞分裂素）；（主要是生长素和细胞分裂素）；蔗糖的作用：蔗糖的作用：提供能量，调节渗透压提供能量，调节渗透压灭菌方法为：灭菌方法为：湿热灭菌法湿热灭菌法植物组织培养技术案例：菊花的组织培养 常用的培养基是_，主要成分包括：_：N、P、S、K、Ca、Mg等。_：B、Mn、Cl、Zn、Fe、Mo、I、Co等。有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、以及_（葡萄糖/蔗糖）等。MS培养基大量元素微量元素蔗糖配制过程：1.配制各种母液。大量元素浓缩 倍，微量元素浓缩 倍2.培养基ph：。
20、10100偏中性（5.8左右）3.3.方法步骤方法步骤（1 1）消毒消毒双手双手和和超超净工作台台面工作台台面:用用酒精酒精擦拭擦拭外植体外植体:流水流水冲洗冲洗酒精酒精消毒消毒30s30s立即用立即用无菌无菌水水清洗清洗2 23 3次次次次氯酸酸钠溶液溶液处理理30min30min立立即用即用无菌水无菌水清洗清洗2 23 3次。次。（2 2）外植体切段）外植体切段 将消将消过过毒的外植体置于毒的外植体置于无菌无菌的培养皿中的培养皿中用用无菌无菌滤纸滤纸吸去表面的水分吸去表面的水分用解剖刀将外植用解剖刀将外植体切成体切成0.50.51cm1cm长长的小段。的小段。既要考虑消毒效果，又要考虑植物
21、耐受力（3 3）接种）接种外植体外植体 在在酒精灯火焰旁酒精灯火焰旁，将外植体的，将外植体的1/31/31/21/2插入插入诱导诱导愈愈伤组织伤组织的培养基的培养基中。用封口膜或中。用封口膜或瓶盖瓶盖封盖瓶口封盖瓶口，并在培养瓶上作好，并在培养瓶上作好标记标记。注意：注意：接种时注意外植体的方向，接种时注意外植体的方向，不要倒插不要倒插！（4 4）脱分化）脱分化 将接种了外植体的将接种了外植体的锥锥形瓶或植物形瓶或植物组织组织培养瓶置于培养瓶置于18182222的培养箱的培养箱中培养。在中培养。在培养培养过过程中，定期程中，定期观观察和察和记录记录愈愈伤组织伤组织的的生生长长情况情况。注意：注
22、意：该过程一般该过程一般不需要光照不需要光照形态学下端插入形态学下端插入有光易形成维管组织，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织不易形成愈伤组织。（5 5）再分化）再分化 培养培养151520d20d后，将后，将生生长长良好的愈良好的愈伤组织伤组织转转接到接到诱导诱导生芽的培养基生芽的培养基上上长出芽后出芽后将其将其转接到接到诱导生根的培养基生根的培养基上，上，进一步一步诱导形成形成试管苗。管苗。注意：注意：注意顺序，注意顺序，先诱导生芽，再诱导生根先诱导生芽，再诱导生根；该过程；该过程每日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！（6 6）移栽培养移栽培养 移栽前移栽前先
23、打开封口膜或瓶盖先打开封口膜或瓶盖，让试让试管苗在管苗在培养箱内生培养箱内生长长几日。用流水清洗掉根部的培几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到养基后，将幼苗移植到消消过过毒的蛭石或珍珠毒的蛭石或珍珠岩等岩等环环境境中，待其中，待其长长壮后再移栽入土。每天壮后再移栽入土。每天观观察并察并记录记录幼苗的生幼苗的生长长情况，适情况，适时浇时浇水、施水、施肥，直至开花肥，直至开花。芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照思考：思考：整个过程中使用的培养基中，生长素整个过程中使用的培养基中，生长素/细胞分裂素细胞分裂素的比值大小是如何变化的？的比值大
24、小是如何变化的？比值适中比值适中比值低比值低比值高比值高(1)植物体的任何细胞都具有全能性，也都能表现出全能性()(2)脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程()(3)在植物组织培养时，对外植体要进行灭菌处理()(4)诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基完全一样()判断正误(1)为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？提示避免杂菌与培养物竞争营养，且有些杂菌会危害培养物的生长。(2)高度分化的细胞是如何启动细胞分裂、脱分化和再分化的？提示需要在一定的激素和营养等条件的诱导下。(3)在植物组织培养的过程中，如何控制光照条件？提示脱分化过程中一般不需要光照，但是再分化过程中需要给予适当时间和
25、强度的光照。1.(2021辽宁高二期中)下列有关菊花组织培养的叙述，错误的是A.对外植体需要消毒处理，对培养基需要高压蒸汽灭菌处理B.产生愈伤组织是细胞脱分化的结果，受基因选择性表达的调控C.要先诱导生根后再转接到诱导生芽培养基上进一步形成试管苗D.幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间典题应用及时反馈知识落实解析将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上培养，长出芽后再诱导生根，C错误。2.(2021合肥检测)植物组织培养依据的原理、培养基本过程的顺序及诱导的植物激素分别包括植物细胞的全能性离体的植物器官、组织或细胞根、芽生长素和细胞分裂素生长素和乙烯愈伤组织再分化脱分化
26、完整植株A.、B.、C.、D.、问题探讨 20 20世纪世纪6060年代，科学家尝试将番茄年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种地上结和马铃薯杂交，希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的超级作物。番茄、地下长马铃薯的超级作物。讨论：讨论：用传统的有性杂交方法能得到杂种后代吗？用传统的有性杂交方法能得到杂种后代吗？为什么？为什么？不能；因为两种生物之间存在着生殖隔离；不能；因为两种生物之间存在着生殖隔离；有没有一种方法可以有没有一种方法可以打破生殖隔离，实现打破生殖隔离，实现远缘杂交育种远缘杂交育种，获得，获得“番茄番茄-马铃薯杂种植马铃薯杂种植株株”呢？呢？尝试用这两种植物的体细
27、胞进行杂交1 1你认为两个来自不同植物的体细胞完成融你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？合，遇到的第一个障碍是什么？2 2有没有一种温和的去壁方法呢？有没有一种温和的去壁方法呢？请思考：请思考：去细胞壁酶解法纤维素酶和果胶酶细胞壁阻碍着细胞间的杂交拓展：原生质体是指植物细胞去除细胞壁后剩余的部分，包括细胞膜、细胞质和细胞核。动物细胞也可看做是原生质体。原生质层是指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，包括细胞膜、细胞质、液泡膜。区分原生质体与原生质层：【注意】质壁分离的“质”指的是原生质层。原生质层三、植物体三、植物体细胞胞杂交技交技术1.1.过程
28、程A细胞细胞B细胞细胞纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶1.去壁：去壁：酶解法酶解法正在融合的正在融合的原生质体原生质体再生出细胞壁再生出细胞壁2.诱融诱融物理法：物理法：化学法：化学法：电融合法、离心法电融合法、离心法聚乙二醇（聚乙二醇（PEG）融合法、）融合法、高高Ca2+高高pH融合法等融合法等脱分化脱分化再分化再分化移栽植物细胞融合植物组织培养杂种植株杂种植株愈伤组织愈伤组织A原生质体原生质体B原生质体原生质体移栽后的植株移栽后的植株融合完成的融合完成的标志志思考：思考：1.1.获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？不一定；诱导融合后的产物有三类：不一定
29、；诱导融合后的产物有三类：未融合的细胞未融合的细胞两两融合的细胞两两融合的细胞多细胞融合体多细胞融合体2.2.若只考虑两两融合，原生质体若只考虑两两融合，原生质体A A和原生质体和原生质体B B可以形成几种融合细胞可以形成几种融合细胞？哪种融合细胞才是符合要求的？哪种融合细胞才是符合要求的？AAAAABABBBBB筛选筛选ABAB3.若A细胞具有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb。B细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的染色体条数：；染色体组数：；基因型：；属于可遗传变异类型中的。2x2y4个AabbccDd染色体数目变异得到的杂
30、种植株为_倍体理论上该植株可育吗？四四*异源四倍体异源四倍体可育，有同源染色体，同源染色体能联会，可形成配子可育，有同源染色体，同源染色体能联会，可形成配子两亲本染色体数之和两亲本染色体组数之和两亲本基因型之和2.2.植物体植物体细胞胞杂交的概念：交的概念：植物体植物体细胞胞杂交是指将交是指将不同来源的植物体不同来源的植物体细胞胞，在，在一定条一定条件下融合件下融合成成杂种种细胞胞，并把，并把杂种种细胞胞培育成培育成新植物体新植物体的技的技术。3.3.原理：原理：4.4.两个两个标志志（1 1）植物植物细胞融合完成的胞融合完成的标志：志：再生出新的再生出新的细胞壁胞壁（2 2）植物体植物体细胞
31、胞杂交完成的交完成的标志：志：培育成新植物体培育成新植物体5.5.实例：例：白菜白菜甘甘蓝、普通小麦、普通小麦长穗偃麦草等。穗偃麦草等。6.6.意意义：打破生殖隔离打破生殖隔离，实现远缘杂实现远缘杂交育种交育种，培育植物新品种。，培育植物新品种。相关细胞器：高尔基体、线粒体体细胞杂交体细胞杂交利用了利用了细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性。（结构特性）。（结构特性）杂种细胞培育成杂种细胞培育成植株利用植株利用了了植物细胞的全能性植物细胞的全能性。7.7.生殖方式：生殖方式：_ 8._ 8.分裂方式：分裂方式：_无性生殖无性生殖有丝分裂有丝分裂识图：识图：数字代表过程，字母代表细胞、组
32、织或植株数字代表过程，字母代表细胞、组织或植株_ a/b_ a/b_ c_ c_ d_ d_ e_ e_ f_ f_ _ _ 去除细胞壁去除细胞壁原生质体原生质体原生质体间的融合原生质体间的融合正在融合的原生质体正在融合的原生质体再生出新的细胞壁再生出新的细胞壁杂种细胞杂种细胞脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织再分化再分化杂种植株杂种植株植物细胞融合植物细胞融合植物组织培养植物组织培养思考：思考：杂种植株包含两个物种的全部遗传物质，各种杂种植株包含两个物种的全部遗传物质，各种基因都包含在内，却未按照人们的要求表现出基因都包含在内，却未按照人们的要求表现出亲本所有的性状，例如亲本所有的性状，例如“番茄
33、番茄-马铃薯马铃薯”并没并没有地上结番茄，地下长马铃薯有地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么？，这是为什么？生物体内生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的相互调控、相互影响的，杂种植株的细胞中虽然具，杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相这些遗传物质的表达相互干扰，它们不能像在原植株细胞内实现有序表达，互干扰，它们不能像在原植株细胞内实现有序表达，因此不能按照人们的要求，表现出亲本所有的性状。因此不能按照人们的要求，表现出亲本所有的性状。思考：据报道，某男子培育出一株奇怪的植株，实现了“地
34、上长番 茄、地下结马铃薯”，你认为该男子可能是利用什么方法获 得的该植株？分析：_。接穗砧木嫁接。以土豆植株为砧木，以番茄植株为接穗植物组织培养中细胞表现出全能性的条件:A.离体（最关键）B.严格的无菌条件C.适宜的培养条件D.适宜浓度和比例的激素E.一定的营养条件对操作环境、双手、外植体进行对操作环境、双手、外植体进行消毒消毒；对培养基和器械进行对培养基和器械进行灭菌灭菌；接种操作必须在接种操作必须在酒精灯火焰旁酒精灯火焰旁进行。进行。温度（例如菊花植物组织培养应为温度（例如菊花植物组织培养应为18-2218-22）；）；光照（例如光照（例如脱分化需避光，再分化需照光脱分化需避光，再分化需照
35、光）。）。*植物激素的种类和含量不同，对愈伤组织的形成和分化植物激素的种类和含量不同，对愈伤组织的形成和分化的影响不同。的影响不同。*配制合适的培养基，包括配制合适的培养基，包括有机有机营养成分、营养成分、无机无机营养成分、营养成分、适宜浓度和比例的适宜浓度和比例的激素。激素。*若细胞不离体，若细胞不离体，细胞中的基因会选择性地表达，从而形成细胞中的基因会选择性地表达，从而形成生物体的不同组织和器官，不能表现出全能性。生物体的不同组织和器官，不能表现出全能性。(1)植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞()(2)植物体细胞杂交利用了植物组织培养技术()(3)植物原生质体融合的原理是植物细胞的全
36、能性()判断正误3.下图为“番茄马铃薯”的培育过程示意图，下列有关叙述正确的是典题应用及时反馈知识落实A.获得a、b细胞需要用胰蛋白酶和果胶酶处理B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般为秋水仙素C.a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有流动性D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程，e、f分别为脱分化和再分化4.(2021葫芦岛市第八高级中学高二期中)实验人员制备了矮牵牛(2n14)红色花瓣(液泡呈红色)与枸杞(4n48)叶肉细胞的原生质体，并诱导其融合，经筛选、培养获得杂种植株。下列说法错误的是A.生成杂种细胞标志着植物体细胞杂交成功B.可以突破自然生殖隔离的限制而得到种间杂种植株C.若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目可能为62条或28条或96条D.参与杂种细胞的细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和高尔基体