【課件】植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課件高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

第2章第1節(jié)植物細(xì)胞工程操作水平概念細(xì)胞工程

細(xì)胞工程（cellengineering)是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等學(xué)科的原理和方法，通過(guò)細(xì)胞、細(xì)胞器或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞或組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門(mén)綜合性的生物工程。原理和方法目的動(dòng)物細(xì)胞工程植物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交|

科技探索之路

|1902年，哈伯蘭特(G.Haberlandt，1854一1945)提出了細(xì)胞全能性的理論，但相關(guān)的實(shí)驗(yàn)嘗試沒(méi)有成功。1958年，斯圖爾德(EC.Steward，1904一1993)等發(fā)現(xiàn)胡蘿卜的體細(xì)胞可以分化為胚，為細(xì)胞全能性理論提供了強(qiáng)有力的支持。1960年，科金(E.C.Cocking，1931一）用真菌的纖維素酶分解番茄根的細(xì)胞壁，成功獲得了原生質(zhì)體。1964年，古哈(S.Guha，1938-2007)等在培養(yǎng)毛曼陀羅的花藥時(shí)，首次得到了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來(lái)的胚。1971年，卡爾森（PS.Carlson，1944一2017)誘導(dǎo)煙草種間原生質(zhì)體融合，獲得了第一株體細(xì)胞種間雜種植株。1974年，土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒被發(fā)現(xiàn)。之后，該質(zhì)粒應(yīng)用于植物分子生物學(xué)領(lǐng)域，促進(jìn)了植物細(xì)胞工程與分子生物學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合。植物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程

“其茅葺，其葉青青，猶綠衣郎，挺節(jié)獨(dú)立，可敬可慕。迨（dài）夫花開(kāi)，凝情瀼露，萬(wàn)態(tài)千妍，薰風(fēng)自來(lái)，四坐芬郁，豈非真蘭室乎！豈非有國(guó)香乎！”

——《金漳蘭譜》其種子發(fā)育不全，自然條件下萌發(fā)率極低，傳統(tǒng)分株繁殖的方法繁殖周期長(zhǎng)，繁殖率低育苗困難?。?！植物組織培養(yǎng)技術(shù)1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)2植物細(xì)胞工程的應(yīng)用目錄植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物繁殖的新途徑作物新品種的培育細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)一、細(xì)胞的全能性1.概念：細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種(所有類型)細(xì)胞的潛能。生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。3、體現(xiàn)細(xì)胞全能性的標(biāo)志：01細(xì)胞的全能性（從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。）2、具有全能性的原因：細(xì)胞→完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞實(shí)例：胡蘿卜韌皮部細(xì)胞發(fā)育成完整植株

受精卵發(fā)育成個(gè)體（動(dòng)植物）蜜蜂受精卵發(fā)育成工蜂，卵細(xì)胞發(fā)育成雄峰用一片葉子、一片花瓣、一?；ǚ鄯敝吵鲂碌闹仓?1細(xì)胞的全能性4、不體現(xiàn)全能性的實(shí)例：芽原基只能發(fā)育為芽，葉原基只能發(fā)育為葉5、不體現(xiàn)全能性的原因：基因在特定時(shí)間、空間條件下選擇性表達(dá)注意：種子發(fā)育成一顆完整的植株也不能體現(xiàn)全能性，因?yàn)榉N子內(nèi)的胚已經(jīng)是完整的植株生物體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中并不是所有細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性！6.細(xì)胞全能性大小比較：隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高，細(xì)胞的全能性逐漸降低①受精卵>胚胎干細(xì)胞>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞②植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞

③體細(xì)胞：分化程度低>分化程度高——如何才能讓細(xì)胞表現(xiàn)出全能性？→復(fù)習(xí)必修一

P118--1211958年美國(guó)科學(xué)家將胡蘿卜韌皮部一些細(xì)胞培養(yǎng)獲得了完整的新植株。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能，即植物細(xì)胞具有全能性。已分化細(xì)胞脫分化愈傷組織再分化胚狀體再分化試管苗完整個(gè)體這就是植物組織培養(yǎng)技術(shù)01植物細(xì)胞的全能性※細(xì)胞全能性表現(xiàn)的必要條件：（3）適宜的外界條件（適宜的溫度、pH、無(wú)菌無(wú)毒的環(huán)境等）；(2)一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（無(wú)機(jī)鹽、維生素、氨基酸等）和植物激素；(1)離體指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。植物細(xì)胞的全能性外植體1.概念：2.理論基礎(chǔ)：3.一般過(guò)程：生殖方式：無(wú)性生殖分裂方式：有絲分裂接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽誘導(dǎo)生根移栽成活脫分化再分化再分化已分化的細(xì)胞失去特有結(jié)構(gòu)和功能轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞排列不規(guī)則，高度液泡化，呈不定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞愈傷組織重新分化為芽、根等器官02植物組織培養(yǎng)技術(shù)在_________________等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)___________，進(jìn)而形成________的過(guò)程。一定的激素和營(yíng)養(yǎng)未分化的細(xì)胞愈傷組織脫分化：不定形的薄壁組織團(tuán)塊愈傷組織：再分化：愈傷組織重新分化成芽、根等器官的過(guò)程。

相關(guān)概念注意：脫分化涉及的生命活動(dòng)只有細(xì)胞增殖（有絲分裂），沒(méi)有細(xì)胞分化。

該培養(yǎng)過(guò)程一般不需要光照注意：再分化涉及的生命活動(dòng)：既有細(xì)胞增殖（有絲分裂），又有細(xì)胞分化。

需要給予適當(dāng)光照，誘導(dǎo)葉綠素的合成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用。1.實(shí)驗(yàn)原理生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素

結(jié)果高(＞1)低(＜1)適中(=1)有利于根的分化，抑制芽的形成有利于芽的分化，抑制根的形成促進(jìn)愈傷組織的形成菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐①植物細(xì)胞一般具有___________；全能性②在一定的激素和營(yíng)養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞可以經(jīng)過(guò)脫分化和再分化，形成胚狀體，長(zhǎng)出芽和根，進(jìn)而發(fā)育成完整的植株，③植物激素中________和____________是啟動(dòng)_________、_________和_________的關(guān)鍵激素，它們的_____、_____等都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向；生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂脫分化再分化濃度比例細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素

芽分化愈傷組織根分化巧記：高根低芽中愈傷菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐拓展1：植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基配方P116⑴培養(yǎng)基名稱?⑵物理性質(zhì)?包括無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分(水和無(wú)機(jī)鹽)、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分(蔗糖、氨基酸、維生素等)、特定濃度和比例的激素(主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)；蔗糖的作用：作為碳源，提供能量，調(diào)節(jié)滲透壓制備MS固體培養(yǎng)基配制各種母液配制培養(yǎng)基調(diào)節(jié)pH、分裝、封口滅菌將流水充分沖洗后的外植體（幼嫩的莖段）70%酒精消毒30s無(wú)菌水清洗2～3次5%次氯酸鈉溶液處理30min無(wú)菌水清洗2～3次外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根移栽外植體的消毒菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)面外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根移栽外植體的切段將消過(guò)毒的外植體置于無(wú)菌的培養(yǎng)皿中，用無(wú)菌濾紙吸去表面的水分，用解剖刀將外植體切成0.5～1cm長(zhǎng)的小段。菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐無(wú)菌操作目的防止雜菌生長(zhǎng)①會(huì)與培養(yǎng)物競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)；②產(chǎn)生有害物質(zhì)危害培養(yǎng)物。外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根移栽在酒精燈火焰旁，將外植體的1/3～1/2插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。注意：接種時(shí)注意外植體的方向，不要倒插！(形態(tài)學(xué)上端朝上）接種外植體探究?實(shí)踐培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件：提供有機(jī)碳源（蔗糖）、置于黑暗菊花的組織培養(yǎng)外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根移栽誘導(dǎo)愈傷組織—脫分化菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于18～22℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中，定期觀察和記錄愈傷組織的生長(zhǎng)情況。注意：該過(guò)程一般不需要光照，有光易形成維管組織，不易形成愈傷組織。培養(yǎng)條件：

①激素比例1：1；②一般不需要光照；③溫度18---22℃外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根移栽誘導(dǎo)生芽生根—再分化注意：先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根！菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。培養(yǎng)15～20d后，將生長(zhǎng)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上長(zhǎng)出芽后將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上注意：每日需要給予適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照！(光照培養(yǎng))若先生根后面就不易生芽外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根移栽移栽菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐移栽前先打開(kāi)封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)幾日。用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到消過(guò)毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長(zhǎng)壯后再移栽入土。每天觀察并記錄幼苗的生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開(kāi)花。芽、根胚狀體脫分化再分化培養(yǎng)條件：①無(wú)菌②營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（無(wú)機(jī)物和小分子有機(jī)物）③適宜環(huán)境條件（溫度、PH、光等）④植物激素：

細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素遮光一定的光照愈傷組織離體的植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）如：胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥…芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照※過(guò)程歸納：植物體試管苗有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。進(jìn)一步探究

若想探究生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的使用比例對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響，則應(yīng)如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？①

空白對(duì)照：不加任何激素②

實(shí)驗(yàn)組1：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值為1③

實(shí)驗(yàn)組2：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1④

實(shí)驗(yàn)組3：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值小于1探究?實(shí)踐菊花的組織培養(yǎng)使用比例實(shí)驗(yàn)結(jié)果生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素>生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素<生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素＝有利于根的分化有利于芽的分化促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)根、芽植物體再分化培養(yǎng)條件：①無(wú)菌②營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)③適宜條件（溫度、PH、光等）④植物激素：遮光光照芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照脫分化愈傷組織離體的植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）愈傷組織重新分化為芽、根等器官失去特有結(jié)構(gòu)和功能轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例和濃度會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。如：胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥…排列不規(guī)則，高度液泡化，呈不定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞探究·實(shí)踐菊花的組織培養(yǎng)②接種時(shí)注意外植體的方向，不要

。③脫分化誘導(dǎo)愈傷組織期間一般

光照，在后續(xù)的培養(yǎng)過(guò)程中，每日

給予適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照?！究偨Y(jié)：植物組織培養(yǎng)過(guò)程需要注意的問(wèn)題】①實(shí)驗(yàn)中使用的培養(yǎng)基和所有的器械都要

。接種操作必須在酒精燈

進(jìn)行，并且每次使用后的器械都要

?；鹧媾詼缇鷾缇鸀槭裁匆獜?qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無(wú)菌操作？避免雜菌與培養(yǎng)物競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。倒插不需要需要菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐（1）組織離體狀態(tài)（2）適宜的培養(yǎng)條件（3）植物激素（主要是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)植物組織培養(yǎng)成功的條件種類齊全、比例適合的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)適宜的外界條件（溫度、pH、光照等）無(wú)菌環(huán)境（細(xì)胞表現(xiàn)全能性的條件）①接種3~4d后，檢查外植體的生長(zhǎng)情況，統(tǒng)計(jì)有多少外植體被污染，試分析它們被污染的可能原因。培養(yǎng)基、接種工具滅菌不徹底；外植體消毒不徹底；操作過(guò)程不符合無(wú)菌操作要求等。

被污染的培養(yǎng)基②雜菌和植物細(xì)胞之間有哪些關(guān)系？競(jìng)爭(zhēng)或寄生。結(jié)果分析與評(píng)價(jià)菊花的組織培養(yǎng)探究?實(shí)踐(1)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性()(2)植物的每個(gè)細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出全能性。()(3)愈傷組織是外植體經(jīng)脫分化和再分化后形成的(

)(4)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化(

)√××【基礎(chǔ)過(guò)關(guān)】×1.下圖表示植物組織培養(yǎng)的一般過(guò)程。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.過(guò)程a指的是脫分化，過(guò)程c指的是再分化B.此技術(shù)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性C.bd的過(guò)程不需要光照D.生長(zhǎng)素含量高時(shí)，有利于根的形成C【課堂檢測(cè)】離體的植物器官、組織或細(xì)胞abcd完整的植物體對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：2.如圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.實(shí)驗(yàn)中②試管中細(xì)胞的全能性最高B.④試管中培育出的個(gè)體都是純合子C.①→②過(guò)程需要光照D.①→④過(guò)程培養(yǎng)基保持不變√對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：3.如圖表示菊花莖段細(xì)胞通過(guò)無(wú)菌操作接種到試管培養(yǎng)基上后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括________和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和________兩類植物激素。(2)此過(guò)程依據(jù)的原理是__________________。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是_________，B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞_____等。無(wú)機(jī)物生長(zhǎng)素植物細(xì)胞的全能性有絲分裂分化(3)此過(guò)程要無(wú)菌操作，主要是指對(duì)________進(jìn)行滅菌處理。B階段需要光照，原因是_______________________________________________。(4)試管苗的根細(xì)胞沒(méi)有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因___________的結(jié)果。培養(yǎng)基芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件選擇性表達(dá)利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？不能。因?yàn)椴煌N生物之間存在著天然的生殖隔離思考：欲培育地上長(zhǎng)番茄和地下結(jié)馬鈴薯的“超級(jí)作物”。你有什么好妙招？于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來(lái)實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。A細(xì)胞B細(xì)胞纖維素酶果膠酶1.去壁：酶解法融合的原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁2.誘融物理法：化學(xué)法：電融合法、離心法聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等脫分化再分化移栽雜種植株愈傷組織A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體移栽后的植株植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志纖維素酶和果膠酶的酶溶液中一般加入一定濃度的無(wú)機(jī)鹽離子和甘露醇，試分析原因？使溶液具有一定的滲透壓，防止原生質(zhì)體吸水過(guò)多而漲破，保持原生質(zhì)體正常植物體細(xì)雜交的過(guò)程：03植物體細(xì)胞雜交技術(shù)高爾基體參與、線粒體供能（等滲或略大于）植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)（細(xì)胞膜的流動(dòng)性）（植物細(xì)胞的全能性）篩選：淘汰AA、BB型1.概念：指將不同來(lái)源的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。4.兩個(gè)標(biāo)志（1）植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：再生出新的細(xì)胞壁（2）植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志：培育成新植物體5.意義：打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種03植物體細(xì)胞雜交技術(shù)2.融合實(shí)例:3.原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性白菜甘藍(lán)白菜－甘藍(lán)具有兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)植物體細(xì)胞雜交的實(shí)例：具有生長(zhǎng)期短、耐熱性強(qiáng)和易于貯藏等優(yōu)點(diǎn)多種柑橘屬不同種間的雜種植株普通小麥—長(zhǎng)穗偃麥草03植物體細(xì)胞雜交技術(shù)只考慮兩兩融合，原生質(zhì)體A和B可以形成幾種融合細(xì)胞？哪種融合細(xì)胞才是符合要求的？三種AB原生質(zhì)體融合或或AABBABAB融合細(xì)胞才符合要求，因此要對(duì)融合細(xì)胞進(jìn)行篩選。AB03植物體細(xì)胞雜交技術(shù)遺傳物質(zhì)來(lái)自兩個(gè)親本，具有雙親的遺傳性狀。1、體細(xì)胞融合后培養(yǎng)基中共有5種類型細(xì)胞：2、雜種細(xì)胞中染色體數(shù)、染色體組數(shù)、基因型都采用直接相加A為2M=20

B為2N=302M+2N4

雜種細(xì)胞染色體數(shù)為？

雜種細(xì)胞染色體組數(shù)為？

從雜種植株的染色體組成上看屬于何種變異？育種原理：染色體數(shù)目變異A，B，AA，BB，AB4、不遵循孟德?tīng)栠z傳定律3、該過(guò)程屬于無(wú)性繁殖異源四倍體（可育）03植物體細(xì)胞雜交技術(shù)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：若A細(xì)胞具有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb。B細(xì)胞含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的新植株的染色體條數(shù)：

；染色體組數(shù)：

；基因型：

。2X＋2Y4個(gè)AabbccDd主要原因是∶生物體內(nèi)基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的。所以"番茄—馬鈴薯"雜種植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，它們不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜種植株自然就不能地上結(jié)番茄、地下長(zhǎng)馬鈴薯了。"番茄—馬鈴薯"雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長(zhǎng)馬鈴薯，這是為什么?拓展應(yīng)用5.植物體細(xì)胞雜交存在的問(wèn)題：①親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，染色體排斥丟失的現(xiàn)象越嚴(yán)重。②由于兩個(gè)物種的全部遺傳物質(zhì)的合并，各種基因都在其中，目前還不能讓雜種植株完全按人們的要求表現(xiàn)出親代的性狀。03植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)所屬范疇原理步驟意義聯(lián)系無(wú)性繁殖細(xì)胞全能性①脫分化②再分化保持優(yōu)良性狀，繁殖速度快植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙①去除細(xì)胞壁②融合形成雜種細(xì)胞③組織培養(yǎng)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞全能性染色體變異、基因重組植物組織培養(yǎng)vs植物體細(xì)胞雜交項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交原理過(guò)程結(jié)果意義聯(lián)系植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)比較植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性植物細(xì)胞的全能性完整植株雜種植株繁殖速度快、不受自然生長(zhǎng)季節(jié)限制打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)【典例】科學(xué)家利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)將番茄與馬鈴薯的體細(xì)胞原生質(zhì)體融合，最終得到番茄—馬鈴薯雜種植株。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

) A.番茄—馬鈴薯雜種植株能在地上結(jié)番茄、地下長(zhǎng)馬鈴薯 B.可用物理法使番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合 C.該項(xiàng)生物工程技術(shù)可克服生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 D.該項(xiàng)生物工程技術(shù)需經(jīng)歷脫分化和再分化A▌如圖為白菜—甘藍(lán)雜種植株的培育過(guò)程。正確的是（）A.圖示白菜—甘藍(lán)植株不能結(jié)籽B.愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型C.上述過(guò)程中包含著有絲分裂、細(xì)胞分化和減數(shù)分裂D.白菜—甘藍(lán)雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果D?實(shí)戰(zhàn)演練概念植物細(xì)胞融合原生質(zhì)體制備過(guò)程變異類型植物組織培養(yǎng)原生質(zhì)體融合原理育種類型原理過(guò)程花藥離體培養(yǎng)細(xì)胞全能性操作步驟脫分化再分化外植體根、芽、胚狀體愈傷組織外植體消毒接種切塊形成愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根植物體細(xì)胞雜交植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞工程優(yōu)缺點(diǎn)植物細(xì)胞工程基本技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)細(xì)胞的全能性脫分化、再分化植物體細(xì)胞雜交技術(shù)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性獲得原生質(zhì)體、原生質(zhì)體的融合、植物組織培養(yǎng)原理主要過(guò)程原理主要過(guò)程【課堂小結(jié)】【檢測(cè)】圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖。據(jù)圖回答：

(1)步驟①常用

酶處理植物細(xì)胞以去除細(xì)胞壁。

(2)步驟②一般常用的化學(xué)試劑是

，目的是

，依據(jù)的生物學(xué)原理是

。(3)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過(guò)程中，此技術(shù)運(yùn)用的原理是

，其中步驟④相當(dāng)于

，步驟⑤相當(dāng)于

。

(4)若遠(yuǎn)緣雜交親本A的基因型為AaBb，B的基因型為YYEe，則融合后形成的雜種植株基因型是

。纖維素酶和果膠聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合脫分化再分化植物細(xì)胞的全能性AaBbYYEe細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性【檢測(cè)】圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖。據(jù)圖回答：

（1）步驟①是

，最常用的方法是

。

（2）步驟②一般常用的化學(xué)試劑是

，目的是

。(3)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過(guò)程中，此技術(shù)運(yùn)用的原理是

，其中步驟④相當(dāng)于

，步驟⑤相當(dāng)于

。

（4）植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得新的雜種植株，使

能夠在新的植物體上有所表現(xiàn)，其根本原因是

。（5）若遠(yuǎn)緣雜交親本A的基因型為AaBb，B的基因型為YYEe，則融合后形成的雜種植株基因型是

。

去除細(xì)胞壁，分離原生質(zhì)體酶解法聚乙二醇（PEG）誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合脫分化再分化遠(yuǎn)緣雜交親本的遺傳特征雜種植株獲得雙親的遺傳物質(zhì)細(xì)胞的全能性AaBbYYEe

（6）從理論上講，雜種植株的育性

。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實(shí)現(xiàn)？

；原因是

。

因此，這項(xiàng)研究對(duì)于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于

。

（7）利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種過(guò)程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律？為什么？

?？捎荒懿煌N生物之間存在生殖隔離不遵循；因?yàn)槊系聽(tīng)栠z傳規(guī)律發(fā)生在有性生殖減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，而植物體細(xì)胞雜交育種屬于無(wú)性生殖?？朔诉h(yuǎn)緣雜交不親和的障礙練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.下圖是利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)，通過(guò)植物細(xì)胞工程技術(shù)培育高產(chǎn)、耐鹽的雜種植株的實(shí)驗(yàn)流程圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.進(jìn)行a處理時(shí)能用胰蛋白酶B.b是誘導(dǎo)融合后得到的雜種細(xì)胞C.c是培養(yǎng)后得到的具有耐鹽性狀的幼芽D.進(jìn)行d選擇時(shí)要將植株種在高鹽環(huán)境中A2.科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時(shí)，有時(shí)使用蝸牛消化道提取液來(lái)降解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有什么成分?纖維素酶和果膠酶

"番茄—馬鈴薯"沒(méi)有像人們預(yù)想的那樣地上結(jié)番茄、地下長(zhǎng)馬鈴薯，主要原因是∶生物體內(nèi)基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以"番茄—馬鈴薯"雜種植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，它們不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜種植株自然就不能地上