生物人教版（2019）选择性必修3 2.1.1植物细胞工程（共34张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修3 2.1.1植物细胞工程（共34张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 24.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-05-08 11:44:52 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
第二章《细胞工程》
第1.1节 植物细胞工程
咏怀（程樊）
兰为王者香，
芬馥清风里。
从来岩穴姿，
不竞繁华美。
兰花种子通常发育不全，在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？
植物组织培养技术
一、全能性
细胞经分裂和分化后，仍然具有 或
的潜能。
1.概念：
分化成其他各种细胞
产生完整生物体
2.细胞全能性的遗传基础：
每个细胞都具有发育成完整生物体所必需的全部遗传信息
3.生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因：
在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会 。
选择性地表达
实例：芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。
4.体现全能性的标志：
细胞→完整个体或其他各种细胞
实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株；受精卵发育成个体（动植物）；蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰
二、细胞工程
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，有目的地获取特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
（1）依据操作对象分：
（2）依据操作技术分：
植物细胞工程和动物细胞工程
植物组织培养技术、细胞融合技术、动物细胞核移植技术等
细胞工程的概念
细胞工程的分类
三、植物组织培养技术
植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性（具有某种植物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成为完整植株的潜力）
指将离体的植物器官、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。
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽或胚状体
生长发育
植物体
概念
理论基础
过程
移栽成活
（1）外植体：
离体培养的植物器官、组织或细胞
（2）脱分化：
①概念：在一定的____和____等条件的____下，___________的细胞________________________，转变成________________的过程；
激素
营养
诱导
已经分化
失去其特有的结构和功能
未分化的细胞
脱分化
（避光）
再分化
（需要光照）
②实质
③结果
④光照条件
⑤过程中涉及的生命活动
已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞
形成愈伤组织（不定形的薄壁组织团块）
一般不需要光照
只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化
注意说明
①外植体脱分化的难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而不同。一般来说，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶等成熟的组织脱分化则较难。
②该过程添加的外源激素主要是细胞分裂素和生长素，因为二者能强烈地促进愈伤组织的形成。
（3）再分化：
②实质：
③结果：
④光照条件：
⑤过程中涉及的生命活动：
________能重新_____成____________的过程；
基因的选择性表达
再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株
需要给予适当时间和强度的光照
诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用
既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化
①概念：
愈伤组织
分化
芽、根等器官
原因：
注意说明
①愈伤组织再分化可以形成根、芽，也可以形成具有胚芽、胚轴、胚根的胚状体。
②影响植物组织再分化的因素
a.外植体的遗传特征和取材的位置会影响愈伤组织的再分化能力。
b.培养基的成分和物理性质对器官的形成有一定的影响，但起决定作用的是植物激素，特别是生长素和细胞分裂素的配比。
（4）生长发育：
再分化后，要将试管苗移到大田中栽培或进行无土栽培，使之进一步生长发育为具有根、茎、叶且能开花、结果的完整植株。
知识小结
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…
排列不规则，高度液泡化，呈不定型状态的薄壁细胞
失去特有结构和功能转变成未分化的细胞
愈伤组织重新分化为芽、根等器官
芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照
脱分化
不需要光
愈伤组织
根、芽
再分化
一定的光照
培养条件：
①无菌
②营养物质
③适宜环境条件（温度、PH、光等）
④植物激素：细胞分裂素 生长素
植物体
生长发育
探究·实践
菊花的组织培养
①植物细胞一般具有______；
全能性
②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
③植物激素中______和__________是启动_________、______和______的关键激素，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
生长素/细胞分裂素 结果
比值高(＞1)
比值低(＜1)
比值适中(=1)
有利于生根，抑制芽的形成
有利于生芽，抑制根的形成
促进愈伤组织的形成
实验步骤
（1）制备外植体
消毒：
切割：（无菌操作）
酒精
30s
无菌水
2-3次
次氯酸钠溶液
30min
材料：
幼嫩的菊花茎段
2-3次
无菌水洗
消毒与无菌水冲洗
切割与接种
脱分化
不需要光
超净工作台或接种箱
（2）接种到诱导愈伤组织培养基
愈伤组织培养
培养温度：18-220C
有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。
形成愈伤组织
（3）接种到诱导生芽培养基
（4）接种到诱导生根培养基
若先生根后面就不易生芽
移栽
结果分析与评价
①接种3-4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，并分析它们被污染的可能原因
②培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应如何操作？
①打开瓶盖
②移栽入无菌土
③移栽入土
既要充分清洗根条表面的培养基
不能伤及根系
炼苗
①外植体灭菌不合格
②培养基、器械消毒不严
③外植体本身带菌
④操作人员接种不当
植物组织培养过程需要严格的无菌条件的原因
植物组织培养所用培养基含有植物生长发育所需要的各种营养物质，同样能为细菌等微生物的快速繁殖提供适宜的条件。并且细菌等微生物比植物细胞具有更强的新陈代谢能力，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，影响植物细胞代谢。因此在植物组织培养时需进行消毒、灭菌等无菌操作。
(1)高度分化的细胞，只有发育成一个完整的生物个体，才能体现出细胞的全能性。( )
解析：高度分化的细胞，只要是能发育成完整生物个体，或者分化形成其他各种细胞，都认为是表现出了全能性。
(2)植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。( )
(3)植物激素中的生长素和赤霉素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。( )
解析：植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
(4)试管苗在诱导形成后，就可以直接移栽到土壤中，不过还需要适时浇水、施肥。( )
解析：试管苗在诱导形成后，要先经过壮苗等过程才可以移栽到土壤中。
×
√
×
×
【基础过关】
四、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“超级作物”。你会有什么办法呢？
利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？
不能。因为不同种生物之间存在着生殖隔离
四、植物体细胞杂交技术
概念
将不同来源的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
原理
细胞膜的流动性（原生质体融合）
植物细胞具有全能性（杂种细胞培养成杂种植株）
实例
A细胞
B细胞
纤维素酶果胶酶
去壁：
酶解法
正在融合的原生质体
再生出细胞壁
诱融
物理法：
化学法：
电融合法、离心法
聚乙二醇（PEG）融合法、
高Ca2+ —高pH融合法等
脱分化
再分化
移栽
植物细胞融合
植物组织培养
杂种植株
愈伤组织
A原生质体
B原生质体
移栽后的植株
四、植物体细胞杂交技术
（1）植物细胞融合完成的标志：
再生出新的细胞壁
（2）植物体细胞杂交完成的标志：
培育成新植物体
意义
标志
打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育植物新品种
研究现状
仍有许多理论与技术问题没有解决，还不能让杂种植株表现出人们所需要的所有性状
原因：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。
植物体细胞杂交新品种不遵循孟德尔的遗传规律；因为孟德尔遗传规律发生在有性生殖减数分裂产生配子时，而植物体细胞杂交育种属于无性生殖。
(5)植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞。( )
(6)植物体细胞杂交利用了植物组织培养技术。( )
(7)植物体细胞杂交就是利用一定的方法将去除细胞壁的不同来源的植物细胞融合为杂种细胞的过程。( )
解析：植物体细胞杂交包括原生质体制备、原生质体融合和植物组织培养等过程。
(8)若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞有3种类型。( )
×
√
×
√
拓展延伸
植物组织培养 植物体细胞杂交技术
原理
过程
注意事项
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
植物细胞的全能性
离体的植物器官、组织或细胞
愈伤组织
脱分化
再分化
根、芽或胚状体
植物体
生长发育
植物组织培养与植物体细胞杂交技术的比较
植物细胞A
植物细胞B
原生质体A
去壁
原生质体B
去壁
人工诱导
融合的原生质体AB
杂种细胞AB
愈伤组织
脱分化
再生细胞壁
杂种植株
再分化
①选材：选取幼嫩的茎段，此部分容易诱导形成愈伤组织。
②光照：诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照。
①与动物细胞融合相比，植物细胞首先要去除细胞壁变为原生质体，可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
②只有处理时间得当，细胞壁去除了才能提高成活率
课堂小结
完成作业：
《优化探究》第2章第1节
1.图是“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )
C
A.过程①表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B.过程②诱导原生质体融合依据的原理是细胞膜具有选择透过性
C.可以根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D.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
C
2.如图为由矮牵牛原生质体形成再生植株的过程，错误的是( )
A.过程①用纤维素酶和果胶酶获得原生质体
B.过程②是基因选择性表达的结果
C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体无细胞壁但仍保持细胞的全能性
3.植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈伤组织的叙述错误的是( )
A.愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的
B.形成愈伤组织的培养基不含有机分子
C.愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
D.愈伤组织细胞的线粒体和核糖体中可能发生碱基互补配对
B
4.植物体细胞杂交尚未解决的问题是( )
A.去除细胞壁，分离出有活力的原生质体
B.将杂种细胞培育成植株
C.让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状
D.尚未培育出属间杂种植物
C
科技探索之路
细胞工程的发展历程
1902年，哈伯兰特(G.Haberlandt，1854一1945)提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。
1958年，斯图尔德(EC.Steward，1904一1993)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。
1960年，科金(E.C.Cocking，1931一）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。
1964年，古哈(S.Guha，1938-2007)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。
1971年，卡尔森（PS.Carlson，1944一2017)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。
1974年，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域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术紧密结合。
植物细胞工程
动物细胞工程（含胚胎工程）
1890年，希普(W.Heape，1855-1929）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。
1907年，哈里森（R.G.Harrison，1870一1959)用一滴淋巴液成功地培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法。
1951年，张明觉(1908-1991)）等发现了哺乳动物精子的获能现象。
1958年，格登(J.Gurdon，1933一)用非州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(1902一1979)等开展了鱼类细胞核移植工作
1959年，试管家免诞生。之后，多种试管动物相继出生。
1975年，米尔斯坦(C.Milstein，1927一2002)和科勒(G.K6hler，1946一1995)等创立了单克隆抗体技术。
1978年，小鼠的桑葚胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。
1981年，埃文斯(M.Evans，1941一)等城功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。
1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多利在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。
2006年，山中伸弥(S.Yamanaka，1962一)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。
2014年，世界上第一例经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。
2017年，我国科学家首次培育了体细跑克隆猴。
第二章《细胞工程》
第1.1节 植物细胞工程
咏怀（程樊）
兰为王者香，
芬馥清风里。
从来岩穴姿，
不竞繁华美。
兰花种子通常发育不全，在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？
植物组织培养技术
一、全能性
细胞经分裂和分化后，仍然具有 或
的潜能。
1.概念：
分化成其他各种细胞
产生完整生物体
2.细胞全能性的遗传基础：
每个细胞都具有发育成完整生物体所必需的全部遗传信息
3.生长发育过程中细胞没有表现全能性的原因：
在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会 。
选择性地表达
实例：芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。
4.体现全能性的标志：
细胞→完整个体或其他各种细胞
实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株；受精卵发育成个体（动植物）；蜜蜂受精卵发育成工蜂，卵细胞发育成雄峰
二、细胞工程
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，有目的地获取特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
（1）依据操作对象分：
（2）依据操作技术分：
植物细胞工程和动物细胞工程
植物组织培养技术、细胞融合技术、动物细胞核移植技术等
细胞工程的概念
细胞工程的分类
三、植物组织培养技术
植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性（具有某种植物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成为完整植株的潜力）
指将离体的植物器官、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。
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽或胚状体
生长发育
植物体
概念
理论基础
过程
移栽成活
（1）外植体：
离体培养的植物器官、组织或细胞
（2）脱分化：
①概念：在一定的____和____等条件的____下，___________的细胞________________________，转变成________________的过程；
激素
营养
诱导
已经分化
失去其特有的结构和功能
未分化的细胞
脱分化
（避光）
再分化
（需要光照）
②实质
③结果
④光照条件
⑤过程中涉及的生命活动
已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞
形成愈伤组织（不定形的薄壁组织团块）
一般不需要光照
只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化
注意说明
①外植体脱分化的难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而不同。一般来说，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶等成熟的组织脱分化则较难。
②该过程添加的外源激素主要是细胞分裂素和生长素，因为二者能强烈地促进愈伤组织的形成。
（3）再分化：
②实质：
③结果：
④光照条件：
⑤过程中涉及的生命活动：
________能重新_____成____________的过程；
基因的选择性表达
再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株
需要给予适当时间和强度的光照
诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用
既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化
①概念：
愈伤组织
分化
芽、根等器官
原因：
注意说明
①愈伤组织再分化可以形成根、芽，也可以形成具有胚芽、胚轴、胚根的胚状体。
②影响植物组织再分化的因素
a.外植体的遗传特征和取材的位置会影响愈伤组织的再分化能力。
b.培养基的成分和物理性质对器官的形成有一定的影响，但起决定作用的是植物激素，特别是生长素和细胞分裂素的配比。
（4）生长发育：
再分化后，要将试管苗移到大田中栽培或进行无土栽培，使之进一步生长发育为具有根、茎、叶且能开花、结果的完整植株。
知识小结
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…
排列不规则，高度液泡化，呈不定型状态的薄壁细胞
失去特有结构和功能转变成未分化的细胞
愈伤组织重新分化为芽、根等器官
芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照
脱分化
不需要光
愈伤组织
根、芽
再分化
一定的光照
培养条件：
①无菌
②营养物质
③适宜环境条件（温度、PH、光等）
④植物激素：细胞分裂素 生长素
植物体
生长发育
探究·实践
菊花的组织培养
①植物细胞一般具有______；
全能性
②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
③植物激素中______和__________是启动_________、______和______的关键激素，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
生长素/细胞分裂素 结果
比值高(＞1)
比值低(＜1)
比值适中(=1)
有利于生根，抑制芽的形成
有利于生芽，抑制根的形成
促进愈伤组织的形成
实验步骤
（1）制备外植体
消毒：
切割：（无菌操作）
酒精
30s
无菌水
2-3次
次氯酸钠溶液
30min
材料：
幼嫩的菊花茎段
2-3次
无菌水洗
消毒与无菌水冲洗
切割与接种
脱分化
不需要光
超净工作台或接种箱
（2）接种到诱导愈伤组织培养基
愈伤组织培养
培养温度：18-220C
有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。
形成愈伤组织
（3）接种到诱导生芽培养基
（4）接种到诱导生根培养基
若先生根后面就不易生芽
移栽
结果分析与评价
①接种3-4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，并分析它们被污染的可能原因
②培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应如何操作？
①打开瓶盖
②移栽入无菌土
③移栽入土
既要充分清洗根条表面的培养基
不能伤及根系
炼苗
①外植体灭菌不合格
②培养基、器械消毒不严
③外植体本身带菌
④操作人员接种不当
植物组织培养过程需要严格的无菌条件的原因
植物组织培养所用培养基含有植物生长发育所需要的各种营养物质，同样能为细菌等微生物的快速繁殖提供适宜的条件。并且细菌等微生物比植物细胞具有更强的新陈代谢能力，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，影响植物细胞代谢。因此在植物组织培养时需进行消毒、灭菌等无菌操作。
(1)高度分化的细胞，只有发育成一个完整的生物个体，才能体现出细胞的全能性。( )
解析：高度分化的细胞，只要是能发育成完整生物个体，或者分化形成其他各种细胞，都认为是表现出了全能性。
(2)植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。( )
(3)植物激素中的生长素和赤霉素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。( )
解析：植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
(4)试管苗在诱导形成后，就可以直接移栽到土壤中，不过还需要适时浇水、施肥。( )
解析：试管苗在诱导形成后，要先经过壮苗等过程才可以移栽到土壤中。
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【基础过关】
四、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“超级作物”。你会有什么办法呢？
利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？
不能。因为不同种生物之间存在着生殖隔离
四、植物体细胞杂交技术
概念
将不同来源的植物细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
原理
细胞膜的流动性（原生质体融合）
植物细胞具有全能性（杂种细胞培养成杂种植株）
实例
A细胞
B细胞
纤维素酶果胶酶
去壁：
酶解法
正在融合的原生质体
再生出细胞壁
诱融
物理法：
化学法：
电融合法、离心法
聚乙二醇（PEG）融合法、
高Ca2+ —高pH融合法等
脱分化
再分化
移栽
植物细胞融合
植物组织培养
杂种植株
愈伤组织
A原生质体
B原生质体
移栽后的植株
四、植物体细胞杂交技术
（1）植物细胞融合完成的标志：
再生出新的细胞壁
（2）植物体细胞杂交完成的标志：
培育成新植物体
意义
标志
打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育植物新品种
研究现状
仍有许多理论与技术问题没有解决，还不能让杂种植株表现出人们所需要的所有性状
原因：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。
植物体细胞杂交新品种不遵循孟德尔的遗传规律；因为孟德尔遗传规律发生在有性生殖减数分裂产生配子时，而植物体细胞杂交育种属于无性生殖。
(5)植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞。( )
(6)植物体细胞杂交利用了植物组织培养技术。( )
(7)植物体细胞杂交就是利用一定的方法将去除细胞壁的不同来源的植物细胞融合为杂种细胞的过程。( )
解析：植物体细胞杂交包括原生质体制备、原生质体融合和植物组织培养等过程。
(8)若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞有3种类型。( )
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拓展延伸
植物组织培养 植物体细胞杂交技术
原理
过程
注意事项
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
植物细胞的全能性
离体的植物器官、组织或细胞
愈伤组织
脱分化
再分化
根、芽或胚状体
植物体
生长发育
植物组织培养与植物体细胞杂交技术的比较
植物细胞A
植物细胞B
原生质体A
去壁
原生质体B
去壁
人工诱导
融合的原生质体AB
杂种细胞AB
愈伤组织
脱分化
再生细胞壁
杂种植株
再分化
①选材：选取幼嫩的茎段，此部分容易诱导形成愈伤组织。
②光照：诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照。
①与动物细胞融合相比，植物细胞首先要去除细胞壁变为原生质体，可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
②只有处理时间得当，细胞壁去除了才能提高成活率
课堂小结
完成作业：
《优化探究》第2章第1节
1.图是“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是( )
C
A.过程①表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B.过程②诱导原生质体融合依据的原理是细胞膜具有选择透过性
C.可以根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D.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
C
2.如图为由矮牵牛原生质体形成再生植株的过程，错误的是( )
A.过程①用纤维素酶和果胶酶获得原生质体
B.过程②是基因选择性表达的结果
C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体无细胞壁但仍保持细胞的全能性
3.植物组织培养可以形成愈伤组织，下列有关愈伤组织的叙述错误的是( )
A.愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的
B.形成愈伤组织的培养基不含有机分子
C.愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
D.愈伤组织细胞的线粒体和核糖体中可能发生碱基互补配对
B
4.植物体细胞杂交尚未解决的问题是( )
A.去除细胞壁，分离出有活力的原生质体
B.将杂种细胞培育成植株
C.让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状
D.尚未培育出属间杂种植物
C
科技探索之路
细胞工程的发展历程
1902年，哈伯兰特(G.Haberlandt，1854一1945)提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。
1958年，斯图尔德(EC.Steward，1904一1993)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。
1960年，科金(E.C.Cocking，1931一）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。
1964年，古哈(S.Guha，1938-2007)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。
1971年，卡尔森（PS.Carlson，1944一2017)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。
1974年，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域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术紧密结合。
植物细胞工程
动物细胞工程（含胚胎工程）
1890年，希普(W.Heape，1855-1929）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。
1907年，哈里森（R.G.Harrison，1870一1959)用一滴淋巴液成功地培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法。
1951年，张明觉(1908-1991)）等发现了哺乳动物精子的获能现象。
1958年，格登(J.Gurdon，1933一)用非州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(1902一1979)等开展了鱼类细胞核移植工作
1959年，试管家免诞生。之后，多种试管动物相继出生。
1975年，米尔斯坦(C.Milstein，1927一2002)和科勒(G.K6hler，1946一1995)等创立了单克隆抗体技术。
1978年，小鼠的桑葚胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。
1981年，埃文斯(M.Evans，1941一)等城功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。
1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多利在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。
2006年，山中伸弥(S.Yamanaka，1962一)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。
2014年，世界上第一例经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。
2017年，我国科学家首次培育了体细跑克隆猴。