2.1.1植物细胞工程的基本技术课件（47张ppt）2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 2.1.1植物细胞工程的基本技术课件（47张ppt）2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 29.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-23 14:50:15 | ||
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文档简介
(共47张PPT)
→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。
概念：
原理和方法
操作水平
研究目的
细胞工程
分类：
植物细胞工程和动物细胞工程
第1节 植物细胞工程
（植物细胞工程的基本技术）
讲课人：涂梦婷
第二章 细胞工程
从社会中来
兰为王者香，芬馥清风里。
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？
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
叶子
花瓣
花粉
细胞
植物体
播种
扦插
一般情况下：
一定条件下：
从社会中来
植物组织培养技术
植物细胞工程的基本技术
植物体细胞杂交技术
植物组织培养技术
包括
理论基础
细胞的全能性
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
去壁
①
去壁
①
融
合 ②
再生
新壁
③
脱分化
④
再分化
⑤
移栽
理论基础
细胞的全能性
1.概念：
细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株
蜜蜂的卵细胞发育成雄峰
用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株
判断：种子发育完整植株体现了植物细胞的全能性 （ ）
×
细胞的全能性
2.细胞具有全能性的原因（物质基础）：
生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传物质。
3.不体现全能性的实例：
芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶
4.不体现全能性的原因：
基因在特定时间、空间条件下选择性表达
①体细胞全能性与细胞分化程度：
②体细胞全能性与细胞分裂能力：
③不同类型细胞的全能性：
分化程度低的＞分化程度高的
分裂能力强的＞分裂能力弱的。
受精卵＞干细胞＞体细胞；
植物细胞＞动物细胞。
5. 全能性大小比较：
植物组织培养技术
叶子
花瓣
花粉
细胞
植物体
一定条件下：
植物组织培养技术
①离体条件
②一定的营养条件
③有关的植物激素
④其他适宜的外界条件（温度、氧气、PH、光照、无菌等）
植物组织培养技术
1.概念：
3.原理：
细胞的全能性
4.生殖方式：
无性生殖
5.分裂方式：
有丝分裂
外植体
是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。
2.植物细胞表现出全能性的条件：
植物组织培养技术
6.流程：
脱分化
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
植物组织培养技术——脱分化
6.流程：
脱分化
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
①概念
在一定的____和____等条件的____下，_____________的细胞________________________，转变成________________的过程；
②实质
______________________________________________________
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
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
植物组织培养技术——脱分化
6.流程：
脱分化
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
③结果：___________
*愈伤组织的特点：_________________
④光照条件：_______________
⑤过程中涉及的生命活动
__________________________________________
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
植物组织培养技术——再分化
6.流程：
脱分化
无光
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
再分化
①概念
________能重新_____成____________的过程；
②实质
______________
③结果
__________________________________________
愈伤组织
分化
芽、根等器官
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（试管苗）
植物组织培养技术——再分化
6.流程：
脱分化
无光
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
再分化
有光
④光照条件：_________________________
为什么？_____________________________________
⑤过程中涉及的生命活动
__________________________________________
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
植物组织培养技术——再分化
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
促进愈伤组织的形成
细胞分裂素
生长素
芽分化
愈伤组织
根分化
巧记：高根低芽中愈伤
植物组织培养技术
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
提供能量，调节渗透压
菊花的组织培养——材料用具
①外植体：幼嫩的菊花茎段
经常选择根尖（分生区）、茎的韧皮部（形成层）等分裂能力强、分化程度低的区域作为材料，容易诱导形成愈伤组织
②体积分数为70%的酒精
对手、超净工作台、外植体进行消毒
③质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液
对外植体进行消毒
④无菌水
清洗外植体
⑤MS培养基（本书附录1）
水、无机盐、碳源（蔗糖）、氮源、氨基酸、维生素等营养物质与特定浓度和比例的激素
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
酒精
无菌水
2-3次
次氯酸钠溶液
30min
2-3次
无菌水洗
30s
流水冲洗
用酒精擦拭双手和超净工作台台面
可以适当提高次氯酸钠的浓度以缩短消毒时间
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
消毒过的外植体
置于无菌培养皿
用无菌滤纸
吸去表面水分
用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。
注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插！
(形态学上端朝上）
无菌操作目的
防止杂菌生长。①会与培养物竞争营养；②产生有害物质危害培养物。
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。在培养过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。
注意：该过程一般不需要光照，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织。
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
培养15～20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上 → 长出芽后 → 将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
注意：
①每日需要给予适当时间和强度的光照！(光照培养)
②先诱导生芽，再诱导生根
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。每天观察并记录幼苗的生长情 况，适时浇水、施肥，直至开花。
练习
1.“不是花中偏爱菊，此花开尽更无花”，菊花因高洁的品质备受人们喜爱。为实现菊花的快速繁殖,研究人员利用其外植体培养出大量幼苗，下列属于该培养过程必需条件的是( )
A.外植体细胞处于未分化状态
B.外植体需经过彻底灭菌处理
C.外植体需用酶分散成单个细胞
D.外植体细胞具有完整的细胞核
D
练习
2（不定项）.如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，有关叙述不正确的是( )
A.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B.①、②过程中均发生细胞的增殖和分化
C.多倍体植株的培育需经过如图所过程
D.对愈伤组织细胞进行处理使其发生突变,就可以得到对人们有用的新品种
BCD
练习
3.下列关于植物组织培养的叙述正确的是：
①培养对象是单个细胞
②目的全是为了获得完整植株
③培养过程需要生长激素和细胞分裂素的调节
④培养基中的葡萄糖能调节渗透压，并能提供能量
⑤植物组织培养的全过程需要照光
⑥植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性
⑦属于植物无性繁殖技术，故细胞的遗传物质不会发生改变
复习——全能性
1.概念：
2.细胞具有全能性的原因（物质基础）：
3.不体现全能性的原因：
4. 全能性大小比较：
细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传物质。
基因在特定时间、空间条件下选择性表达
分化程度低，分裂能力强的细胞全能性更大
复习——植物组织培养
脱分化
无光
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
再分化
有光
复习——菊花的组织培养
1.选材：
经常选择根尖（分生区）、茎的韧皮部（形成层）等分裂能力强、分化程度低的区域作为材料，容易诱导形成愈伤组织
2.所用培养基：
MS培养基（其中蔗糖的作用是？）
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
3.步骤：
问题探讨
西红柿
土豆
×
20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种土地上结番茄、地下长马铃薯的超级作物。
问题探讨
西红柿
土豆
×
通过传统的有性杂交能实现吗？为什么？
【思考˙讨论】
不能，不同种物种间存在生殖隔离
有没有一种方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种？
植物体细胞杂交技术
植物体细胞杂交技术
1.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。
2.原理：
植物细胞的全能性
细胞膜具有一定的流动性
3.生殖方式：
无性生殖
4.分裂方式：
有丝分裂
5.意义：
植物体细胞杂交技术
1.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。
2.原理：
植物细胞的全能性
细胞膜具有一定的流动性
3.生殖方式：
无性生殖
4.分裂方式：
有丝分裂
5.意义：
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种
6.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。
植物体细胞杂交技术的过程
植物细胞融合
植物组织培养
细胞膜具有一定的流动性
植物细胞的全能性
植物体细胞杂交技术过程——去除细胞壁
A细胞
B细胞
A原生质体
B原生质体
去壁
去壁
①去壁原因：______________________________________
细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合）
②方法：______________________________________
酶解法
（纤维素酶和果胶酶）
③纤维素酶和果胶酶的酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因：________________________________________________
________________________________________________
使溶液具有一定的渗透压，防止原生质层吸水过多而涨破，保持原生质体正常
原生质体vs原生质层
细胞壁
细胞膜
细胞质
液泡
细胞核
指的是脱去细胞壁的细胞。包括：细胞膜、细胞质、细胞核和液泡等（ 动物细胞也可看做是原生质体。 ）
原生质体
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。
原生质层
植物体细胞杂交技术过程——原生质体融合
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
A原生质体
B原生质体
①原理：__________________________
细胞膜具有流动性
②方法
电融合法
聚乙二醇（PEG）融合法、
高Ca2+ —高PH融合法等
物理法：
化学法：
离心法
高尔基体和线粒体
植物体细胞杂交技术过程——再生出新的细胞壁
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
A原生质体
B原生质体
①融合完成的标志：__________________________
再生出细胞壁
再生出新的细胞壁
②相关的细胞器：__________________________
植物体细胞杂交技术过程——植物组织培养
植物细胞融合
植物组织培养
完成的标志：
再生出新的细胞壁
培育出杂种植株
植物体细胞杂交技术过程
数字代表过程，字母代表细胞、组织或植株
去除细胞壁
原生质体
原生质体间的融合
正在融合的原生质体
再生出新的细胞壁
杂种细胞
脱分化
愈伤组织
再分化
杂种植株
植物细胞融合
植物组织培养
植物体细胞杂交技术过程
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
A原生质体
B原生质体
若只考虑两两融合，原生质体A和原生质体B可以形成几种融合细胞？哪种融合细胞才是符合要求的？
有3种类型：AA、BB、AB；我们需要的是AB；
因此要对融合后的原生质体进行筛选。
植物体细胞杂交技术过程
2.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： 个；基因型： ；属于可遗传变异类型中的 。
2x＋2y
4
AabbccDd
染色体数目变异
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
A原生质体
B原生质体
染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体
无性繁殖
细胞全能性
①脱分化
②再分化
保持优良性状，繁殖速度快等
植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术
克服不同种生物远缘杂交的障碍
①去除细胞壁
②融合形成杂种细胞
③组织培养
细胞膜的流动性、细胞全能性
无性繁殖
植物组织培养vs植物体细胞杂交技术
1.下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是（ ）
A.进行a处理时能用胰蛋白酶
B.b是诱导融合后得到的杂种细胞
C.c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽
D.进行d选择时要将植株种在高盐环境中
A
练习
练习
2、科学家利用植物体细胞杂交技术将番茄与马铃薯的体细胞原生质体融合，最终得到番茄—马铃薯杂种植株。下列有关叙述错误的是( )
A.番茄—马铃薯杂种植株能在地上结番茄、地下长马铃薯
B.可用物理法使番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合
C.该项生物工程技术可克服生物远缘杂交不亲和的障碍
D.该项生物工程技术需经历脱分化和再分化
3、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是( )
A、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体
C、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网
A
B
→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。
概念：
原理和方法
操作水平
研究目的
细胞工程
分类：
植物细胞工程和动物细胞工程
第1节 植物细胞工程
（植物细胞工程的基本技术）
讲课人：涂梦婷
第二章 细胞工程
从社会中来
兰为王者香，芬馥清风里。
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？
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
叶子
花瓣
花粉
细胞
植物体
播种
扦插
一般情况下：
一定条件下：
从社会中来
植物组织培养技术
植物细胞工程的基本技术
植物体细胞杂交技术
植物组织培养技术
包括
理论基础
细胞的全能性
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
去壁
①
去壁
①
融
合 ②
再生
新壁
③
脱分化
④
再分化
⑤
移栽
理论基础
细胞的全能性
1.概念：
细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
实例：胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株
蜜蜂的卵细胞发育成雄峰
用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株
判断：种子发育完整植株体现了植物细胞的全能性 （ ）
×
细胞的全能性
2.细胞具有全能性的原因（物质基础）：
生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传物质。
3.不体现全能性的实例：
芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶
4.不体现全能性的原因：
基因在特定时间、空间条件下选择性表达
①体细胞全能性与细胞分化程度：
②体细胞全能性与细胞分裂能力：
③不同类型细胞的全能性：
分化程度低的＞分化程度高的
分裂能力强的＞分裂能力弱的。
受精卵＞干细胞＞体细胞；
植物细胞＞动物细胞。
5. 全能性大小比较：
植物组织培养技术
叶子
花瓣
花粉
细胞
植物体
一定条件下：
植物组织培养技术
①离体条件
②一定的营养条件
③有关的植物激素
④其他适宜的外界条件（温度、氧气、PH、光照、无菌等）
植物组织培养技术
1.概念：
3.原理：
细胞的全能性
4.生殖方式：
无性生殖
5.分裂方式：
有丝分裂
外植体
是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。
2.植物细胞表现出全能性的条件：
植物组织培养技术
6.流程：
脱分化
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
植物组织培养技术——脱分化
6.流程：
脱分化
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
①概念
在一定的____和____等条件的____下，_____________的细胞________________________，转变成________________的过程；
②实质
______________________________________________________
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
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
植物组织培养技术——脱分化
6.流程：
脱分化
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
③结果：___________
*愈伤组织的特点：_________________
④光照条件：_______________
⑤过程中涉及的生命活动
__________________________________________
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
植物组织培养技术——再分化
6.流程：
脱分化
无光
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
再分化
①概念
________能重新_____成____________的过程；
②实质
______________
③结果
__________________________________________
愈伤组织
分化
芽、根等器官
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（试管苗）
植物组织培养技术——再分化
6.流程：
脱分化
无光
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
再分化
有光
④光照条件：_________________________
为什么？_____________________________________
⑤过程中涉及的生命活动
__________________________________________
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
植物组织培养技术——再分化
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
促进愈伤组织的形成
细胞分裂素
生长素
芽分化
愈伤组织
根分化
巧记：高根低芽中愈伤
植物组织培养技术
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
提供能量，调节渗透压
菊花的组织培养——材料用具
①外植体：幼嫩的菊花茎段
经常选择根尖（分生区）、茎的韧皮部（形成层）等分裂能力强、分化程度低的区域作为材料，容易诱导形成愈伤组织
②体积分数为70%的酒精
对手、超净工作台、外植体进行消毒
③质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液
对外植体进行消毒
④无菌水
清洗外植体
⑤MS培养基（本书附录1）
水、无机盐、碳源（蔗糖）、氮源、氨基酸、维生素等营养物质与特定浓度和比例的激素
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
酒精
无菌水
2-3次
次氯酸钠溶液
30min
2-3次
无菌水洗
30s
流水冲洗
用酒精擦拭双手和超净工作台台面
可以适当提高次氯酸钠的浓度以缩短消毒时间
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
消毒过的外植体
置于无菌培养皿
用无菌滤纸
吸去表面水分
用解剖刀将外植体切成0.5~1cm长的小段
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。
注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插！
(形态学上端朝上）
无菌操作目的
防止杂菌生长。①会与培养物竞争营养；②产生有害物质危害培养物。
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
在酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。在培养过程中，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。
注意：该过程一般不需要光照，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织。
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
培养15～20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上 → 长出芽后 → 将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
注意：
①每日需要给予适当时间和强度的光照！(光照培养)
②先诱导生芽，再诱导生根
菊花的组织培养——步骤
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。每天观察并记录幼苗的生长情 况，适时浇水、施肥，直至开花。
练习
1.“不是花中偏爱菊，此花开尽更无花”，菊花因高洁的品质备受人们喜爱。为实现菊花的快速繁殖,研究人员利用其外植体培养出大量幼苗，下列属于该培养过程必需条件的是( )
A.外植体细胞处于未分化状态
B.外植体需经过彻底灭菌处理
C.外植体需用酶分散成单个细胞
D.外植体细胞具有完整的细胞核
D
练习
2（不定项）.如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，有关叙述不正确的是( )
A.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B.①、②过程中均发生细胞的增殖和分化
C.多倍体植株的培育需经过如图所过程
D.对愈伤组织细胞进行处理使其发生突变,就可以得到对人们有用的新品种
BCD
练习
3.下列关于植物组织培养的叙述正确的是：
①培养对象是单个细胞
②目的全是为了获得完整植株
③培养过程需要生长激素和细胞分裂素的调节
④培养基中的葡萄糖能调节渗透压，并能提供能量
⑤植物组织培养的全过程需要照光
⑥植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性
⑦属于植物无性繁殖技术，故细胞的遗传物质不会发生改变
复习——全能性
1.概念：
2.细胞具有全能性的原因（物质基础）：
3.不体现全能性的原因：
4. 全能性大小比较：
细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
生物体的每个细胞中都含有发育成为完整个体所需的全部遗传物质。
基因在特定时间、空间条件下选择性表达
分化程度低，分裂能力强的细胞全能性更大
复习——植物组织培养
脱分化
无光
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
再分化
有光
复习——菊花的组织培养
1.选材：
经常选择根尖（分生区）、茎的韧皮部（形成层）等分裂能力强、分化程度低的区域作为材料，容易诱导形成愈伤组织
2.所用培养基：
MS培养基（其中蔗糖的作用是？）
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
3.步骤：
问题探讨
西红柿
土豆
×
20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种土地上结番茄、地下长马铃薯的超级作物。
问题探讨
西红柿
土豆
×
通过传统的有性杂交能实现吗？为什么？
【思考˙讨论】
不能，不同种物种间存在生殖隔离
有没有一种方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种？
植物体细胞杂交技术
植物体细胞杂交技术
1.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。
2.原理：
植物细胞的全能性
细胞膜具有一定的流动性
3.生殖方式：
无性生殖
4.分裂方式：
有丝分裂
5.意义：
植物体细胞杂交技术
1.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。
2.原理：
植物细胞的全能性
细胞膜具有一定的流动性
3.生殖方式：
无性生殖
4.分裂方式：
有丝分裂
5.意义：
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种
6.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。
植物体细胞杂交技术的过程
植物细胞融合
植物组织培养
细胞膜具有一定的流动性
植物细胞的全能性
植物体细胞杂交技术过程——去除细胞壁
A细胞
B细胞
A原生质体
B原生质体
去壁
去壁
①去壁原因：______________________________________
细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合）
②方法：______________________________________
酶解法
（纤维素酶和果胶酶）
③纤维素酶和果胶酶的酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因：________________________________________________
________________________________________________
使溶液具有一定的渗透压，防止原生质层吸水过多而涨破，保持原生质体正常
原生质体vs原生质层
细胞壁
细胞膜
细胞质
液泡
细胞核
指的是脱去细胞壁的细胞。包括：细胞膜、细胞质、细胞核和液泡等（ 动物细胞也可看做是原生质体。 ）
原生质体
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。
原生质层
植物体细胞杂交技术过程——原生质体融合
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
A原生质体
B原生质体
①原理：__________________________
细胞膜具有流动性
②方法
电融合法
聚乙二醇（PEG）融合法、
高Ca2+ —高PH融合法等
物理法：
化学法：
离心法
高尔基体和线粒体
植物体细胞杂交技术过程——再生出新的细胞壁
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
A原生质体
B原生质体
①融合完成的标志：__________________________
再生出细胞壁
再生出新的细胞壁
②相关的细胞器：__________________________
植物体细胞杂交技术过程——植物组织培养
植物细胞融合
植物组织培养
完成的标志：
再生出新的细胞壁
培育出杂种植株
植物体细胞杂交技术过程
数字代表过程，字母代表细胞、组织或植株
去除细胞壁
原生质体
原生质体间的融合
正在融合的原生质体
再生出新的细胞壁
杂种细胞
脱分化
愈伤组织
再分化
杂种植株
植物细胞融合
植物组织培养
植物体细胞杂交技术过程
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
A原生质体
B原生质体
若只考虑两两融合，原生质体A和原生质体B可以形成几种融合细胞？哪种融合细胞才是符合要求的？
有3种类型：AA、BB、AB；我们需要的是AB；
因此要对融合后的原生质体进行筛选。
植物体细胞杂交技术过程
2.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： 个；基因型： ；属于可遗传变异类型中的 。
2x＋2y
4
AabbccDd
染色体数目变异
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
A原生质体
B原生质体
染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体
无性繁殖
细胞全能性
①脱分化
②再分化
保持优良性状，繁殖速度快等
植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术
克服不同种生物远缘杂交的障碍
①去除细胞壁
②融合形成杂种细胞
③组织培养
细胞膜的流动性、细胞全能性
无性繁殖
植物组织培养vs植物体细胞杂交技术
1.下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是（ ）
A.进行a处理时能用胰蛋白酶
B.b是诱导融合后得到的杂种细胞
C.c是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽
D.进行d选择时要将植株种在高盐环境中
A
练习
练习
2、科学家利用植物体细胞杂交技术将番茄与马铃薯的体细胞原生质体融合，最终得到番茄—马铃薯杂种植株。下列有关叙述错误的是( )
A.番茄—马铃薯杂种植株能在地上结番茄、地下长马铃薯
B.可用物理法使番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合
C.该项生物工程技术可克服生物远缘杂交不亲和的障碍
D.该项生物工程技术需经历脱分化和再分化
3、在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器是( )
A、叶绿体、高尔基体 B、线粒体、高尔基体
C、叶绿体、线粒体 D、线粒体、内质网
A
B