2.1.1植物细胞工程的基本技术（共38张ppt）高中生物人教版（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（共38张ppt）高中生物人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 89.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-05-06 19:58:23 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
植物细胞工程的基本技术
第1课时
第2章 细胞工程
人教版高中生物 选择性必修3
1
概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程(重、难点)。
2
尝试进行植物组织培养。
情境导入
马铃薯富含淀粉、维生素及钙、钾等矿质元素，为人们喜食，有人称誉它为“第二面包”。马铃薯在我国广泛栽培，人们通常使用其块茎进行无性繁殖，取材范围较为局限。随着组培技术的发展，人们已经能够使用马铃薯的茎段和叶片，实现马铃薯再生。
>
<
目标一
细胞工程概念及植物组织培养技术
1.1 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，有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
动物细胞工程
植物细胞工程
植物组织培养技术
植物体细胞杂交技术
1.概念
2. 分类
原理
操作水平
目的
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。
1.2 植物组织培养
外植体
细胞的全能性
（1）什么是细胞全能性？原理是什么？
（2）全能性的标志是什么？
（3）为什么生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官？
1.概念
2. 理论基础
1.3 细胞的全能性
1. 全能性定义：
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。
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，卵细胞发育成雄蜂
用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株
4. 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
5. 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.请结合下图中植物组织的变化写出植物组织培养的基本流程：
活动1
描述植物组织培养过程和条件
1.请结合下图中植物组织的变化写出植物组织培养的基本流程：
活动1
描述植物组织培养过程和条件
根、芽
脱分化
再分化
愈伤组织
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…
细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块
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程
愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程
与叶肉细胞相比，愈伤组织细胞不含有叶绿体，因为外植体经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞。
试管苗
完整植株
驯化移栽
1.4 菊花的组织培养
1.植物激素的作用:
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。
它们的浓度、比例都会影响植物细胞的发育方向。
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
简记：高根低芽中愈伤
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
用酒精擦拭双手和超净工作台面。
①流水冲洗外植体(幼嫩的茎段)→②酒精消毒30s→
③无菌水清洗2-3次→
④次氯酸钠溶液处理30min→
⑤无菌水清洗2-3次
无菌操作目的
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。
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
将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
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
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，并在培养瓶上做好标记。
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
黑暗
将接种了外植体的锥形瓶置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。
有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
培养15-20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
每日需要给予适当时间和强度的光照，因为芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照。
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
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。
珍珠岩
蛭石
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
1.植物组织培养的条件：
(1)离体；
(2)无菌；
(3)培养基(种类齐全、比例合适的营养物质及一定比例的植物激素)；
(4)适宜的培养条件(温度、pH、光照等)。
1.(2022·江西科技学院附属中学高二期中)下列关于植物组织培养技术的叙述，正确的是
A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B.植物组织培养中通过调节营养物质的配比可以实现器官发生和形态构建
C.愈伤组织代谢类型是自养需氧型
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基因型相同
√
解析 植物组织培养中通过调节植物激素的配比可以实现器官发生和形态构建，B错误；
形成的愈伤组织没有叶绿体，其代谢类型是异养需氧型，C错误；
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型不一定相同，例如，二倍体经花药离体培养得到的个体是单倍体植株，而体细胞组织培养得到的个体是二倍体植株，D错误。
2.植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，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。关于菊花组织培养的操作，下列叙述错误的是
A.组织培养选择植物幼嫩的部分作外植体，更易诱导脱分化
B.接种时用镊子夹取菊花的外植体，全部插入诱导愈伤组织的培养基中
C.将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
D.将幼苗先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土
√
解析 植物幼嫩部分细胞全能性高，细胞分裂能力强，更容易经过脱分化形成愈伤组织，A正确；
接种时用镊子夹取菊花的外植体，将其部分(1/3～1/2)插入诱导愈伤组织的培养基中，而不是全部插入，B错误；
植物组织培养时，将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上培养，长出芽后再转移至生根的培养基中诱导生根，C正确。
20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的超级作物。
不能，因为不同种生物之间存在着生殖隔离。
要培育出如图所示的番茄—马铃薯利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？
>
<
目标一
植物体细胞杂交技术
资料 1978年，梅尔彻斯（G.Melchers）等人首次获得了马铃薯与番茄的体细胞杂种植株。虽然成功地培育出植株，但这种植株并不像科学家预料的那样，地上结番茄，地下结马铃薯，可仍具有划时代的意义，为植物体细胞杂交在生活生产实践中的应用拉开了帷幕。
根据以上资料，分析植物体细胞杂交技术。
活动2
分析植物体细胞杂交技术
马铃薯细胞
番茄细胞
正在融合的原生质体
活动2
分析植物体细胞杂交技术
番茄原生质体
马铃薯原生质体
酶解法去壁
细胞壁
纤维素酶、果胶酶
原生质体
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
人工诱融
1.番茄原生质体与马铃薯原生质体融合后，有哪几种类型(只考虑两两融合)？而我们需要的是哪种类型？所以原生质体融合后，我们要进行怎样的处理？
番茄-番茄融合细胞、马铃薯-马铃薯融合细胞、
番茄-马铃薯杂交细胞。
我们需要的是番茄-马铃薯杂种细胞。
因此要对融合后的原生质体进行筛选。
思考
2.若番茄细胞具有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb。马铃薯细胞含有4y条染色体，4个染色体组，基因型为ccccDDdd。
马铃薯细胞
番茄细胞
正在融合的原生质体
活动2
分析植物体细胞杂交技术
番茄原生质体
马铃薯原生质体
筛选
杂种细胞
成功融合的标志
再生出细胞壁
酶解法去壁
人工诱融
植物细胞融合
原理：细胞膜的流动性
思考
6（异源六倍体）
从杂种植株的染色体组成上看属于何种变异？
染色体数目变异
2x＋4y
杂种细胞染色体数为？
杂种细胞染色体组数为？
AabbccccDDdd
杂种细胞基因型为？
马铃薯细胞
番茄细胞
正在融合的原生质体
马铃薯原生质体
番茄原生质体
杂交完成的标志
原理：植物细胞的全能性
活动2
分析植物体细胞杂交技术
再分化
杂种植株
移栽
移栽后的植株
脱分化
愈伤组织
植物组织培养
杂种细胞
成功融合的标志
再生出细胞壁
植物细胞融合
原理：细胞膜的流动性
筛选
人工诱融
酶解法去壁
主要原因：
生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以“番茄—马铃薯”杂种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相互干扰，它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。
活动2
分析植物体细胞杂交技术
3. “番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番茄，地下结马铃薯，这是为什么？
思考
植物体细胞杂交技术
将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
+
白菜
甘蓝
=
白菜-甘蓝
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。
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
1. 概念：
2. 实例：
3.意义：
4.研究现状：
白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。
1.植物体细胞杂交与植物组织培养的比较
(1)原理
①植物体细胞杂交的原理：a.细胞膜的流动性；b.植物细胞的全能性。
②植物组织培养的原理：植物细胞的全能性。
(2)过程：植物体细胞杂交包括原生质体融合和植物组织培养等过程。
(3)繁殖方式：植物组织培养和植物体细胞杂交都属于无性繁殖；并且后者还能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。
核心归纳
2.特别提醒
(1)原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁。
(2)植物体细胞杂交的结果是获得杂种植株。
(3)植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度略大于原生质体内的浓度，这样不仅能为原生质体提供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生质体保持正常的形态。
核心归纳
3.如图所示是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程，植物细胞A和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是
A.过程①需要将植物细胞A和B置于含
纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中
B.过程②用聚乙二醇等诱导原生质体
a、b融合，主要依据的原理是细胞
膜具有选择透过性
C.将杂种细胞C培育成新植物体过程中需要根据生长发育进程更换培养基
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，不可育
√
解析 过程①为去除细胞壁，若将植物细胞A和B置于含有纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中，去除细胞壁后得到的原生质体容易吸水涨破，A错误；
过程②用聚乙二醇等诱导原生质体a、b融合，依据的原理是细胞膜的流动性，B错误；
将杂种细胞C培育成新植物体过程中，不同的发育阶段需要用不同的培养基，C正确；
最终得到的植株相对于甲、乙来说，染色体数目有差异，发生了染色体数目变异，但由于甲、乙都是二倍体植物，所以理论上得到的杂种植株是可育的，D错误。
4.白菜和甘蓝均为二倍体生物，科学家利用植物体细胞杂交的方法获得了白菜—甘蓝。它具有生长周期短，耐热性强和易储存等优点。下列叙述错误的是
A.用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性
B.白菜—甘蓝的培育用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术
C.杂种细胞含有两个细胞的遗传物质，所以体细胞杂交属于有性生殖
D.利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝的过程中不发生同源染色体联会现象
√
解析 植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，体现了酶的专一性，A正确；
白菜—甘蓝的产生过程是先将两种植物的原生质体融合，形成杂种细胞，再通过植物组织培养形成杂种植株，B正确；
植物体细胞杂交过程中没有经过减数分裂和受精作用，属于无性生殖，C错误；
利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝的过程中，细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂，不会发生同源染色体联会现象，D正确。
网络构建
植物细胞工程的基本技术
第1课时
第2章 细胞工程
人教版高中生物 选择性必修3
1
概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程(重、难点)。
2
尝试进行植物组织培养。
情境导入
马铃薯富含淀粉、维生素及钙、钾等矿质元素，为人们喜食，有人称誉它为“第二面包”。马铃薯在我国广泛栽培，人们通常使用其块茎进行无性繁殖，取材范围较为局限。随着组培技术的发展，人们已经能够使用马铃薯的茎段和叶片，实现马铃薯再生。
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目标一
细胞工程概念及植物组织培养技术
1.1 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，有目的地获得细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
动物细胞工程
植物细胞工程
植物组织培养技术
植物体细胞杂交技术
1.概念
2. 分类
原理
操作水平
目的
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。
1.2 植物组织培养
外植体
细胞的全能性
（1）什么是细胞全能性？原理是什么？
（2）全能性的标志是什么？
（3）为什么生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官？
1.概念
2. 理论基础
1.3 细胞的全能性
1. 全能性定义：
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。
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，卵细胞发育成雄蜂
用一片叶子、一片花瓣、一粒花粉繁殖出新的植株
4. 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
5. 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.请结合下图中植物组织的变化写出植物组织培养的基本流程：
活动1
描述植物组织培养过程和条件
1.请结合下图中植物组织的变化写出植物组织培养的基本流程：
活动1
描述植物组织培养过程和条件
根、芽
脱分化
再分化
愈伤组织
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…
细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块
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程
愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程
与叶肉细胞相比，愈伤组织细胞不含有叶绿体，因为外植体经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞。
试管苗
完整植株
驯化移栽
1.4 菊花的组织培养
1.植物激素的作用:
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。
它们的浓度、比例都会影响植物细胞的发育方向。
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
简记：高根低芽中愈伤
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
用酒精擦拭双手和超净工作台面。
①流水冲洗外植体(幼嫩的茎段)→②酒精消毒30s→
③无菌水清洗2-3次→
④次氯酸钠溶液处理30min→
⑤无菌水清洗2-3次
无菌操作目的
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。
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
将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
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
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，并在培养瓶上做好标记。
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
黑暗
将接种了外植体的锥形瓶置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。
有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
培养15-20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
每日需要给予适当时间和强度的光照，因为芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照。
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
2.方法步骤
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。
珍珠岩
蛭石
② 外植体处理
③ 接种外植体
④诱导愈伤组织
⑤ 诱导芽和根
⑥ 移栽
① 外植体消毒
1.4 菊花的组织培养
1.植物组织培养的条件：
(1)离体；
(2)无菌；
(3)培养基(种类齐全、比例合适的营养物质及一定比例的植物激素)；
(4)适宜的培养条件(温度、pH、光照等)。
1.(2022·江西科技学院附属中学高二期中)下列关于植物组织培养技术的叙述，正确的是
A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B.植物组织培养中通过调节营养物质的配比可以实现器官发生和形态构建
C.愈伤组织代谢类型是自养需氧型
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基因型相同
√
解析 植物组织培养中通过调节植物激素的配比可以实现器官发生和形态构建，B错误；
形成的愈伤组织没有叶绿体，其代谢类型是异养需氧型，C错误；
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型不一定相同，例如，二倍体经花药离体培养得到的个体是单倍体植株，而体细胞组织培养得到的个体是二倍体植株，D错误。
2.植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，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。关于菊花组织培养的操作，下列叙述错误的是
A.组织培养选择植物幼嫩的部分作外植体，更易诱导脱分化
B.接种时用镊子夹取菊花的外植体，全部插入诱导愈伤组织的培养基中
C.将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
D.将幼苗先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土
√
解析 植物幼嫩部分细胞全能性高，细胞分裂能力强，更容易经过脱分化形成愈伤组织，A正确；
接种时用镊子夹取菊花的外植体，将其部分(1/3～1/2)插入诱导愈伤组织的培养基中，而不是全部插入，B错误；
植物组织培养时，将愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上培养，长出芽后再转移至生根的培养基中诱导生根，C正确。
20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的超级作物。
不能，因为不同种生物之间存在着生殖隔离。
要培育出如图所示的番茄—马铃薯利用传统有性杂交方法能实现吗？为什么？
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目标一
植物体细胞杂交技术
资料 1978年，梅尔彻斯（G.Melchers）等人首次获得了马铃薯与番茄的体细胞杂种植株。虽然成功地培育出植株，但这种植株并不像科学家预料的那样，地上结番茄，地下结马铃薯，可仍具有划时代的意义，为植物体细胞杂交在生活生产实践中的应用拉开了帷幕。
根据以上资料，分析植物体细胞杂交技术。
活动2
分析植物体细胞杂交技术
马铃薯细胞
番茄细胞
正在融合的原生质体
活动2
分析植物体细胞杂交技术
番茄原生质体
马铃薯原生质体
酶解法去壁
细胞壁
纤维素酶、果胶酶
原生质体
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
人工诱融
1.番茄原生质体与马铃薯原生质体融合后，有哪几种类型(只考虑两两融合)？而我们需要的是哪种类型？所以原生质体融合后，我们要进行怎样的处理？
番茄-番茄融合细胞、马铃薯-马铃薯融合细胞、
番茄-马铃薯杂交细胞。
我们需要的是番茄-马铃薯杂种细胞。
因此要对融合后的原生质体进行筛选。
思考
2.若番茄细胞具有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb。马铃薯细胞含有4y条染色体，4个染色体组，基因型为ccccDDdd。
马铃薯细胞
番茄细胞
正在融合的原生质体
活动2
分析植物体细胞杂交技术
番茄原生质体
马铃薯原生质体
筛选
杂种细胞
成功融合的标志
再生出细胞壁
酶解法去壁
人工诱融
植物细胞融合
原理：细胞膜的流动性
思考
6（异源六倍体）
从杂种植株的染色体组成上看属于何种变异？
染色体数目变异
2x＋4y
杂种细胞染色体数为？
杂种细胞染色体组数为？
AabbccccDDdd
杂种细胞基因型为？
马铃薯细胞
番茄细胞
正在融合的原生质体
马铃薯原生质体
番茄原生质体
杂交完成的标志
原理：植物细胞的全能性
活动2
分析植物体细胞杂交技术
再分化
杂种植株
移栽
移栽后的植株
脱分化
愈伤组织
植物组织培养
杂种细胞
成功融合的标志
再生出细胞壁
植物细胞融合
原理：细胞膜的流动性
筛选
人工诱融
酶解法去壁
主要原因：
生物体内基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以“番茄—马铃薯”杂种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相互干扰，它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。
活动2
分析植物体细胞杂交技术
3. “番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番茄，地下结马铃薯，这是为什么？
思考
植物体细胞杂交技术
将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
+
白菜
甘蓝
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白菜-甘蓝
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。
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
1. 概念：
2. 实例：
3.意义：
4.研究现状：
白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等。
1.植物体细胞杂交与植物组织培养的比较
(1)原理
①植物体细胞杂交的原理：a.细胞膜的流动性；b.植物细胞的全能性。
②植物组织培养的原理：植物细胞的全能性。
(2)过程：植物体细胞杂交包括原生质体融合和植物组织培养等过程。
(3)繁殖方式：植物组织培养和植物体细胞杂交都属于无性繁殖；并且后者还能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。
核心归纳
2.特别提醒
(1)原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁。
(2)植物体细胞杂交的结果是获得杂种植株。
(3)植物体细胞杂交的培养基中要添加蔗糖溶液且浓度略大于原生质体内的浓度，这样不仅能为原生质体提供营养，而且还能维持一定的渗透压，使原生质体保持正常的形态。
核心归纳
3.如图所示是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程，植物细胞A和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是
A.过程①需要将植物细胞A和B置于含
纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中
B.过程②用聚乙二醇等诱导原生质体
a、b融合，主要依据的原理是细胞
膜具有选择透过性
C.将杂种细胞C培育成新植物体过程中需要根据生长发育进程更换培养基
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，不可育
√
解析 过程①为去除细胞壁，若将植物细胞A和B置于含有纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中，去除细胞壁后得到的原生质体容易吸水涨破，A错误；
过程②用聚乙二醇等诱导原生质体a、b融合，依据的原理是细胞膜的流动性，B错误；
将杂种细胞C培育成新植物体过程中，不同的发育阶段需要用不同的培养基，C正确；
最终得到的植株相对于甲、乙来说，染色体数目有差异，发生了染色体数目变异，但由于甲、乙都是二倍体植物，所以理论上得到的杂种植株是可育的，D错误。
4.白菜和甘蓝均为二倍体生物，科学家利用植物体细胞杂交的方法获得了白菜—甘蓝。它具有生长周期短，耐热性强和易储存等优点。下列叙述错误的是
A.用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性
B.白菜—甘蓝的培育用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术
C.杂种细胞含有两个细胞的遗传物质，所以体细胞杂交属于有性生殖
D.利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝的过程中不发生同源染色体联会现象
√
解析 植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，体现了酶的专一性，A正确；
白菜—甘蓝的产生过程是先将两种植物的原生质体融合，形成杂种细胞，再通过植物组织培养形成杂种植株，B正确；
植物体细胞杂交过程中没有经过减数分裂和受精作用，属于无性生殖，C错误；
利用植物体细胞杂交技术培育白菜—甘蓝的过程中，细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂，不会发生同源染色体联会现象，D正确。
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