人教版高中生物选修三专题二第1节1.1《植物细胞工程的基本技术》课件共40张PPT
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| 名称 | 人教版高中生物选修三专题二第1节1.1《植物细胞工程的基本技术》课件共40张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-06-25 18:07:47 | ||
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文档简介
课件40张PPT。专题2 细胞工程§ 2-1 植物细胞工程一、植物细胞工程的理论基础——植物细胞全能性1.概念： 具有某种生物全部遗传信息的任何一个活细胞都具有发育成完整生物体的潜能。理解：a.具有全能性不等于能实现（表现）全能性b.具有全能性的条件： 具有某种生物全部遗传信息的任何一个活细胞！c.常见不具有全能性的细胞——不具有细胞核的特殊细胞成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞、导管细胞提示：
对一般生物（2N）而言，体细胞含有两整套遗传物质，生殖细胞含有一整套遗传物质，因而具备了形成完整个体所需要的全部信息。2.具有全能性的原因： 生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质及发育为完整个体所必需的全部基因。 3.生物体内细胞没有表现出全能性的原因： 在生物体内，在特定的时间和空间条件下，细胞基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。 4.细胞全能性体现（实现）的条件：①自然条件下的全能性的体现：a.受精卵细胞全能性的体现要求的条件最低。
因为个体发育的起点是受精卵，在自然状态下就可以形成完整个体。如蛙受精卵的体外发育。b.生殖细胞全能性的体现：
孤雌生殖：雄蜂、雄蚁个体的形成，都是在自然条件下生殖细胞全能性体现的很好事例。c.体细胞在自然条件下没有体现出全能性
因为受整个机体控制，在特定的时间和空间条件下，体细胞内的基因选择性表达，分化成为不同的组织、细胞，从而具备自己特定的形态、结构和功能，参与整个机体功能的完成。②人工条件下的全能性的体现：a.植物细胞全能性体现：生殖细胞的全能性：花药离体培养 形成单倍体幼苗；体细胞全能性：胡萝卜韧皮部细胞的培养，形成完整的幼苗。人工条件全能性的体现的要求： 离体（首要条件），一定营养物质（水、无机盐、维生素和氨基酸等），激素（细胞分裂素、生长素等），适宜条件（适宜温度、适时光照、pH等）。b.动物细胞核全能性的体现：细胞核移植技术：克隆羊的培育，鲤鲫移核鱼的培育等。条件要求： 在体外，把体细胞核移入去核的卵母细胞中，形成重组细胞，再在母体内完成胚胎发育的过程。５.细胞全能性大小的比较：①比较大小的依据：细胞全能性体现所要求条件的难易程度 越容易体现出来的，细胞的全能性就越高。越难以体现的，细胞的全能性就越低。若在目前技术条件下，不能体现出全能性的细胞，则被认为没有全能性，或者被认为不能体现出全能性。②一般情况下细胞全能性大小的比较顺序：a.植物细胞的全能性＞动物细胞的全能性（核有全能性）b.受精卵细胞的全能性＞ 胚胎干细胞＞生殖细胞的全能性＞体细胞的全能性；在体细胞中：a.分化程度低的细胞的全能性＞分化程度高的细胞b.幼嫩细胞的全能性＞衰老细胞c.分裂能力强的细胞的全能性＞分裂能力弱的细胞【典例】下列有关植物细胞全能性的叙述，不正确的是（ ）
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物细胞全能性是植物体细胞杂交的基础
D.花粉培育成单倍体，是细胞全能性的体现A【典例】把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株，这些植株( )
A.变异频率较高 B.都是单倍体
C.彼此性状极其相似 D.都是纯合子C【典例】关于细胞全能性的理解准确的是（ ）
A.大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全能性
B.细胞具有全能性的原因是细胞内含有个体发育所需的全部基因
C.将植物种子培养成小苗，证明了植物细胞具有全能性
D.通过动物细胞培养获得的大量细胞，证明了动物体细胞也具有全能性A B【典例】有关细胞全能性的叙述，不正确的是（ ）
A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B.由于分化，在生物体内细胞的全能性不能表达
C.与受精卵相反，卵细胞高度分化，全能性低
D.在一定条件下，离体培养的植物细胞能表现出全能性C【典例】列事实中，可以体现细胞全能性的是（ ）
①利用胡萝卜韧皮部的细胞培育出植株②转入抗虫基因的棉花叶肉细胞培育出植株③番茄体细胞与马铃薯体细胞融合后培育出植株④利用小麦花药离体培育出单倍体植株⑤蜜蜂未受精的卵发育成雄峰．
A.只有①④⑤ B.只有①②③ C.只有①②④⑤ D.①-⑤全部B【典例】离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成完整的植株，离体动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体原因是（ ）
A.动物细胞内没有成套的遗传物质
B.动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制，分化潜能变弱
C.动物细胞的细胞核太小
D.动物细胞的全能性低于植物细胞D（一）植物组织培养技术:1.概念及理解:（1）概念： 在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。（2）理解:①培养对象：离体的器官、组织、细胞②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等人工控制条件③培养结果： 产生愈伤组织、丛芽，或最终形成完整的植株。二、植物细胞工程常用的技术手段：植物组织培养、植物体细胞杂交 2.必要条件： 离体（首要条件）、一定的营养物质、激素和其他外界条件（一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等）。3.操作大致流程: 离体的植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化（又叫去分化）愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞）再分化根或芽等器官植物体从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官 脱分化产生的愈伤组织在在一定的培养条件下重新分化根或芽等器官，进而形成完整的小植株的过程。关键词：外植体、脱分化、愈伤组织、再分化（1）外植体：（2）脱分化： 由高度分化的植物器官、组织或细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能，产生愈伤组织的过程，又称去分化。（3）愈伤组织： 高度液泡化、无定形状态、排列疏松、无规则的薄壁细胞团。（4）再分化：切 取组织培养成功的关键是避免微生物的污染，确保无菌！接 种植物组织培养的培养基
无机营养成分：无机盐离子
有机营养成分：
① 含N物质：包括维生素和氨基酸
② 碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压
琼脂：起支持作用
激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素
PH值：5.0－6.0 愈伤组织的形成愈伤组织：
高度液泡化、无定形状态、排列疏松、无规则的薄壁细胞团。 愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下则容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。a.不定芽方式是分化形成不同器官的原基，再逐渐形成芽和根。【思维提高】b.胚状体方式是分化出具有胚根、胚芽、胚轴的胚状结构，进而长成完整植株。 愈伤组织的形态发生方式常见的有两种：
不定芽方式和胚状体方式 胚状体方式比不定芽方式有更多的优点。如胚状体可以制成人工种子等！植物组织培养（试管苗的形成） 在23～26 ℃恒温避光条件下培养一段时间，再将愈伤组织转接到分化培养基上培养诱导出试管苗。培养室移 栽 经过炼苗的小苗，可以和一般植物一样进行大规模栽培试管苗大规模培养1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？
2.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？
3.为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件(适宜的温度、湿度、光照、PH值、无菌条件）a.避免杂菌在上面迅速生长消耗营养
b.有些杂菌会危害培养物的生长。想一想？ 胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。 4.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？
5.植物组织培养的条件内因：离体的细胞、组织或器官
外因：
（1）适宜的外界环境条件， 例如无菌、适宜的温度、湿度、适时光照等
（2）培养基（无机营养成分、有机营养成分，激素、琼脂）
在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。【提示】——植物组织培养的类型：植物体细胞组织培养：无性生殖，生物个体水平上克隆植物花药的离体培养：有性生殖，培养出单倍体幼苗【拓展提高】——脱分化和再分化比较决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？植物激素：当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈促进愈伤组织的形成。当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。植物激素：主要是细胞分裂素和生长素。1.组织培养的一般步骤：【归纳提炼】(1)脱离母体：
脱离母体用于植物组织培养的植物器官、组织或细胞又称为外植体。
(2)植物激素：主要是生长素和细胞分裂素。
(3)无菌条件：
a.培养基需用高压蒸汽灭菌；
b.外植体在接种前要消毒，接种时需在无菌室中或超净工作台上进行。
(4)环境因素：适宜的温度、光照等外界条件。2.植物组织培养时，恢复植物细胞全能性的条件：【典例】在下列选项中，没有采用植物组织培养技术的是（ ）
A.利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株
B.利用花药离体培养得到单倍体植株
C.利用基因工程培育抗寒的番茄植株
D.利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株A【典例】将植物的茎尖和叶片、茎段、花药等，在无菌的条件下，培养在人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株．这种技术不仅可用来培育新品种，而且还可以快速繁殖植物，及防止植物病毒的危害．下列关于这种技术的叙述正确的是：（ ）
①这种技术利用了植物细胞的全能性②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体③这种技术属于细胞工程的应用领域之一
④这种技术属于无性繁殖的方式．
A.① B.①②③④ C.①②③ D.①②B【典例】下列有关植物细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A.理论上只要是活的植物细胞都可以培养成新个体
B.植物组织培养过程中需要进行严格的无菌操作
C.脱分化过程需要一定比例的生长素和细胞分裂素诱导
D.单倍体培育过程使用了组织培养技术，但属于有性生殖过程A【典例】如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和_______两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是__________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是_____________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因__________的结果。生长素无机物 细胞的全能性有丝分裂分化培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素合成需要光照条件选择性表达植物组织培养操作流程图（二）植物体细胞杂交技术：1.定义： 用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。2.原理：细胞全能性；细胞膜流动性；酶的专一性3.操作大致过程：提示：
植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合，属于无性生殖！3.操作过程：杂合的原生质体杂种细胞（筛选）愈伤组织杂种植株物理法：离心、振动、电激等
化学法：聚乙二醇（PEG）等试剂纤维素酶、果胶酶等杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的染色体是两亲本细胞染色体之和。 （1）去壁的常用方法：酶解法：纤维素酶、果胶酶等处理（2）诱导融合的方法：a.物理法：离心、振动、电刺激等b.化学法：聚乙二醇（PEG）作为诱导剂（3）原生质体融合的原理：细胞膜具有一定的流动性（4）原生质体融合完成的标志：杂种细胞再生出细胞壁提醒：在多个细胞进行融合时，目前的诱导细胞融合的手段都不具有定向性，既融合的细胞不一定是实验者期望得到的细胞类型。在仅考虑2个原生质体融合的前提下： 融合类型 3种 ：AB型、 AA型 、BB型，未融合类型2种：B型、A型①克服植物有性杂交不亲合的障碍。
②打破物种之间的生殖隔离。
③扩大遗传重组的范围。4. 与传统有性杂交方法比较的优势：烟草 —— 海岛烟草胡萝卜 —— 羊角芹5.缺点：
有些理论和技术问题还没有解决，还不能完全按人们的意愿来设计生物。思考与探究 1为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
主要原因是：
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，所以马铃薯—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。 自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。 思考与探究 2植物体细胞杂交概念图1.植物体细胞杂交流程图解：②植物体细胞杂交后的植物，有几个染色体组就称为几倍体。【归纳提炼】【提示】——体细胞杂交植物的染色体组数①染色体组数目＝甲、乙两个细胞内染色体组数之和，染色体数目增加，属于染色体数目的变异。2.植物体细胞杂交有关知识点:【典例】下图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，有关叙述正确的是 ( )
A.获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶
B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素
C.a、b细胞融合为c细胞的原理是生物膜具有流动性
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C【典例】关于番茄—马铃薯杂种植株，下列叙述不正确的是
( )
A.若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含(m＋n)条染色体
B.过程②结束后需要淘汰自身融合的细胞
C.过程③不存在细胞分裂
D．这项技术已经广泛应用到杂种植物的培育中D 【典例】下图为通过植物体细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题。
(1)通过①②过程处理后可获得具有活力的__________。过程③一般可用____________作为诱导剂来诱导细胞融合。
(2)⑤过程为______________，即让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的__________而转变为未分化的状态。
(3)⑥过程表示通过________形成不同的组织和器官，其根本原因是____________________。
(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是______________。其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是______________________。
(5)植物体细胞杂交的研究在_______________________________方面取得了巨大突破。 聚乙二醇原生质体 脱分化分化状态再分化基因的选择性表达植物组织培养全能性高，易培养形成愈伤组织克服不同生物远缘杂交的障碍植物组织培养和植物体细胞杂交的比较植物组织培养 细胞的全能性 原理 植物体细胞杂交细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程名称 选材 选取根尖、茎尖、形成层部位最
容易诱导脱分化不同植物细胞技术
操作 脱分化、再分化等 除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除
细胞壁,用一定的方法诱导细胞融合关系 植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂细胞的全能性 离体的细胞、组织和器官愈伤组织根、芽（或胚状体）植物个体原生质体质体融合杂种细胞杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍， 大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围课 堂 归 纳
对一般生物（2N）而言，体细胞含有两整套遗传物质，生殖细胞含有一整套遗传物质，因而具备了形成完整个体所需要的全部信息。2.具有全能性的原因： 生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质及发育为完整个体所必需的全部基因。 3.生物体内细胞没有表现出全能性的原因： 在生物体内，在特定的时间和空间条件下，细胞基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。 4.细胞全能性体现（实现）的条件：①自然条件下的全能性的体现：a.受精卵细胞全能性的体现要求的条件最低。
因为个体发育的起点是受精卵，在自然状态下就可以形成完整个体。如蛙受精卵的体外发育。b.生殖细胞全能性的体现：
孤雌生殖：雄蜂、雄蚁个体的形成，都是在自然条件下生殖细胞全能性体现的很好事例。c.体细胞在自然条件下没有体现出全能性
因为受整个机体控制，在特定的时间和空间条件下，体细胞内的基因选择性表达，分化成为不同的组织、细胞，从而具备自己特定的形态、结构和功能，参与整个机体功能的完成。②人工条件下的全能性的体现：a.植物细胞全能性体现：生殖细胞的全能性：花药离体培养 形成单倍体幼苗；体细胞全能性：胡萝卜韧皮部细胞的培养，形成完整的幼苗。人工条件全能性的体现的要求： 离体（首要条件），一定营养物质（水、无机盐、维生素和氨基酸等），激素（细胞分裂素、生长素等），适宜条件（适宜温度、适时光照、pH等）。b.动物细胞核全能性的体现：细胞核移植技术：克隆羊的培育，鲤鲫移核鱼的培育等。条件要求： 在体外，把体细胞核移入去核的卵母细胞中，形成重组细胞，再在母体内完成胚胎发育的过程。５.细胞全能性大小的比较：①比较大小的依据：细胞全能性体现所要求条件的难易程度 越容易体现出来的，细胞的全能性就越高。越难以体现的，细胞的全能性就越低。若在目前技术条件下，不能体现出全能性的细胞，则被认为没有全能性，或者被认为不能体现出全能性。②一般情况下细胞全能性大小的比较顺序：a.植物细胞的全能性＞动物细胞的全能性（核有全能性）b.受精卵细胞的全能性＞ 胚胎干细胞＞生殖细胞的全能性＞体细胞的全能性；在体细胞中：a.分化程度低的细胞的全能性＞分化程度高的细胞b.幼嫩细胞的全能性＞衰老细胞c.分裂能力强的细胞的全能性＞分裂能力弱的细胞【典例】下列有关植物细胞全能性的叙述，不正确的是（ ）
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物细胞全能性是植物体细胞杂交的基础
D.花粉培育成单倍体，是细胞全能性的体现A【典例】把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养，获得了许多完整的植株，这些植株( )
A.变异频率较高 B.都是单倍体
C.彼此性状极其相似 D.都是纯合子C【典例】关于细胞全能性的理解准确的是（ ）
A.大量的科学事实证明，高度分化的植物体细胞仍具有全能性
B.细胞具有全能性的原因是细胞内含有个体发育所需的全部基因
C.将植物种子培养成小苗，证明了植物细胞具有全能性
D.通过动物细胞培养获得的大量细胞，证明了动物体细胞也具有全能性A B【典例】有关细胞全能性的叙述，不正确的是（ ）
A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B.由于分化，在生物体内细胞的全能性不能表达
C.与受精卵相反，卵细胞高度分化，全能性低
D.在一定条件下，离体培养的植物细胞能表现出全能性C【典例】列事实中，可以体现细胞全能性的是（ ）
①利用胡萝卜韧皮部的细胞培育出植株②转入抗虫基因的棉花叶肉细胞培育出植株③番茄体细胞与马铃薯体细胞融合后培育出植株④利用小麦花药离体培育出单倍体植株⑤蜜蜂未受精的卵发育成雄峰．
A.只有①④⑤ B.只有①②③ C.只有①②④⑤ D.①-⑤全部B【典例】离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成完整的植株，离体动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体原因是（ ）
A.动物细胞内没有成套的遗传物质
B.动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制，分化潜能变弱
C.动物细胞的细胞核太小
D.动物细胞的全能性低于植物细胞D（一）植物组织培养技术:1.概念及理解:（1）概念： 在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。（2）理解:①培养对象：离体的器官、组织、细胞②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等人工控制条件③培养结果： 产生愈伤组织、丛芽，或最终形成完整的植株。二、植物细胞工程常用的技术手段：植物组织培养、植物体细胞杂交 2.必要条件： 离体（首要条件）、一定的营养物质、激素和其他外界条件（一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等）。3.操作大致流程: 离体的植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化（又叫去分化）愈伤组织（排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞）再分化根或芽等器官植物体从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官 脱分化产生的愈伤组织在在一定的培养条件下重新分化根或芽等器官，进而形成完整的小植株的过程。关键词：外植体、脱分化、愈伤组织、再分化（1）外植体：（2）脱分化： 由高度分化的植物器官、组织或细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能，产生愈伤组织的过程，又称去分化。（3）愈伤组织： 高度液泡化、无定形状态、排列疏松、无规则的薄壁细胞团。（4）再分化：切 取组织培养成功的关键是避免微生物的污染，确保无菌！接 种植物组织培养的培养基
无机营养成分：无机盐离子
有机营养成分：
① 含N物质：包括维生素和氨基酸
② 碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压
琼脂：起支持作用
激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素
PH值：5.0－6.0 愈伤组织的形成愈伤组织：
高度液泡化、无定形状态、排列疏松、无规则的薄壁细胞团。 愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下则容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。a.不定芽方式是分化形成不同器官的原基，再逐渐形成芽和根。【思维提高】b.胚状体方式是分化出具有胚根、胚芽、胚轴的胚状结构，进而长成完整植株。 愈伤组织的形态发生方式常见的有两种：
不定芽方式和胚状体方式 胚状体方式比不定芽方式有更多的优点。如胚状体可以制成人工种子等！植物组织培养（试管苗的形成） 在23～26 ℃恒温避光条件下培养一段时间，再将愈伤组织转接到分化培养基上培养诱导出试管苗。培养室移 栽 经过炼苗的小苗，可以和一般植物一样进行大规模栽培试管苗大规模培养1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？
2.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？
3.为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件(适宜的温度、湿度、光照、PH值、无菌条件）a.避免杂菌在上面迅速生长消耗营养
b.有些杂菌会危害培养物的生长。想一想？ 胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他部分如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。 4.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？
5.植物组织培养的条件内因：离体的细胞、组织或器官
外因：
（1）适宜的外界环境条件， 例如无菌、适宜的温度、湿度、适时光照等
（2）培养基（无机营养成分、有机营养成分，激素、琼脂）
在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。【提示】——植物组织培养的类型：植物体细胞组织培养：无性生殖，生物个体水平上克隆植物花药的离体培养：有性生殖，培养出单倍体幼苗【拓展提高】——脱分化和再分化比较决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？植物激素：当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈促进愈伤组织的形成。当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生；浓度比低时，有利于根的发生。植物激素：主要是细胞分裂素和生长素。1.组织培养的一般步骤：【归纳提炼】(1)脱离母体：
脱离母体用于植物组织培养的植物器官、组织或细胞又称为外植体。
(2)植物激素：主要是生长素和细胞分裂素。
(3)无菌条件：
a.培养基需用高压蒸汽灭菌；
b.外植体在接种前要消毒，接种时需在无菌室中或超净工作台上进行。
(4)环境因素：适宜的温度、光照等外界条件。2.植物组织培养时，恢复植物细胞全能性的条件：【典例】在下列选项中，没有采用植物组织培养技术的是（ ）
A.利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株
B.利用花药离体培养得到单倍体植株
C.利用基因工程培育抗寒的番茄植株
D.利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株A【典例】将植物的茎尖和叶片、茎段、花药等，在无菌的条件下，培养在人工配制的培养基上，使它发育成完整的植株．这种技术不仅可用来培育新品种，而且还可以快速繁殖植物，及防止植物病毒的危害．下列关于这种技术的叙述正确的是：（ ）
①这种技术利用了植物细胞的全能性②这种技术叫做组织培养，可以克隆生物体③这种技术属于细胞工程的应用领域之一
④这种技术属于无性繁殖的方式．
A.① B.①②③④ C.①②③ D.①②B【典例】下列有关植物细胞工程的叙述，错误的是（ ）
A.理论上只要是活的植物细胞都可以培养成新个体
B.植物组织培养过程中需要进行严格的无菌操作
C.脱分化过程需要一定比例的生长素和细胞分裂素诱导
D.单倍体培育过程使用了组织培养技术，但属于有性生殖过程A【典例】如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和_______两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是__________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是_____________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因__________的结果。生长素无机物 细胞的全能性有丝分裂分化培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素合成需要光照条件选择性表达植物组织培养操作流程图（二）植物体细胞杂交技术：1.定义： 用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。2.原理：细胞全能性；细胞膜流动性；酶的专一性3.操作大致过程：提示：
植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合，属于无性生殖！3.操作过程：杂合的原生质体杂种细胞（筛选）愈伤组织杂种植株物理法：离心、振动、电激等
化学法：聚乙二醇（PEG）等试剂纤维素酶、果胶酶等杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的染色体是两亲本细胞染色体之和。 （1）去壁的常用方法：酶解法：纤维素酶、果胶酶等处理（2）诱导融合的方法：a.物理法：离心、振动、电刺激等b.化学法：聚乙二醇（PEG）作为诱导剂（3）原生质体融合的原理：细胞膜具有一定的流动性（4）原生质体融合完成的标志：杂种细胞再生出细胞壁提醒：在多个细胞进行融合时，目前的诱导细胞融合的手段都不具有定向性，既融合的细胞不一定是实验者期望得到的细胞类型。在仅考虑2个原生质体融合的前提下： 融合类型 3种 ：AB型、 AA型 、BB型，未融合类型2种：B型、A型①克服植物有性杂交不亲合的障碍。
②打破物种之间的生殖隔离。
③扩大遗传重组的范围。4. 与传统有性杂交方法比较的优势：烟草 —— 海岛烟草胡萝卜 —— 羊角芹5.缺点：
有些理论和技术问题还没有解决，还不能完全按人们的意愿来设计生物。思考与探究 1为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？
主要原因是：
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，所以马铃薯—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。 自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。 思考与探究 2植物体细胞杂交概念图1.植物体细胞杂交流程图解：②植物体细胞杂交后的植物，有几个染色体组就称为几倍体。【归纳提炼】【提示】——体细胞杂交植物的染色体组数①染色体组数目＝甲、乙两个细胞内染色体组数之和，染色体数目增加，属于染色体数目的变异。2.植物体细胞杂交有关知识点:【典例】下图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，有关叙述正确的是 ( )
A.获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶
B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素
C.a、b细胞融合为c细胞的原理是生物膜具有流动性
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C【典例】关于番茄—马铃薯杂种植株，下列叙述不正确的是
( )
A.若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含(m＋n)条染色体
B.过程②结束后需要淘汰自身融合的细胞
C.过程③不存在细胞分裂
D．这项技术已经广泛应用到杂种植物的培育中D 【典例】下图为通过植物体细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题。
(1)通过①②过程处理后可获得具有活力的__________。过程③一般可用____________作为诱导剂来诱导细胞融合。
(2)⑤过程为______________，即让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的__________而转变为未分化的状态。
(3)⑥过程表示通过________形成不同的组织和器官，其根本原因是____________________。
(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是______________。其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是______________________。
(5)植物体细胞杂交的研究在_______________________________方面取得了巨大突破。 聚乙二醇原生质体 脱分化分化状态再分化基因的选择性表达植物组织培养全能性高，易培养形成愈伤组织克服不同生物远缘杂交的障碍植物组织培养和植物体细胞杂交的比较植物组织培养 细胞的全能性 原理 植物体细胞杂交细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性过程名称 选材 选取根尖、茎尖、形成层部位最
容易诱导脱分化不同植物细胞技术
操作 脱分化、再分化等 除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除
细胞壁,用一定的方法诱导细胞融合关系 植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂细胞的全能性 离体的细胞、组织和器官愈伤组织根、芽（或胚状体）植物个体原生质体质体融合杂种细胞杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍， 大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围课 堂 归 纳