【高中生物】植物细胞工程的基本技术课件 2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptx

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1、第2章细胞工程第第1 1节节植物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程的基本技术植物细胞工程的基本技术目录C O N T E N T S植植 物物 组组 织织 培培 养养 技技 术术植植 物物 体体 细细 胞胞 杂杂 交交 技技 术术细细胞胞工工程程的的概概念念及及发发展展历历程程细胞工程的概念及发展历程01 细胞工程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。地获得

2、细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。动物细胞工程动物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程原理原理操作水平操作水平目的目的植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交细胞工程的概述细胞工程的概述哈伯兰特提出细胞全能性的理论，但相关实验尝试没有成功。斯图尔德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。科金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古哈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。卡尔森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。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

3、域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合。植物细胞工程的发展历程植物细胞工程的发展历程1902年1958年1960年1964年1971年1974年希普：首例胚胎希普：首例胚胎移植成功移植成功哈里森哈里森:首创动物组织首创动物组织体外培养法体外培养法张明觉：发现哺乳动物张明觉：发现哺乳动物精子获能精子获能现象现象格登、童第周：体细胞格登、童第周：体细胞核移植成功核移植成功试管家兔诞生试管家兔诞生米尔斯坦和科勒：创立米尔斯坦和科勒：创立单克隆抗体单克隆抗体技术技术胚胎分割移植成功胚胎分割移植成功埃文斯：成功分离和培养埃文斯：成功分离和培养小鼠的胚胎干细胞小鼠的胚胎干细胞克隆羊克隆羊多莉诞生

4、多莉诞生山中伸弥：获得诱导山中伸弥：获得诱导多能干细胞多能干细胞单细胞基因组测序进行遗单细胞基因组测序进行遗传病筛查的传病筛查的试管婴儿试管婴儿诞生诞生我国我国科学家首次培育科学家首次培育了体细胞了体细胞克隆猴克隆猴18901890年年19071907年年19511951年年19581958年年19591959年年19751975年年19781978年年19811981年年19961996年年20062006年年20142014年年20172017年年动物细胞工程的发展历程动物细胞工程的发展历程植物组织培养技术02咏怀咏怀兰为王者香兰为王者香，芬馥清风里，芬馥清风里。从来岩穴姿从来岩穴姿，不，

5、不竞繁华美竞繁华美。思考：高洁、典雅的兰花颇受人思考：高洁、典雅的兰花颇受人喜欢。但其繁殖率低，价格不菲，喜欢。但其繁殖率低，价格不菲，如何让它大量、快速地繁殖呢？如何让它大量、快速地繁殖呢？植物组织培养技术植物组织培养技术 是是指将指将离体离体的植物器官、组织或细胞等，培养在的植物器官、组织或细胞等，培养在人工人工配制的培养基配制的培养基上，给予上，给予适宜的培养条件适宜的培养条件，诱导其形成，诱导其形成完整完整植株植株的技术。的技术。外植体外植体植物细胞的全能性植物细胞的全能性原原理理生殖方式生殖方式无性生殖无性生殖分裂方式分裂方式有丝分裂有丝分裂1 1、植物组织培养、植物组织培养2 2、

6、细胞全能性、细胞全能性 每一个细胞含有控制该生物发育的每一个细胞含有控制该生物发育的全部基因全部基因原因（1 1）受精卵胚胎干细胞生殖细胞体细胞）受精卵胚胎干细胞生殖细胞体细胞（2 2）植物细胞动物）植物细胞动物细胞细胞比较生物体内细胞并不都表现全能性原因：原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会基因会选择性表达选择性表达必修必修1-P1-P121121细胞经分裂和分化后，仍具有产生细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整完整有机体有机体或分化成其他各种细胞的或分化成其他各种细胞的潜能和特性潜能和特性。体现全能性的标志 细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完细胞

7、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整生物体或分化成其他各种细胞的潜能潜能如何才能让细胞表现出全能性？如何才能让细胞表现出全能性？叶子花瓣花粉细胞植物体细胞的全能性细胞的全能性播种扦插一般情况下：一定条件下：离体离体离体离体一定的营养物质一定的营养物质一定的营养物质一定的营养物质 植物激素植物激素植物激素植物激素适宜的温度、适宜的温度、适宜的温度、适宜的温度、pHpHpHpH 无菌等外界条件无菌等外界条件无菌等外界条件无菌等外界条件外植体外植体愈伤组织愈伤组织试管苗试管苗完整植株完整植株脱分化脱分化芽、根等芽、根等再分化再分化生长生长 发育发育接种外植体接种外植体诱导

8、愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽诱导生芽诱导生根诱导生根移栽成活移栽成活分化状态分化状态未分化状态未分化状态 用于植物组织培养的离用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。体的植物器官、组织或细胞。3 3、方法步骤、方法步骤外植体外植体愈伤组织愈伤组织试管苗试管苗完整植株完整植株脱分化脱分化芽、根等芽、根等再分化再分化生长生长 发育发育分化状态分化状态未分化状态未分化状态菊花的组织培养菊花的组织培养 脱分化：脱分化：在一定的在一定的 和和 等条件的等条件的 下，使下，使 的细胞的细胞 ，转，转变成变成 的的过程。过程。激素激素营养营养诱导诱导已经分化已经分化失去其特有的结构和功能失去其特有的结

9、构和功能未分未分化化的细胞的细胞光照条件：光照条件：过程中涉及的生命活动：过程中涉及的生命活动：一般不需要光照一般不需要光照只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化只有细胞增殖（有丝分裂），没有细胞分化 光照以后光照以后往往往往容容易形成维管组织，而易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。不易形成愈伤组织。外外植植体体脱脱分分化化的的难难易易因因植植物物种种类类、器器官官来来源源及及生生理理状状况况的的不不同同而而不不同同。一一般般来来说说，植植物物的的花花和和幼幼嫩嫩的的组组织织脱脱分分化化相相对对较较易易，而而植植物的物的茎茎、叶等成熟叶等成熟的组织脱分化则较难。的组织脱分化则较难。外植体外植体

10、愈伤组织愈伤组织试管苗试管苗完整植株完整植株脱分化脱分化芽、根等芽、根等再分化再分化生长生长 发育发育分化状态分化状态未分化状态未分化状态菊花的组织培养菊花的组织培养 在一定的在一定的激素激素和和营养营养等条件的诱导下，已分等条件的诱导下，已分化的细胞失去其特有的化的细胞失去其特有的结构和功能结构和功能,转变成未转变成未分化的细胞分化的细胞,进而形成进而形成不定形的不定形的薄壁组织团块。薄壁组织团块。再再分化是指产分化是指产生的愈伤组织继生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化出续进行培养，又可以重新分化出根或芽等器官的过程。根或芽等器官的过程。实质：实质：基因的选择性表达基因的选择性表达光照

11、条件：光照条件：需要给予适当强度的光照需要给予适当强度的光照诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。行光合作用。外植体外植体愈伤组织愈伤组织试管苗试管苗完整植株完整植株脱分化脱分化芽、根等芽、根等再分化再分化生长生长 发育发育分化状态分化状态未分化状态未分化状态菊花的组织培养菊花的组织培养过过程中涉及的生命活动：程中涉及的生命活动：既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化。既有细胞增殖（有丝分裂），又有细胞分化。结结果果：再分化形成：再分化形成胚状体胚状体、芽、根等。、芽、根等。离离体培养条件下，没有经过体培养条件下，没有经过受精过程受精过程，但是经过了，但是

12、经过了胚胎胚胎发育过程发育过程所形成的胚状类似物，因而统称为所形成的胚状类似物，因而统称为体细胞胚或胚体细胞胚或胚状体状体。菊花的组织培养菊花的组织培养外植体的消毒外植体的消毒外植体的切段外植体的切段接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽生根诱导生芽生根移栽移栽菊花的组织培养菊花的组织培养流水流水冲洗冲洗 酒精酒精消毒消毒30s30s 无菌水无菌水清洗清洗2 23 3次次 次氯酸钠溶液次氯酸钠溶液处理处理30min30min 无菌水无菌水清洗清洗2 23 3次。次。外植体的消毒外植体的消毒外植体的切段外植体的切段接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽生根诱导生芽生根

13、移栽移栽1 1 1 1、外植体的消毒、外植体的消毒、外植体的消毒、外植体的消毒菊花的组织培养菊花的组织培养流水流水冲洗冲洗 酒精酒精消毒消毒30s30s 无菌水无菌水清洗清洗2 23 3次次 次氯酸钠溶液次氯酸钠溶液处理处理30min30min 无菌水无菌水清洗清洗2 23 3次。次。外植体的消毒外植体的消毒外植体的切段外植体的切段接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽生根诱导生芽生根移栽移栽2 2 2 2、外植体的切段外植体的切段外植体的切段外植体的切段将消过毒的外植体置于无菌培养皿中将消过毒的外植体置于无菌培养皿中 用无菌滤纸吸去表面的水分用无菌滤纸吸去表面的水分 用解剖刀将

14、外植体切成用解剖刀将外植体切成0.50.51cm1cm长的小段。长的小段。1 1 1 1、外植体的消毒、外植体的消毒、外植体的消毒、外植体的消毒为什么全程都要无菌操作？防止微生物生长防止微生物生长。a.a.一一方方面防止杂菌与面防止杂菌与培养物竞争营养；培养物竞争营养；b.b.另另一方面产生有害物质危害培养物。一方面产生有害物质危害培养物。菊花的组织培养菊花的组织培养外植体的消毒外植体的消毒外植体的切段外植体的切段接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽生根诱导生芽生根移栽移栽在酒精灯火焰旁在酒精灯火焰旁，将外植体的，将外植体的1/31/31/21/2插入插入诱导愈伤组织的培养基诱

15、导愈伤组织的培养基中。中。用封口膜或瓶盖用封口膜或瓶盖封盖瓶口封盖瓶口，并在培，并在培养瓶上作好标记养瓶上作好标记。注意：接种时注意外植体的方向，注意：接种时注意外植体的方向，不不要倒插要倒插！（将将“形态学上端形态学上端”朝上，下端朝下朝上，下端朝下）3 3 3 3、接种外植体、接种外植体、接种外植体、接种外植体菊花的组织培养菊花的组织培养外植体的消毒外植体的消毒外植体的切段外植体的切段接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽生根诱导生芽生根移栽移栽4 4 4 4、诱导愈伤组织、诱导愈伤组织、诱导愈伤组织、诱导愈伤组织培养条件：培养条件：激素比例激素比例1 1：1 1；一般一般不

16、需要光照不需要光照；温度温度18-2218-22 。菊花的组织培养菊花的组织培养外植体的消毒外植体的消毒外植体的切段外植体的切段接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽生根诱导生芽生根移栽移栽5 5 5 5、诱导生芽生根、诱导生芽生根、诱导生芽生根、诱导生芽生根注意：注意：先诱导生芽，再诱导生根先诱导生芽，再诱导生根！生芽过程：生芽过程：生根过程：生根过程：将生长良好的愈伤组织转接到将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培诱导生芽的培养基养基上（含上（含细胞分裂素细胞分裂素比例多），比例多），需光照需光照。再将其转接到再将其转接到诱导生根的培养基诱导生根的培养基上（含上（含生长生长素

17、素比例多），比例多），需光照需光照。使用比例使用比例使用比例使用比例实验结果实验结果实验结果实验结果生长素生长素生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素 生长素生长素生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素 生长素生长素生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素促进促进促进促进根的分化根的分化根的分化根的分化促进促进促进促进芽的分化芽的分化芽的分化芽的分化促进愈伤组织促进愈伤组织促进愈伤组织促进愈伤组织的形成的形成的形成的形成菊花的组织培养菊花的组织培养外植体的消毒外植体的消毒外植体的切段外植体的切段接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽生根诱导

18、生芽生根移栽移栽5 5 5 5、诱导生芽生根、诱导生芽生根、诱导生芽生根、诱导生芽生根注意：注意：先诱导生芽，再诱导生根先诱导生芽，再诱导生根！生芽过程：生芽过程：生根过程：生根过程：将生长良好的愈伤组织转接到将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培诱导生芽的培养基养基上（含上（含细胞分裂素细胞分裂素比例多），比例多），需光照需光照。再将其转接到再将其转接到诱导生根的培养基诱导生根的培养基上（含上（含生长生长素素比例多），比例多），需光照需光照。使用顺序使用顺序使用顺序使用顺序实验结果实验结果实验结果实验结果先生长素后细胞分裂素先生长素后细胞分裂素先生长素后细胞分裂素先生长素后细胞分裂素有利于细

19、胞分裂，不分化有利于细胞分裂，不分化有利于细胞分裂，不分化有利于细胞分裂，不分化先细胞分裂素后生长素先细胞分裂素后生长素先细胞分裂素后生长素先细胞分裂素后生长素既分裂也分化既分裂也分化既分裂也分化既分裂也分化同时使用同时使用同时使用同时使用分化频率高分化频率高分化频率高分化频率高菊花的组织培养菊花的组织培养外植体的消毒外植体的消毒外植体的切段外植体的切段接种外植体接种外植体诱导愈伤组织诱导愈伤组织诱导生芽生根诱导生芽生根移栽移栽6 6 6 6、移栽、移栽、移栽、移栽移栽前先移栽前先打开封口膜或瓶盖打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几，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

20、，将幼苗移植到日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒消过毒的的蛭石蛭石或或珍珠岩珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。等环境中，待其长壮后再移栽入土。天然无毒矿物质，属于天然无毒矿物质，属于硅酸盐。硅酸盐。接种接种34d34d后，检查外植体的生长情况，统后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，试分析它们被污染计有多少外植体被污染，试分析它们被污染的可能原因。的可能原因。培养基、接种工具灭菌不彻底；培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不符合无菌操作要求等。操作过程不符合无菌操作要求等。被污染的培养基为什么为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并

21、且要求无菌操作？要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？原因是原因是避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会会危害培养物生长。危害培养物生长。杂菌和植物细胞之间有哪些关系杂菌和植物细胞之间有哪些关系？竞争竞争或或寄生。寄生。4 4、结果分析与评价结果分析与评价拓展：拓展：植物组织培养的两种途径植物组织培养的两种途径胚胚状状体体：离离体体培培养养条条件件下下，没没有有经经过过受受精精过过程程，但但经经过过胚胚胎胎发发育育过过程程形形成成的的胚胚状状类类似似物物，因因而而统统称称为为体体细胞胚或胚状体。细胞胚或胚状体。胚状体胚状体途径途径器官发生器

22、官发生途径途径外植体外植体脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织再分化再分化生芽生根生芽生根或胚状体或胚状体生长发育生长发育试管苗试管苗（移栽到大田）（移栽到大田）类似胚的结构类似胚的结构胚状体胚状体根、芽根、芽植物体植物体再分化再分化再分化再分化培养条件：培养条件：无菌无菌营养物质营养物质适宜条件（温度、适宜条件（温度、PHPH、光等）、光等）植物激素：植物激素：遮光遮光光照光照芽发育成叶，芽发育成叶，叶肉细胞中叶肉细胞中叶绿素的合叶绿素的合成需要光照成需要光照脱分化脱分化脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织离体的植物器官、组织或细胞（外植体）离体的植物器官、组织或细胞（外植体）愈伤组织重新分化愈伤组织重新分

23、化为芽、根等器官为芽、根等器官失去特有结构和功能失去特有结构和功能转变成未分化的细胞转变成未分化的细胞生长素生长素和和细胞分裂素细胞分裂素是启动细胞分裂、脱是启动细胞分裂、脱分化和再分化的分化和再分化的关键关键。生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素的比例和浓度会影响的比例和浓度会影响植物细胞的发育方向。植物细胞的发育方向。如：胡萝卜的形成如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、层、菊花幼茎段、月季的花药月季的花药排列不规则，高度排列不规则，高度液泡化，呈不定型液泡化，呈不定型状态的薄壁细胞状态的薄壁细胞植物组织培养小结植物组织培养小结1 1 选取多肉上健康、选取多肉上健康、饱满的叶片。饱满的叶片。2

24、2 用剪刀切下整片叶片，用剪刀切下整片叶片，切口要平滑、整齐。也可切口要平滑、整齐。也可以直接用手轻轻掰下叶片。以直接用手轻轻掰下叶片。3 3 平躺放在沙床上，平躺放在沙床上，叶片间隔相聚叶片间隔相聚2 2 3 3厘米。厘米。4 4 叶片切口不要有碰叶片切口不要有碰脏，摆放通风处脏，摆放通风处2 2 3 3天，晾干天，晾干。5 5 待叶片晾干后移至半阴待叶片晾干后移至半阴处养护。处养护。6 6 约约2 23 3周后生根，或周后生根，或从叶基处长出不定芽。从叶基处长出不定芽。7 7 叶插成功叶插成功多肉进行叶插繁殖多肉进行叶插繁殖【从社会中来从社会中来】植物体细胞杂交技术031.1.通过通过有性

25、杂交能实现吗？为什么？有性杂交能实现吗？为什么？西红柿西红柿土豆土豆不能，不同种物种间存在不能，不同种物种间存在生殖隔离生殖隔离植物体细胞杂交植物体细胞杂交技术技术2.2.有没有方法可以打破生殖隔离，实现有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得远缘杂交育种，获得“番茄番茄-马铃薯杂马铃薯杂种植株种植株”呢？呢？植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术 将将不同来源不同来源的植物细胞，在的植物细胞，在一定条件下一定条件下融合成融合成杂种细胞杂种细胞，并把，并把杂种细胞杂种细胞培育成新植物体培育成新植物体的技术。的技术。+=融合实例融合实例我们知道，植物细胞外我们知道，植物细胞外面有一层细胞

26、壁，这层面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍着细胞间的细胞壁阻碍着细胞间的杂交。在不损伤细胞膜杂交。在不损伤细胞膜的前提下，如何去除植的前提下，如何去除植物细胞的细胞壁？物细胞的细胞壁？方法：方法：酶解法。酶解法。植植物细胞去掉细胞壁，形成有活力的物细胞去掉细胞壁，形成有活力的原生质体原生质体。用用纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶水解。水解。利利用酶的专一性。用酶的专一性。A A细胞细胞A A原生质体原生质体B B细胞细胞B B原生质体原生质体原生质体：原生质体：脱去细胞壁的细胞叫原生质体。脱去细胞壁的细胞叫原生质体。动物细胞也可算做原生质体。动物细胞也可算做原生质体。原生质层：原生质层：成熟植物细

27、胞的细胞膜、液泡膜和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。包括细胞介于这两层膜之间的细胞质。包括细胞膜，细胞质，液泡膜。膜，细胞质，液泡膜。原生质层原生质体与原生质层的区别原生质体与原生质层的区别 质壁分离的质壁分离的“质质”指的指的是原生质层是原生质层A A细胞细胞B B细胞细胞A A原生质体原生质体B B原生质体原生质体正在融合的原生质体正在融合的原生质体愈伤组织愈伤组织 杂种植株杂种植株杂种植株杂种植株移栽后的移栽后的植株植株去除细胞壁去除细胞壁诱导融合诱导融合物理法：物理法：化学法化学法电融合法、离心法电融合法、离心法聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG）融合法）融合法高

28、高CaCa2+2+-高高p pH H融合法等融合法等 思考：融合后，培养基中思考：融合后，培养基中有几种类型的细胞？有几种类型的细胞？A A、B B、AAAA、BBBB、ABAB、多细胞融合多细胞融合为什么两个细胞能融合到一起呢？为什么两个细胞能融合到一起呢？融合原理：细胞膜具有流动性融合原理：细胞膜具有流动性1 1、过程、过程A A细胞细胞B B细胞细胞A A原生质体原生质体B B原生质体原生质体正在融合的原生质体正在融合的原生质体杂种细胞杂种细胞杂种细胞杂种细胞 愈伤组织愈伤组织 杂种植株杂种植株杂种植株杂种植株移栽后的移栽后的植株植株去除细胞壁去除细胞壁诱导融合诱导融合物理法：物理法：化

29、学法化学法电融合法、离心法电融合法、离心法聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG）融合法）融合法高高CaCa2+2+-高高p pH H融合法等融合法等杂种细胞壁再生杂种细胞壁再生标志着植物细胞融合完成标志着植物细胞融合完成植物细胞融合植物细胞融合参与此过程中的主要细胞器是？参与此过程中的主要细胞器是？高尔基体高尔基体杂种细胞的染色体数是多少？杂种细胞的染色体数是多少？杂种细胞染色体组数是多少？杂种细胞染色体组数是多少？两亲本染色体数之和两亲本染色体数之和两亲本染色体组数之和两亲本染色体组数之和原理：细胞膜的流动性原理：细胞膜的流动性1 1、过程、过程A A细胞细胞B B细胞细胞A A原生质体原生质体

30、B B原生质体原生质体正在融合的原生质体正在融合的原生质体杂种细胞杂种细胞杂种细胞杂种细胞 愈伤组织愈伤组织 杂种植株杂种植株杂种植株杂种植株移栽后的移栽后的植株植株去除细胞壁去除细胞壁诱导融合诱导融合物理法：物理法：化学法化学法电融合法、离心法电融合法、离心法聚乙二醇（聚乙二醇（PEGPEG）融合法）融合法高高CaCa2+2+-高高p pH H融合法等融合法等细胞壁再生细胞壁再生脱分化脱分化再分化再分化移栽移栽植物细胞融合植物细胞融合植物组织培养植物组织培养 植物细胞的全能性植物细胞的全能性细胞膜的流动性细胞膜的流动性 植物体细胞杂交的意义：植物体细胞杂交的意义：打破打破了了生殖隔离，生殖隔

31、离，克服远缘杂交不克服远缘杂交不亲和的障碍亲和的障碍，培育植物新品种。，培育植物新品种。植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术1 1、过程、过程 标志着植物体细胞杂交完成标志着植物体细胞杂交完成+=白菜白菜甘蓝甘蓝白菜白菜-甘蓝甘蓝1.1.白菜（白菜（2N=182N=18）与甘蓝（）与甘蓝（2N=182N=18）体细胞杂交体细胞杂交所得植株所得植株 白菜白菜-甘蓝的细胞染色体数为甘蓝的细胞染色体数为 ，属于，属于 倍体。倍体。3636 （异源）四（异源）四 2.2.白菜（白菜（2N=182N=18）与甘蓝（）与甘蓝（2N=182N=18）进行杂交（）进行杂交（相互授粉相互授粉），），所得植株白菜

32、所得植株白菜-甘蓝的细胞染色体数为甘蓝的细胞染色体数为 ，属于，属于 倍倍体。体。（异源）二（异源）二 1818 基因重组基因重组染色体数目变异染色体数目变异思考与练习思考与练习项目项目 体细胞杂交体细胞杂交 P P1 1：2n(Aabb)2n(Aabb)与与 P P2 2：2m(ccDd)2m(ccDd)生殖类型生殖类型变异类型变异类型染色体数染色体数染色体组数染色体组数基因组成基因组成植物体细胞杂交后代的遗传变化植物体细胞杂交后代的遗传变化无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律染色体数目变异染色体数目变异两亲本染色体数之和。两亲本染色体数之和。2n+2m2

33、n+2m两亲本染色体组数之和。两亲本染色体组数之和。2+22+2两亲本基因型之和。两亲本基因型之和。AabbccDdAabbccDd 番茄番茄马铃薯马铃薯 杂种植株没有如杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番科学家所想象的那样，地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么茄，地下长马铃薯，这是为什么?主要主要原因是原因是 生物体内基因的表达生物体内基因的表达不是孤立的不是孤立的，它们之间是相互调控、，它们之间是相互调控、相互影响的，所以相互影响的，所以番茄番茄马铃薯马铃薯杂种植株的细胞中虽然具备两个物杂种植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互

34、干扰，它们不能再像马铃表达相互干扰，它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂种植株自然就不能地上序表达，杂种植株自然就不能地上结番茄、地下长马铃薯了。结番茄、地下长马铃薯了。易错点拨易错点拨(1)(1)误误认认为为植植物物体体细细胞胞杂杂交交的的结结果果只只是是形形成成杂杂种种细细胞胞。植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。植物体细胞杂交的结果最终要经过组织培养形成杂种植株。(2)(2)误认为植物体细胞杂交属于有性生殖。误认为植物体细胞杂交属于有性生殖。植植物物体体细细胞胞杂杂交交过过程程中中没没有有有有性性生生殖殖细细胞胞的的结结合

35、合，因因此此不不属属于有性生殖，应为无性生殖。于有性生殖，应为无性生殖。(3)(3)误认为杂种植株的变异类型属于基因重组。误认为杂种植株的变异类型属于基因重组。杂杂种种植植株株的的染染色色体体数数通通常常是是两两亲亲本本细细胞胞染染色色体体数数目目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体变异。归纳拓展归纳拓展概念概念植物细胞融合植物细胞融合原生质体制备原生质体制备过程过程变异类型变异类型植物组织培养植物组织培养原生质体融合原生质体融合原理原理育种类型育种类型原理原理过程过程花药离体培养花药离体培养细胞全能性细胞全能性操作操作步骤步骤脱分化脱分化

36、再分化再分化外植体外植体根、芽、胚状体根、芽、胚状体愈伤组织愈伤组织外植外植体消体消毒毒接种接种切块切块形成愈伤形成愈伤组织组织诱导生诱导生芽生根芽生根植物体细植物体细胞杂交胞杂交植物组织植物组织培养培养植物细植物细胞工程胞工程优缺点优缺点巩固练习041.(20221.(2022重重庆庆市市高高二二期期末末)某某课课外外活活动动小小组组获获得得了了一一株株性性状状优优良良的的结结球球生生菜菜，并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列叙述正确的是并利用植物组织培养技术对其进行快速繁殖。下列叙述正确的是A.A.外植体消毒的过程：酒精消毒外植体消毒的过程：酒精消毒30 s30 s次氯酸钠溶液处理

37、次氯酸钠溶液处理30 min30 min无菌水清洗无菌水清洗 2 23 3次次B.B.愈伤组织是一种不定形的薄壁组织团块，诱导产生愈伤组织时每日应给予愈伤组织是一种不定形的薄壁组织团块，诱导产生愈伤组织时每日应给予 适时光照适时光照C.C.诱导生芽的培养基与诱导生根的培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比诱导生芽的培养基与诱导生根的培养基相比，前者中细胞分裂素所占的比 例和用量更高例和用量更高D.D.打开封口膜后直接用流水冲洗掉幼苗根部培养基，再移植到消毒的蛭石环打开封口膜后直接用流水冲洗掉幼苗根部培养基，再移植到消毒的蛭石环 境中炼苗处理境中炼苗处理2.(20222.(2022北北京京延延庆庆

38、高高二二期期中中)下下图图为为用用取取自自基基因因型型为为AaBbAaBb的的胡胡萝萝卜卜韧韧皮皮部细胞培育出胡萝卜小苗的过程，下列叙述中不正确的是部细胞培育出胡萝卜小苗的过程，下列叙述中不正确的是A.abA.ab过程是通过细胞有丝分裂完成的过程是通过细胞有丝分裂完成的B.bcdB.bcd过程发生了细胞分化过程发生了细胞分化C.abC.ab过程中使用的培养基中应含有机碳源和氮源过程中使用的培养基中应含有机碳源和氮源D.D.杂合植株经上述过程获得的幼苗会出现性状分离杂合植株经上述过程获得的幼苗会出现性状分离3 3、玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家在玉米育玉米是一种主要的农作物，

39、为了提高玉米的产量，科学家在玉米育种和栽培中作了大量的研究。如图是关于玉米培养的过程，据图判断下种和栽培中作了大量的研究。如图是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法中错误的是列说法中错误的是()A.A.从从繁繁殖殖原原理理上上分分析析，ADAD属属于于无无性性生殖生殖B.B.植株植株D D和和G G中的染色体组数不同中的染色体组数不同C.C.EGEG不能体现细胞的全能性不能体现细胞的全能性D.D.EFEF过程中获得的植株一般不用于过程中获得的植株一般不用于大田生产大田生产4 4.如如图图为为植植物物体体细细胞胞杂杂交交技技术术的的流流程程图图，其其中中甲甲和和乙乙分分别别表表示示两两种种二二倍

40、倍体体植植物物细细胞胞，所所含含有有的的染染色色体体组组分分别别是是 AA AA 和和 BBBB。据据图图分分析析，下下列列叙叙述正确的是述正确的是A.A.经过程经过程获得的获得的 a a、b b 称为原生质体称为原生质体，过程过程利用了细胞膜的流动性利用了细胞膜的流动性B.c B.c 细胞只有细胞只有 AABB AABB 这一种类型这一种类型C.C.过程过程和和分别是脱分化和再分化分别是脱分化和再分化D.D.获得的植物获得的植物 d d，即使即使在在减数分裂时同源染色体能正常配对，在理论减数分裂时同源染色体能正常配对，在理论 上上也也是是不不可可育的育的5 5自自然然条条件件下下兰兰花花杂杂

41、交交后后代代不不易易萌萌发发。科科研研人人员员用用四四倍倍体体品品种种绿绿宝宝石石和和二二倍倍体体品品种种春春剑剑进进行行杂杂交交，获获得得大大量量优优质质杂杂交交兰兰，并并对对其其进进行行染染色色体体观观察察与与计计数数，培育过程如图。下列分析不正确的是培育过程如图。下列分析不正确的是 A A调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化B B春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离C C所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为6060条条D D通过植物组织培养技术从杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状可能不一致通过植物组织培养技术从杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状可能不一致谢谢观看THANKSE