2.1植物细胞工程

A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C
C.充足的光照
D.适宜的养料和激素
诱导愈伤组织的过程中应避光，在有光时，往往容 易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。
4.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整 植株，不需要（ C ） A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态 C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素
1、植物组织培养成功的关键是避免微生物的污 染，所有实验用具都必须严格灭菌，接种过程 要进行严格的无菌操作。 2、外植体一般选择分裂能力强、容易诱导产 生愈伤组织的植物部分。 3、植物组织培养的培养基是固体培养基，配制 的培养基中含有植物生长发育所需的全部营养物 质，其中生长素和细胞分裂素用量的比例对器官 发生起决定作用。
4、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的原因：
基因在特定的时间和空间条件下 选择性表达 的结果
1.下列有关细胞分化的叙述中，不正确的是
（ ） A.细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结 C 构和生理功能上发生稳定性差异的过程 B.细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命 现象 C.通过细胞分化，使细胞的数量和种类越来 越多 D.细胞分化发生在生物体的整个生命过程中
2.下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答： （1）植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,分离出有活力的原 生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条 件下用 纤维素酶或果胶酶 等分解植物的细胞壁。 （2）②过程为 细胞融合 ，该过程的发生，必须进行人工诱导。 人工诱导原生质体融合的物理方法是：利用 离心、振动、电刺激 等 （至少写出两种）促使原质体融合；化学方法是： 用 聚乙二醇 等试剂作为诱导剂诱导融合。若植物细胞A和B 的基因型分别为AaBB、ccDd，则融合后，细胞的基因型 AAaaBBBB、AaBBccDd、ccccDDdd 。
白 菜
甘 蓝
白菜－甘蓝
“白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期 短、耐热性强和易于贮藏等优点。
5、未解决的问题：
未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代 的优良性状。
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，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，所以杂交植株不能 地上长番茄、地下结马铃薯。
B.愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果
C.愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果
D.愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果
反馈练习
2.下列属于组织培养的是：（ A ） A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株
3.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成 愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需 要的（ ）
（3）③表示融合后的原生质体再产生样的细胞壁，新细胞壁的产 高尔基体 细胞器)有密切关系。 生与细胞内___________( (4) 已知植物细胞A中含2M条染色体，植物细胞B中含有2N条染色 体，则杂种植株体细胞染色体数为 2M+2N 。若对二者采用杂 存在生殖隔离 交育种方法一般不能成功，原因是 ，若能 M+N 成功的话，得到的后代应含 条染色体。 （5）在④⑤过程中,细胞分裂的主要方式是有丝分裂,此种分裂方 遗传物质的精确复制和平均分配， 式的重要意义(或称特征)是_________________ 。
（4）花药离体培养应用的是植物组织培养 技术，其理论基础 是 细胞的全能性 。 （5）若图中所用是基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花 药，则通过①②③过程获得的试管苗细胞的细胞核中含有 12 个DNA分子， 12 条染色体，基因型为 ab Ab AB aB 。 ⑤过程需要使用 秋水仙素 处理，作用是： 抑制纺锤体的形成，使染色体的数目加倍 。
植物细胞的全能性
细胞的全能性
1、概念：
具有某种生物 全套遗传信息 的细胞，都具有发育 成 完整个体 的潜能，这种特性称为细胞的全能性。
2、基础（具有全能性的原因）：
每个细胞都包含有该物种所特有的 全套遗传物质， 都有发育成为完整个体所需的 全部基因。
3、全能性的大小：
（1）受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞 （2）植物细胞 > 动物细胞 （3）分化程度低的细胞 > 分化程度高的细胞
孤雌生殖：
雄蜂
由卵细胞未经过受精作用 直接发育而来的。
所以，它的体细胞染色体数
配子染色体数
单倍体
由有性生殖细胞（如卵、花粉、配子 等）直接发育而成的个体，就是单倍体。
单倍体植株有几个染色体组？
由配子直接发育来的，不管含有 几个染色体，都只能叫单倍体 。
繁殖方式 起点：一般体细胞 无性繁殖 有性繁殖 起点：生殖细胞
专题2
细胞工程
应用的原理和方法 概念 研究的水平 研究的目的 细 胞 工 程 分类 动物细胞工程
细胞生物学和分 子生物学 细胞整体水平 或细胞器水平
按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品
植物细胞工程
细胞工程的概念
细胞工程是指应用细胞生物学和 分子生物学的原理和方法，通过细胞 水平或细胞器水平上的操作，按照人 们的意愿来改变细胞内的遗传物质或 获得细胞产品的一门综合科学技术。
保证亲代和子代之间遗传性状的稳定性
（6）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出 打破物种的界限，克服远缘杂交不亲和。 。 的优点是可以________________________________
3.下图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题：
(1）过程 ① 是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放生素、植物激素 。 （至少答三种） ( 2 ）过程 ② 是花药在培养基所提供的特定条件下发生多次细胞分裂，形成 愈伤组织，此过程叫作 脱分化 ，细胞分裂的方式是 有丝分裂 。 ( 3 ）过程 ③ 是诱导愈伤组织分化出芽和根，最后长成植株。这一过程 叫 再分化 。该植株是 单倍体 植株，其特点是 植株弱小，高度不育 ， 生产上没有推广应用的价值。该过程所用培养基中应有 和 生长素 细胞分裂素 两类激素。
无菌操作 植物激素(生长素和细胞分裂素） 适宜的营养物质（有机物、无机物） 温度、酸碱度、光照等条件的控制
植物组织培养的概念
植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下， 将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配 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。
切取 形成层 移栽
植物体细胞杂交
用传统的有性杂交方法无法将由玉米 和小麦杂交，那么用什么方法可以得到二 者的杂种后代呢?
1．两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第 一个障碍是什么？ 2．有没有一种温和的去壁方法呢？温和的去壁方法 是怎样的？ 3．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的 什么特性有关？ 4．自然状态下，细胞之间不能发生融合，用什么方 法使两个原生质体融合？ 5．杂种细胞形成的标志是什么？ 6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
（1）生长素：细胞分裂素=1时，促进愈伤组织的形成 （2）生长素：细胞分裂素>1时，促进根分化 （3）生长素：细胞分裂素<1时，促进芽分化
使用顺序
实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但不利分化 先使用细胞分裂素后使用生长素
同时使用
细胞既分裂、也分化
分化频率高
4、脱分化培养愈伤组织时要避光（如果光照，容 易分化产生维管组织，不利于产生大量的愈伤组 织），再分化要有光照，有利于诱导产生叶绿素。
MS培养基主要成分包括：
A、大量元素: N、P、 S 、 K、Ca、Mg等
B、微量元素:B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、 I、Co等 C、有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、 蔗糖等 D、植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等
在整个操作过程中，是如何来实现无菌环境的？
1、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌） 2、外植体的消毒（酒精、氯化汞） 3、接种的无菌操作（酒精、酒精灯——灼烧） 4、无菌箱中的培养； 5、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。
在生物的个体发育中，由于基因在特定时间 和空间下选择性地表达而形成不同器官，因此， 要实现细胞的全能性，首先必须使生物体的细胞 处于离体状态。 当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组 织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和 其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发 育成完整的植株。
表达条件：离体条件
植物细胞工程的实际应用
繁殖植物的新途径
微型育种 作物脱毒 人工种子
植物体细胞杂交技术
1、过程
植物细胞A
去壁
植物细胞的融合
纤维素酶、 方法？ 果胶酶等
植物组织培养
原生质体A 原生质体B
去壁
杂种 融合的 细胞 原生质 脱 人 再 AB 体AB 分
工 诱 导
筛选
融合 完成 的 标志
植物细胞B
生 出 细 胞 壁
化
愈 伤 组 织
再 分 化
杂 种 植 株
激素
物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇等试剂
细胞工程
植物细胞工程 动物细胞工程
细胞工程与基因工程的操作水平有何不同？ 前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术,
后者是分子水平上的生物技术。
思考:
转基因抗虫棉是 分子 水平上的技术，
克隆羊多莉是 细胞 水平上的技术。
植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
植物细胞工程常用的技术是 植物体细胞杂交
植物细胞工程的理论基础(基本原理）是：
养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液 泡化、无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则 的组织。