第四章第二节一

2．植物组织培养的过程
(1) 在无菌条件下取出花药或从花药中取出花粉
粒 ( 小孢子 ) ，在人工培养基上培养，形成花粉胚
或花粉愈伤组织，最后长成花粉植株。由于这种
植株含有染色体数目只相当于体细胞的一半，故
又称单倍体植株。
(2) 单倍体植株经过染色体加倍就成为纯合体植
株，利用单倍体育种，可明显缩短育种年限。
2．理论基础——细胞的全能性 (1) 概 念 ： 生 物 体 细 胞 具 有 使 后 代 细 胞 形 成 完整个体的潜能 。 ___________________ (2) 基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所 特有的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全 套_______ 基因 。 激素 及 (3) 实现条件：离体、提供营养物质、 ______ 其他适宜条件。
长出完整植株。
三、植物体细胞杂交 1．过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ离心
PEG
思考感悟
2．意义：在克服远源杂交不亲和的障碍、培育 作物新品种方面取得了重大突破。 植物体细胞杂交的第一个障碍是什么？ 【思考· 提示】 细胞壁。
核心要点突破
一、细胞的全能性
细胞的全能性指生物体的细胞具有使后代细 胞形成完整个体的潜能的特性。从理论上讲，生 物体的每一个活细胞都应该具有全能性。 1．全能性原因 生物体的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必需的全 部基因。
2．全能性高低 (1)受精卵＞生殖细胞(卵细胞＞精子)＞体细胞 (2)植物体细胞＞动物体细胞 (3)囊胚期细胞＞原肠胚时期细胞 【特别提醒】 ①同一生物个体发育时期越早， 其细胞的全能性越高。 ②人的成熟红细胞由于无遗传物质，所以不具 有全能性。
3．分化细胞的全能性 (1)从理论上讲，分化的体细胞应该具有全能性， 因为它是由受精卵通过有丝分裂形成的，细胞核 基因与受精卵的完全相同。但在生物体内并没有 表现为全能性，原因在于基因的选择性表达。只 有在脱离了母体限制、离体培养时，在一定外界 条件刺激下，才能表现出细胞的全能性，如植物 的组织培养。 (2)动物细胞由于高度分化不易表达， 但细胞核仍具有全能性。要想让细胞核的全能性 表达出来，须将体细胞核放入去核的卵细胞中， 构成重组细胞，然后重组细胞就可表现出全能性。
即时突破1 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．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达 C ．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能 性很高 D ．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出 全能性
解析：选 C 。此题需从以下几方面入手分析： 首先，受精卵是个体发育的起点，在自然条件下， 通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以全 能性最高；第二，体内每一个体细胞都是通过有 丝分裂形成的，都含有发育成完整个体所必需的 全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于 分化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而体 内细胞并没有表达出全能性；第三，卵细胞在一 定条件下，全能性表现比体细胞高，但与受精卵 不同，细胞的分化程度也很高；第四，分化的植 物细胞具有全能性，但要表达必须在一定条件下 离体培养。
二、植物组织培养
1．植物组织培养的条件
(1) 当植物细胞脱离了原来所在的植物体的器官
或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质(如：
矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加
剂)和其他外界条件作用下，就可能表现出全能性，
经脱分化、再分化发育成完整的植株。
(2) 植物细胞组织培养要想取得成功，必须有效 地防止细菌等的污染，保证培养材料、培养基、 培养用具完全无菌。因为如果在培养基上有细菌 等微小的生物存在，它们比植物细胞具有更强的 新陈代谢能力，它们比植物细胞生长、繁殖得更 快；而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很 快中毒死亡。因此，在培养过程中要求进行一系 列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。
二、植物组织培养 1．过程
脱分化
2．应用
无病毒 植物。 (1)快速繁殖、培育_________
色素 和杀 (2) 生产药物、食品添加剂、香料、 ______
虫剂等。
人工种子 。 (3)制造_____________
(4)应用于转基因植物的培育。
思考感悟
植物细胞表现出全能性的标志是什么？
【思考· 提示】
即时突破2 下列关于植物组织培养的叙述中， 错误的是( ) A ．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调 节渗透压 B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组 织的生长和分化 C ．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化 才能形成愈伤组织 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相同
(1)那么这两个“新人”的细胞膜融合的原理是什 么？(2)融合细胞发育成新的植物体其原理又是什 么？
【我的思考】 胞的全能性。
(1)细胞膜的流动性。 (2) 植物细
基础自主梳理
一、细胞工程的概念及细胞的全能性
1 ．细胞工程概念：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，通过某种工程 细胞器 水平上， 学手段，在细胞整体水平或__________ 遗传物质 或获 按照人们的意愿来改变细胞内____________ 得细胞产品的一门综合科学技术。
第二节
一
细胞工程简介
植物细胞工程
课标领航
基础自主梳理 核心要点突破
一
经典例题透析
知能过关演练
课标领航
1 ．掌握植物细胞全能性的理论基础和表现条 件。 2 ．理解植物组织培养的理论基础、过程和培 养条件。 3．了解植物体细胞杂交的理论基础和过程。
情景导引 中科院上海植物生理与生态研究所在“神舟”四号 上为一批特殊的“新人”——烟草细胞举办了特殊 的“婚礼”。将两个“新人”放入融合室中，当充 满液体的融合室中加上直流电场，两个原本相互游 离的细胞一下子贴到一起，开始了“窃窃私语”。 紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出 了小孔，透过这微小的空间，两股细胞质展开了 “心灵沟通”。渐渐地，细胞核也扭捏着“亲热” 起来，20分钟后，它俩已是你中有我、我中有你， 一个新生命就这样诞生了。