資源簡介

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第2章 細(xì)胞工程
2.1 植物細(xì)胞工程
2.2 動物細(xì)胞工程
2.3 胚胎工程
什么是細(xì)胞工程 p31
細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得細(xì)胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。
動物細(xì)胞工程
植物細(xì)胞工程
原理
操作水平
目的
哈伯蘭特提出了細(xì)胞全能性的理論，但相關(guān)的實驗嘗試沒有成功。
斯圖爾德等發(fā)現(xiàn)胡蘿卜的體細(xì)胞可以分化為胚，為細(xì)胞全能性理論提供了強(qiáng)有力的支持。
科金用真菌的纖維素酶分解番茄根的細(xì)胞壁，成功獲得了原生質(zhì)體
古哈等在培養(yǎng)毛曼陀羅的花藥時，首次得到了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來的胚。
卡爾森誘導(dǎo)煙草種間原生質(zhì)體融合，獲得了第一株體細(xì)胞種間雜種植株。
土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒被發(fā)現(xiàn)。之后，該質(zhì)粒應(yīng)用于植物分子生物學(xué)領(lǐng)域，促進(jìn)了植物細(xì)胞工程與分子生物學(xué)技術(shù)的緊密結(jié)合。
1902年
1958年
1960年
1964年
1971年
1974年
P32【科技探索之路】植物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程
目標(biāo)
01
02
03
結(jié)合“菊花的組織培養(yǎng)”的實驗操作，嘗試設(shè)計植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡圖（科學(xué)探究）
簡述植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的原理和過程（生命觀念）
查閱資料，嘗試探究植物生長素和細(xì)胞分裂素使用比例對植物組織培養(yǎng)的影響
（社會責(zé)任、科學(xué)探究）
學(xué)習(xí)目標(biāo)
從古至今，我國人民都把蘭花看作高潔、典雅的象征，很多人喜歡蘭花。
①蘭花種子通常發(fā)育不全，在自然條件下萌發(fā)率極低；
②傳統(tǒng)分株繁殖的方法又存在繁殖周期長，繁殖率低等問題，
如果靠自然繁殖，蘭花的價格可想而知了。
如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖，從而走入尋常百姓家呢？
問題探討
1500萬/株
葉子
花瓣
花粉
細(xì)胞
新的植物體
細(xì)胞的全能性
播種
扦插
一般情況下：
一定條件下：
新的植物體
人工栽培植物的方法
細(xì)胞經(jīng) 后，仍然具有產(chǎn)生 或分化成其他
的潛能，即細(xì)胞具有全能性。
高度分化的細(xì)胞仍含有該物種的全部遺傳信息，具有發(fā)育成完整個體所需要的全套基因。
（1）定義：
（3）原因：
分裂和分化
完整生物體
各種細(xì)胞
細(xì)胞的全能性
（4）全能性大小比較：
①按細(xì)胞分化程度比：
②按細(xì)胞分裂能力比：
③不同類型細(xì)胞的全能性：
④不同生物細(xì)胞的全能性：
全能性：分化程度低的＞分化程度高的
全能性：分裂能力強(qiáng)的＞分裂能力弱的
受精卵＞生殖細(xì)胞（如精子、卵細(xì)胞）＞體細(xì)胞
植物細(xì)胞＞動物細(xì)胞
細(xì)胞→ 完整個體或其他各種細(xì)胞
（2）體現(xiàn)全能性的標(biāo)志：
思考：
是不是所有的活細(xì)胞都具有全能性？
不是，例如哺乳動物成熟的紅細(xì)胞、植物成熟的篩管細(xì)胞。
（均無細(xì)胞核，無遺傳物質(zhì)）
種子發(fā)育成植株體現(xiàn)了全能性了嗎？
沒有，植物種子種的胚已完成了早期發(fā)育，相當(dāng)于新植物體的幼體
（已經(jīng)是一個幼小的完整個體），沒有體現(xiàn)出細(xì)胞具有發(fā)育成完整植株的潛能。
細(xì)胞具有的全能性一定能表現(xiàn)出來嗎？
不一定，例如動物的體細(xì)胞
（動物細(xì)胞具有全能性，但目前只有細(xì)胞核能體現(xiàn)全能性）
細(xì)胞的全能性
生長點
葉原基
芽軸
芽原基
枝芽結(jié)構(gòu)示意圖
葉原基的細(xì)胞只能發(fā)育為葉
芽原基的細(xì)胞只能發(fā)育為芽
④芽原基發(fā)育為芽，葉原基發(fā)育為葉體現(xiàn)了全能性嗎？
生物體內(nèi)所有細(xì)胞都能表現(xiàn)出全能性嗎？
（5）細(xì)胞沒有體現(xiàn)全能性的原因：
在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會選擇性表達(dá)。
沒有體現(xiàn)全能性，因為葉原基的細(xì)胞只能發(fā)育為葉，未發(fā)育成完整植株或其他各種細(xì)胞。
(6)表現(xiàn)出全能性的條件：
潛能
怎么才能表現(xiàn)出來呢？
1958年Steward利用胡蘿卜韌皮部誘導(dǎo)分化產(chǎn)生了胚狀體，這是人類第一次獲得了人工胚狀體，并獲得個體植株。
植物組織培養(yǎng)技術(shù)
①
離體
②
一定的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素
③
適宜的溫度、pH等外界條件
④
無菌環(huán)境
細(xì)胞的全能性
植物組織培養(yǎng)
外植體
有絲分裂
植物細(xì)胞的全能性
是指將 的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成 的技術(shù)。
①生殖方式：
無性生殖
②分裂方式：
③原理：
④植物組織培養(yǎng)成功的關(guān)鍵：
離體
完整植株
無菌操作
1
概念
2
植物組織培養(yǎng)的流程
植物組織培養(yǎng)
接種外植體
脫分化
誘導(dǎo)愈傷組織
無組織結(jié)構(gòu)、松散的薄壁細(xì)胞團(tuán)
離體條件下已分化的細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)，失去特有的結(jié)構(gòu)和功能，重新獲得分裂能力
誘導(dǎo)生芽
再分化
愈傷組織能重新分化成芽、根等器官
誘導(dǎo)生根
移栽成活
3
決定植物脫分化、再分化的關(guān)鍵因素
外植體
愈傷組織
試管苗
完整植株
脫分化
芽、根等
再分化
關(guān)鍵激素
生長素和細(xì)胞分裂素
結(jié)果
比值≈1
比值＜1
比值＞1
促進(jìn)芽的分化
促進(jìn)根的分化
促進(jìn)愈傷組織的形成
生長素用量
細(xì)胞分裂素用量
細(xì)胞分裂素
生長素
芽分化
愈傷組織
根分化
如何誘導(dǎo)離體的植物器官、組織或細(xì)胞等脫分化和再分化？
生長素作用：用于誘導(dǎo)細(xì)胞的 和 的分化；
細(xì)胞分裂素作用：促進(jìn)組織細(xì)胞的分裂或促進(jìn) 的分化。
伸長生長
根
芽
巧記：生根分芽中愈傷
4
脫分化與再分化的比較
植物組織培養(yǎng)
接種外植體
誘導(dǎo)愈傷組織
誘導(dǎo)生芽
誘導(dǎo)生根
移栽成活
脫分化
再分化
脫分化 再分化
過程
分裂、分化
結(jié)果
需要條件
有分裂，無分化
有分裂，有分化
形成愈傷組織
形成根、芽
a.離體、適宜的營養(yǎng)
c.生長素與細(xì)胞分裂素的比例適中
d.一般不需光（有光易形成維管組織，不易形成愈傷組織）
a.離體、適宜的營養(yǎng)
c.生長素與細(xì)胞分裂素的比例高或低誘導(dǎo)生根或生芽
d.光照（誘導(dǎo)葉綠素的合成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用）
外植體→愈傷組織
愈傷組織→幼苗
植物組織培養(yǎng)
作為碳源
提供能量
植物可少量吸收，調(diào)節(jié)滲透壓
葡萄糖和果糖在與蔗糖提供相同數(shù)量碳源的前提下，其造成的滲透壓可能過高。
培養(yǎng)基名稱： ；
物理性質(zhì)： ；
碳源： 。
MS培養(yǎng)基
固體培養(yǎng)基
有機(jī)碳源（蔗糖）
5
植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基配方 p116
問題1：植物是自養(yǎng)生物，為什么用于植物組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基中需要加入有機(jī)物作為碳源？
通常植物體本身進(jìn)行光合作用產(chǎn)生糖類，不需要外部供給糖，但植物組織培養(yǎng)利用的是離體組織或細(xì)胞，在其脫分化過程中不能進(jìn)行光合作用合成糖類，因此必須在培養(yǎng)基中添加糖類，作為碳源和能源物質(zhì)，同時維持細(xì)胞的滲透壓。
問題2：同微生物培養(yǎng)基的配方相比，MS培養(yǎng)基的配方有哪些明顯的不同？
微生物培養(yǎng)基以有機(jī)營養(yǎng)為主。
與微生物的培養(yǎng)不同，MS培養(yǎng)基則需提供大量無機(jī)營養(yǎng)，含有植物生長必需的大量元素和微量元素，還需要添加植物激素。
5
植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基配方 p116
【探究 實踐】菊花的組織培養(yǎng) p35-37
①外植體：
幼嫩的菊花莖段
(細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，容易誘導(dǎo)形成愈傷組織)
②體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精：
對手、超凈工作臺、外植體進(jìn)行消毒
③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液：
對外植體進(jìn)行消毒
④無菌水：
清洗外植體
外植體
脫分化
愈傷組織
再分化
根芽等
試管苗
完整植株
移栽
1
過程
2
材料用具
3
方法步驟
（1）消毒
①雙手和超凈工作臺臺面:
用酒精擦拭
②外植體:
（2）外植體切段:
外植體置于無菌的培養(yǎng)皿中→用無菌濾紙吸去表面水分→用解剖刀將外植體切成0.5～1cm長的小段
消毒與無菌水沖洗
酒精
30S
無菌水洗
2-3次
次氯酸鈉溶液
30min
2-3次
無菌水洗
（3）接種外植體:
在超凈工作臺酒精燈火焰旁，將外植體的1/3～1/2插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。
注意：接種時注意外植體的方向，不要倒插。
（將“形態(tài)學(xué)上端”朝上）
接種
切割
防止雜菌生長：①雜菌與培養(yǎng)物競爭（種間競爭）營養(yǎng)；
②產(chǎn)生有害物質(zhì)危害培養(yǎng)物。
3
方法步驟
（4）誘導(dǎo)愈傷組織（脫分化）
提供營養(yǎng)、調(diào)節(jié)滲透壓
①生長素、細(xì)胞分裂素比例≈1：1
②提供有機(jī)碳源（蔗糖）
有光時，往往容易形成導(dǎo)管和篩管等，而不易形成愈傷組織。
培養(yǎng)基：
①一般不需要光照
②培養(yǎng)溫度：
培養(yǎng)條件：
18-220C
有利于促進(jìn)愈傷組織的形成
誘導(dǎo)生根
3
方法步驟
（5）誘導(dǎo)生芽、生根（再分化）
②接種到誘導(dǎo)生芽培養(yǎng)基
①培養(yǎng)15 20 d后
③接種到誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基
生長素：細(xì)胞分裂素＜1
該過程每日需要給予適當(dāng)時間和強(qiáng)度的光照（有利于葉綠素的形成，促進(jìn)光合作用）。
思考1：再分化需要避光嗎？為什么？
思考2：為什么要先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根呢？
①根的質(zhì)地較硬，更換培養(yǎng)基時可能會導(dǎo)致根的損傷或斷裂
②先生芽有利于導(dǎo)管、篩管等的對接和形成，為后續(xù)生根過程中物質(zhì)的運輸和分配提供便利。
誘導(dǎo)出芽
生長素：細(xì)胞分裂素＞1
3
方法步驟
（6）移栽培養(yǎng)：
移栽前先打開封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長幾日。
用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長壯后再移栽入土。
①煉苗：
②移栽：
4
實驗結(jié)果分析與評價
（1）接種3～4d后，檢查外植體的生長情況，統(tǒng)計有多少外植體被污染，有多少能正常生長，試分析它們被污染的原因。
培養(yǎng)基、接種工具滅菌不徹底；
外植體消毒不徹底；
操作過程不符合無菌操作要求等。
被污染的外植體
（3）若想探究生長素與細(xì)胞分裂素的使用比例對植物組織培養(yǎng)的影響，則應(yīng)如何設(shè)計對照實驗？
① 空白對照：不加任何激素；
② 實驗組1：生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值≈1；
③ 實驗組2：生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值＞1；
④ 實驗組3：生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值＜1。
4
實驗結(jié)果分析與評價
①培養(yǎng)基的滅菌（高壓蒸汽滅菌）
②外植體的消毒（酒精、次氯酸鈉）
③接種的無菌操作（酒精、酒精燈——灼燒）
④無菌箱中的培養(yǎng)；
⑤移栽到消過毒的環(huán)境中生存一段時間。
（2）在整個操作過程中，是如何來實現(xiàn)無菌環(huán)境的？
5
特殊的植物組織培養(yǎng)——花藥離體培養(yǎng)
生殖方式為特殊的 生殖，培養(yǎng)過程中 分裂
花藥
試管苗
脫分化
再分化
愈傷組織
單倍體：植株矮小、高度不育
秋水仙素
誘導(dǎo)
新品種
有性
只涉及有絲
思考：
經(jīng)秋水仙素加倍之后，獲得的植株一般為 ，一定嗎？ 。
純合子
不一定
如若花藥是Aa，染色體加倍后得到的是AAaa（雜合子）
器官發(fā)生途徑
胚狀體途徑
胚狀體：離體培養(yǎng)條件下，沒有經(jīng)過受精過程，但經(jīng)過胚胎發(fā)育過程形成的胚狀類似物，因而統(tǒng)稱為體細(xì)胞胚或胚狀體。
（移栽到大田）
外植體
脫分化
愈傷組織
再分化
生芽生根
或胚狀體
生長發(fā)育
試管苗
6
拓展：植物組織培養(yǎng)的兩種途徑
離體
無菌
一定的營養(yǎng)、激素
適宜的外界條件(溫度、pH、光照等)
外植體
愈傷組織
根、芽或胚狀體
試管苗
脫分化
再分化
黑暗
光照
水
瓊脂
有機(jī)物
無機(jī)物
植物激素
蔗糖：提供能量、調(diào)節(jié)滲透壓。
植物激素：主要是生長素和細(xì)胞分裂素。
小結(jié)
1.A、B過程分別為 。C是 。
A過程細(xì)胞分裂方式是 ，
B過程細(xì)胞分裂方式是 ,同時也進(jìn)行 。
A過程一般 光照；B過程需要光照，因為 。
2.影響A、B過程的關(guān)鍵因素是 ，主要是 和 ，二者添加的 會影響脫分化和再分化過程。
3.植物組織培養(yǎng)是一個 過程。（填“無性繁殖”、“有性繁殖”）
植物體
根、芽或胚狀體
外植體
脫分化
再分化
有絲分裂
細(xì)胞分化
植物激素
細(xì)胞分裂素
生長素
無性繁殖
A B
有絲分裂
濃度及比例
【練習(xí)】下列是植物組織培養(yǎng)流程圖，請回答：
C
脫分化、再分化
愈傷組織
不需要
葉綠素的合成需要光照
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
欲培育地上長番茄和地下結(jié)馬鈴薯的“超級作物”。你有什么妙招？
利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實現(xiàn)嗎？為什么？
不能。因為不同種物種之間存在著生殖隔離。
有沒有方法可以打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，獲得“番茄-馬鈴薯雜種植株”呢？
馬鈴薯
番茄
3．兩個細(xì)胞能發(fā)生融合，這與細(xì)胞膜的什么特性有關(guān)？
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
去細(xì)胞壁(去掉細(xì)胞壁的剩下部分稱為原生質(zhì)體）
酶解法（纖維素酶和果膠酶）
流動性
植物組織培養(yǎng)技術(shù)
1．你認(rèn)為兩個來自不同植物的體細(xì)胞完成融合，遇到的第一個障礙是什么？應(yīng)該怎么處理？
2．有沒有一種溫和的去壁方法呢？
4.如何將雜種細(xì)胞培育成雜種植株？
光學(xué)顯微鏡下的煙草細(xì)胞原生質(zhì)體
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
1
過程
A細(xì)胞
B細(xì)胞
正在融合的原生質(zhì)體
雜種細(xì)胞：再生出細(xì)胞壁
脫分化
再分化
移栽
植物細(xì)胞融合
植物組織培養(yǎng)
雜種植株
愈傷組織
A原生質(zhì)體
B原生質(zhì)體
移栽后的植株
細(xì)胞壁阻礙著細(xì)胞間的雜交（阻礙了原生質(zhì)體
間的融合）
酶解法
④酶解法原理：
⑤纖維素酶和果膠酶的酶溶液中一般加入一定濃度的無機(jī)鹽離子和甘露醇，試分析原因？
使溶液具有一定的滲透壓，防止原生質(zhì)體吸水過多而漲破，保持原生質(zhì)體形態(tài)正常
（1）去除細(xì)胞壁
②目的：
去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體
(纖維素酶和果膠酶)
①去壁原因：
③方法：
酶具有專一性
（植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠構(gòu)成）
1
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過程
原生質(zhì)體
細(xì)胞壁
細(xì)胞膜
細(xì)胞質(zhì)
液泡
細(xì)胞核
理論基礎(chǔ)：
方法：
植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：
融合的原生質(zhì)體重新產(chǎn)生細(xì)胞壁，形成雜種細(xì)胞
④驗證再生出新壁的實驗：
質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實驗
（2）原生質(zhì)體間的融合
【注意】質(zhì)壁分離的“質(zhì)”指的是原生質(zhì)層。
細(xì)胞膜具有流動性
物理方法：電融合法、離心法
化學(xué)方法：聚乙二醇（PEG）融合法、
高Ca2+-高pH融合法
1
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過程
A細(xì)胞
B細(xì)胞
纖維素酶果膠酶
1.去壁：
酶解法
正在融合的原生質(zhì)體
再生出細(xì)胞壁
2.誘融
物理法：
化學(xué)法：
電融合法、離心法
聚乙二醇（PEG）融合法、
高Ca2+ —高PH融合法等
脫分化
再分化
移栽
植物細(xì)胞融合
植物組織培養(yǎng)
雜種植株
愈傷組織
A原生質(zhì)體
B原生質(zhì)體
移栽后的植株
1
過程
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
植物體細(xì)胞雜交是指將 的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成 ，并把雜種細(xì)胞培育成 的技術(shù)。
（1）植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：
再生出新的細(xì)胞壁
（2）植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志：
培育成新植物體
打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
2
概念
3
原理
4
兩個標(biāo)志
5
優(yōu)勢
細(xì)胞膜具有一定的流動性（原生質(zhì)體融合）
植物細(xì)胞的全能性（雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株）
不同來源
新植物體
雜種細(xì)胞
"番茄—馬鈴薯"雜種植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長馬鈴薯，這是為什么
生物體內(nèi)基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以"番茄—馬鈴薯"雜種植株的細(xì)胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，它們不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜種植株自然就不能地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯了。
①不一定按人們需要表達(dá)優(yōu)良性狀
②技術(shù)復(fù)雜、操作繁瑣、工作量大
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
6
局限性
假的！
植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
生殖方式
原理
步驟
意義
聯(lián)系
無性生殖
細(xì)胞的全能性
①脫分化
②再分化
保持優(yōu)良性狀，繁殖速度快
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)
打破生殖隔離，
克服不同種生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙
①去除細(xì)胞壁
②融合形成雜種細(xì)胞
③組織培養(yǎng)
細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性
無性生殖
植物組織培養(yǎng) vs 植物體細(xì)胞雜交
拓展：融合細(xì)胞類型的分析
原生質(zhì)體兩兩融合，培養(yǎng)基中可能會出現(xiàn)的細(xì)胞類型：
重組細(xì)胞類型
培養(yǎng)基的細(xì)胞類型
AA AB BB A B
例：若植物A的基因型是AaBb，植物B的基因型是aaBb，只考慮細(xì)胞之間的兩兩融合，則融合形成的細(xì)胞基因型有 種，
分別是？
AAaaBBbb
aaaaBBbb
AaaaBBbb
3
方法1：互補(bǔ)選擇法
第一次培養(yǎng)在適合A不適合B的條件下
第二次培養(yǎng)在適合B不適合A的條件下
淘汰B和BB型的細(xì)胞
淘汰A和AA型的細(xì)胞
選出AB型細(xì)胞
方法2：融合前兩個親本有可分辨的明顯標(biāo)記
親本1：來自愈傷組織
親本2：來自葉肉細(xì)胞(含葉綠體)
細(xì)胞壁薄且含有葉綠體的細(xì)胞
選擇
方法3：利用抗性互補(bǔ)
親本1：對放線菌素D有抗性，但在MS培養(yǎng)基不能超過50個世代
親本2：對放線菌素D敏感，但能在MS培養(yǎng)基上連續(xù)生長。
將細(xì)胞放在含有放線菌素D的MS培養(yǎng)基上連續(xù)培養(yǎng)，得到對放線菌素D有抗性且能在MS培養(yǎng)基生連續(xù)生長的雜種細(xì)胞。
篩選雜種細(xì)胞AB的方法
項目 體細(xì)胞雜交 P1：2n(AaBb) 與 P2：2m(CcDd)
生殖類型
基因組成
染色體數(shù)
染色體組數(shù)
變異類型
無性生殖，育種過程中不遵循孟德爾定律
兩親本基因型之和。AaBbCcDd
兩親本染色體數(shù)之和。2n+2m
兩親本染色體組數(shù)之和。2+2=4
染色體數(shù)目變異
拓展：植物體細(xì)胞雜交后代的遺傳變化
異源多倍體
異源多倍體是指由兩個或兩個以上不同物種的染色體組結(jié)合而成的多倍體。
其體細(xì)胞中含有兩個或多個不同類型的染色體組，這些染色體組來自不同的物種。
1.植物體細(xì)胞雜交：
白菜（2N=18）與甘藍(lán)（2N=18）體細(xì)胞雜交所得植株白菜-甘藍(lán)的
細(xì)胞染色體數(shù)為 ，屬于 倍體。
36
（異源）四
2.不同物種的有性雜交：
白菜（2N=18）與甘藍(lán)（2N=18）進(jìn)行雜交（相互授粉）所得植株白菜-甘藍(lán)的細(xì)胞染色體數(shù)為 ，屬于
倍體。
（異源）二
18
基因重組
染色體數(shù)目變異
同源染色體， 正常聯(lián)會， 育
同源染色體， 正常聯(lián)會， 育
拓展：有性雜交與植物體細(xì)胞雜交的比較
變異類型：
變異類型：
植物體細(xì)胞雜交
雜交育種
含有
能
可
不含
不能
不可
植物A體細(xì)胞染色體數(shù)20條 植物B體細(xì)胞染色體數(shù)40條 有性雜交 后代體細(xì)胞中染色體數(shù) 條
植物體細(xì)胞雜交 后代體細(xì)胞中染色體數(shù) 條
植物A為二倍體 植物B為四倍體 有性雜交 后代為 倍體
植物體細(xì)胞雜交 后代為 倍體
30
60
三
六
拓展：有性雜交與植物體細(xì)胞雜交的比較
植物體細(xì)胞雜交得到的雜種植株是不同于兩個親本的 。
新物種
一、概念檢測
1.下圖是利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢，通過植物細(xì)胞工程技術(shù)培育高
產(chǎn)、耐鹽的雜種植株的實驗流程圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.進(jìn)行a處理時能用胰蛋白酶
B.b是誘導(dǎo)融合后得到的雜種細(xì)胞
C.c是培養(yǎng)后得到的具有耐鹽性狀的幼芽
D.進(jìn)行d選擇時要將植株種在高鹽環(huán)境中
2.科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時，有時使用蝸牛消化道提取液來降解植物細(xì)胞
的細(xì)胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有什么成分？
纖維素酶和果膠酶
A
練習(xí)與運用 p38
1.A、B過程分別為 。C是 。
A過程細(xì)胞分裂方式是 ，
B過程細(xì)胞分裂方式是 ,同時也進(jìn)行 。
A過程一般 光照；B過程需要光照，因為 。
2.影響A、B過程的關(guān)鍵因素是 ，主要是 和 ，
二者添加的 會影響脫分化和再分化過程。
3.植物組織培養(yǎng)是一個 過程。（填“無性繁殖”、“有性繁
殖”）
植物體
根、芽或胚狀體
外植體
有絲分裂
細(xì)胞分化
植物激素
細(xì)胞分裂素
生長素
無性繁殖
A
有絲分裂
濃度及比例
C
脫分化、再分化
愈傷組織
不需要
葉綠素的合成需要光照
B
鞏固練習(xí)
（1）圖中過程：①為 ，②為 ，
③為 ，④為 ，⑤為 。
（2）細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是 ，
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功的標(biāo)志是 。
（3）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理是 。
（4）植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義是 。
去除細(xì)胞壁
誘導(dǎo)細(xì)胞融合
再生出新的細(xì)胞壁
脫分化
再分化
再生出新的細(xì)胞壁
形成雜種植株
細(xì)胞膜的流動性和植物細(xì)胞的全能性
打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交
鞏固練習(xí)

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