【精品课件】专题2 2.1.1

2．1植物细胞工程

2．1.1植物细胞工程的基本技术课标领航1．了解细胞工程的含义。2．掌握植物组织培养技术的过程及用途。3．理解植物体细胞杂交技术的过程。【重点】植物组织培养和植物体细胞杂交技术的过程。【难点】细胞全能性的原理及实现全能性的条件。快速培养花卉及濒危植物利用离体的植物细胞、组织或器官在特定的条件下，通过脱分化、再分化等过程培育新植株。在生产实践中，利用细胞工程技术能繁殖名贵花卉(如郁金香)和濒危植物。情景导航

核心要点突破基础自主梳理知能过关演练

植物细胞工程的基本技术基础自主梳理全能性高度分化愈伤组织(1)细胞脱分化：已_____的细胞，经过诱导后，失去其特有的___________而转变成未分化细胞的过程。(2)生物的体细胞不能表达全能性的原因：植物体细胞内的_______________。3．植物组织培养的概念：在无菌和人工控制的条件下，将_____条件的植物器官、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__________、丛芽，最终形成完整植株。分化结构和功能基因选择性表达离体愈伤组织思考感悟1．诱导愈伤组织分化时需要的植物激素主要有哪些？【提示】生长素和细胞分裂素。

二、植物体细胞杂交技术1．概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成_________，并把__________培育成新的植物体的技术。杂种细胞杂种细胞原生质体融合细胞壁远缘杂交思考感悟2．植物细胞A和B去除细胞壁后的原生质体融合后有几种？【提示】三种，A—A、B—B、A—B。核心要点突破细胞全能性及植物细胞全能性表达所需条件要点一1．细胞的全能性(1)全能性的理论依据一般生物体的每一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)全能性的高低(大小)(通常情况下)①受精卵>配子>体细胞。②植物细胞>动物细胞。③具有持续分裂能力的细胞高于不分裂的细胞。④分化程度低的细胞高于分化程度高的细胞。2．植物细胞全能性表达所需条件(1)体细胞未表现全能性的原因：基因的选择性表达。(2)体现细胞全能性的条件：材料离体的细胞、组织或器官培养基种类齐全、比例合适的营养物质及一定的植物激素外界条件a.无菌操作；b.光照：愈伤组织培养最初避光培养，后期见光培养(2011年哈尔滨高二检测)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，因此其全能性最高B．生物体内细胞由于进行分化，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．在一定条件下，植物细胞离体培养能表现出全能性【尝试解答】

C例1【解析】受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞的分裂、分化就能形成完整的个体，所以全能性很高；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；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，卵细胞的分化程度较高；分化的植物细胞具有全能性，但必须在一定条件下离体培养才能表达。【易误警示】

(1)细胞具有全能性和全能性表达是两个不同的概念。体内分化的植物细胞具有全能性,但在体内不能表达，需在一定条件下离体培养才能表达。(2)理解体内所有细胞中受精卵全能性最高，卵细胞比体细胞潜在的全能性高，分化的植物细胞比分化的动物细胞全能性易表达，但需在一定条件下。(3)高度分化的动物体细胞的全能性受限制，严格来说，只有高度分化的动物细胞的细胞核才具有全能性，但需借助卵细胞的细胞质才能体现出来。跟踪训练植物细胞的全能性是指(

)A．具有核、膜、质，细胞结构完整，能进行各种生理活动B．只具有膜和质，同样能进行各种生理活动C．植物体细胞所具有的发育成完整个体的潜能D．具有本物种全套遗传物质的特定细胞解析：选C。具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都有发育成完整新生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性。植物组织培养和植物体细胞杂交要点二名称植物组织培养植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜的流动性和细胞的全能性名称植物组织培养植物体细胞杂交过程名称植物组织培养植物体细胞杂交注意事项(1)取材：选取有形成层的部位最容易诱导形成愈伤组织(2)光照：在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，有利于细胞的脱分化产生愈伤组织。当愈伤组织分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成(1)去壁方法：酶解法，所用的酶是纤维素酶和果胶酶(2)人工诱导融合的方法物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇据图回答下列问题：例2(1)过程①②是用________________________处理细胞的细胞壁，后经③过程诱导原生质体融合，实际融合的过程中原生质体可能会形成________种融合细胞(只考虑两个细胞融合的情况)。④是__________________的过程，与此过程密切相关的细胞器是________。(2)在⑤过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入________________。同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保证________。(3)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含________条染色体，还必须用________来处理幼苗，才能得到可育的番茄—马铃薯植株，此时体细胞中含有________条染色体。(4)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则(3)中可育杂种植株为________倍体。【解析】

(1)图示表示植物体细胞杂交过程，图中①②表示利用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁获得原生质体的过程；原生质体融合后可能形成三种细胞，即两个番茄原生质体融合、两个马铃薯原生质体融合、一个番茄原生质体与一个马铃薯原生质体融合；图中④是杂种细胞细胞壁再生的过程，与该过程密切相关的细胞器是高尔基体，因高尔基体与植物细胞壁形成有关。(2)组织培养过程中所利用的培养基是固体或半固体的，必须含有一定的营养物质、植物激素和一定的外界条件，外植体才能脱分化进而进行再分化形成试管苗。(4)番茄细胞含2个染色体组，马铃薯细胞含4个染色体组，则杂种植物含6个染色体组，为异源六倍体。获得的杂种植株是否可育，应根据杂种植株所含染色体组数来判定；若为偶数倍染色体组，理论上是可育的；若为奇数倍，理论上是不可育的。【探规寻律】

(1)植物体细胞杂交包括植物体细胞(原生质体)融合和杂种细胞培育成一个新植株的过程。融合的细胞有多种类型，必须经过筛选，然后才能培育出我们所需要的杂种植株。(2)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)从杂种植株的染色体组成上看，染色体数目增加，属于染色体数目的变异。跟踪训练下图为植物体细胞杂交过程示意图。下列说法不正确的是(

).A．植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍

B．杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株说明杂种细胞具有全能性C．尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养D．若A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy解析：选