哈伯蘭特提出了細(xì)胞全能性的理論，但相關(guān)的實(shí)驗(yàn)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(shí)，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。
植物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程
第1節(jié) 植物細(xì)胞工程
一、植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
能解釋植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)原理。
能說明菊花的組織培養(yǎng)流程。
能闡明植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)。
利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以大量、快速地培育蘭花。
如何讓名貴蘭花大量、快速繁殖，從而走進(jìn)尋常百姓家？
細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有__________________或____________________的潛能。
生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套 ，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部 。從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。
2. 細(xì)胞具有全能性的原因
——植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)之一
1.體細(xì)胞全能性與細(xì)胞的分化程度:
分化程度低的 > 分化程度高的
2.體細(xì)胞全能性與細(xì)胞分裂能力:
分裂能力強(qiáng)的 > 分裂能力弱的
受精卵 > 生殖細(xì)胞 > 體細(xì)胞
受精卵 > 干細(xì)胞 >體細(xì)胞
植物細(xì)胞 > 動(dòng)物細(xì)胞
【思考1】為什么生物體內(nèi)細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成為不同的組織器官？
【思考2】細(xì)胞具有全能性一定會(huì)表現(xiàn)出全能性嗎？
⑤適宜的培養(yǎng)條件（溫度、pH等）
具有全能性≠表現(xiàn)出全能性
3. 植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件：
細(xì)胞→ 完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞
將________的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在___________________上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成__________的技術(shù)。
【思考3】植物組織培養(yǎng)是否遵循孟德爾定律？
一、植物（蘭花）組織培養(yǎng)技術(shù)
2. 理論基礎(chǔ)/原理：
3.植物組織培養(yǎng)的基本流程
離體的植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）
如：胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥…
細(xì)胞排列疏松且無規(guī)則、高度液泡化、不定形的薄壁組織團(tuán)塊
已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程
愈傷組織重新分化為芽、根等器官的過程
（1）按照不同的順序使用這兩類激素
生長素和細(xì)胞分裂素對(duì)植物培養(yǎng)的影響
（2）兩者用量比例影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向
注意：由愈傷組織進(jìn)行細(xì)胞分化時(shí)，一般要先誘導(dǎo)其生芽，然后誘導(dǎo)其生根，可通過控制培養(yǎng)基中生長素和細(xì)胞分裂素的比例來實(shí)現(xiàn)
拓展：植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基配方
⑴培養(yǎng)基名稱： ；⑵物理性質(zhì)： ；⑶碳源： 。
培養(yǎng)條件：①無菌②包括無機(jī)營養(yǎng)成分(水和無機(jī)鹽)、有機(jī)營養(yǎng)成分(蔗糖、氨基酸、維生素等)③適宜環(huán)境（溫度、PH、光等）④特定濃度和比例的植物激素(主要是生長素和細(xì)胞分裂素)。
作為碳源，提供能量，調(diào)節(jié)滲透壓
生根分芽中愈傷（1:1）
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。
將流水充分沖洗后的外植體(幼嫩的莖段)用_______消毒30 s，然后立即用________清洗2～3次后，再用_______________處理30 min后，立即用__________清洗2～3次。
用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)
將消過毒的外植體置于無菌的培養(yǎng)皿中，用無菌濾紙吸去表面的水分。用解剖刀將外植體切成0.5-1 cm長的小段。
在_______________旁，將外植體的1/3～1/2插入________________的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上做好標(biāo)記。
將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于____________的_________中培養(yǎng)。定期觀察和記錄_____________的生長情況。
有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。
將生長良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到____________的培養(yǎng)基上。長出芽后，再將其轉(zhuǎn)接到____________的培養(yǎng)基上，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。
先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根 Why？
芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照！
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，將試管苗移植到消過毒的___ 上，壯苗后再移栽入土。
2．接種時(shí)注意外植體的方向，不要倒插。
防止雜菌污染，因?yàn)殡s菌生長快，會(huì)和培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營養(yǎng)。雜菌生長過程中會(huì)產(chǎn)生有害的物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡。
【思考4】為什么要強(qiáng)調(diào)所用器械的滅菌和實(shí)驗(yàn)人員的無菌操作？
脫分化避光，再分化需光。
1．實(shí)驗(yàn)中使用的培養(yǎng)基和所有的器械都要滅菌。接種操作必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行，并且每次使用后的器械都要滅菌。
3．誘導(dǎo)愈傷組織期間一般不需要光照，在后續(xù)的培養(yǎng)過程中，每日需要給予適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照。
欲培育地上長番茄和地下結(jié)馬鈴薯的“超級(jí)作物”。你有什么好妙招？？？
利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？
不能。因?yàn)椴煌N生物之間存在著生殖隔離
于是，這些科學(xué)家試圖用這兩種植物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，來實(shí)現(xiàn)這一美妙的設(shè)想。
將___________的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成____________，并把____________培育成____________的技術(shù)。
二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
【思考1】： 細(xì)胞融合依據(jù)的原理？若是植物體細(xì)胞雜交，應(yīng)先做什么？【思考2】：得到雜種細(xì)胞后，培育成植株，依據(jù)的原理？
自主閱讀課本P37—38內(nèi)容，思考并小組討論以下問題：1、用什么方法可以溫和地去除細(xì)胞壁而不傷害原生質(zhì)體？2、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有哪些？3、原生質(zhì)體融合成功和植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志分別是什么？
細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性
①物理法：__________法、_________法等。
誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法
②化學(xué)法：__________________融合法、 __________________融合法等。
克服不同種生物_________________的不親和性。
打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種等方面展示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
植物體細(xì)胞融合成功的標(biāo)志
植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志
體細(xì)胞融合成功后培養(yǎng)基中會(huì)有多種細(xì)胞類型(A、B、AA、BB、AB、AAA、BBB、AAB等)，其中兩兩融合細(xì)胞類型有3種(AA、BB、AB)，而真正符合要求的是AB，因此要對(duì)融合細(xì)胞進(jìn)行篩選。
【思考3】細(xì)胞融合后，共有幾種細(xì)胞類型？融合細(xì)胞有幾種，符合要求的是哪種？
普通小麥-長穗偃[yǎn]麥草、白菜-甘藍(lán)等
細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性
選取根尖、莖尖、形成層部位最容易誘導(dǎo)脫分化
不同植物細(xì)胞融合后形成的雜種細(xì)胞
雜種細(xì)胞形成、植物組織培養(yǎng)
植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)，植物體細(xì)胞雜交所用的技術(shù)更復(fù)雜
植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的比較
保持優(yōu)良性狀，繁殖速度快，可大規(guī)模生產(chǎn)
克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙
1．下面是植物組織培養(yǎng)過程，相關(guān)說法正確的是(　 ) A.上述植物組織培養(yǎng)的過程依據(jù)的生物學(xué)原理是植物細(xì)胞具有全能性B.需要對(duì)外植體進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，以防止雜菌污染C.外植體若是月季的花藥，則圖中的①過程需要光照D.外植體若是菊花的根尖組織，因細(xì)胞中沒有葉綠體，故培養(yǎng)成的新植株葉 片無色
外植體① → 愈傷組織② → 長出叢芽③ → 生根④ → 移栽成活
2．為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實(shí)驗(yàn)過程如下圖。下列敘述正確的是(　　)A．過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在30%蔗糖溶液中B．過程②需提高生長素的比例以促進(jìn)芽的分化C．過程③需用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生D．原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁，但仍保持細(xì)胞的全能性
3．下圖是植物體細(xì)胞雜交過程示意圖，如果A、B植物均為二倍體，據(jù)圖分析回答：
(1)圖中所示過程的原理有____________________________________________。(2)圖中的①過程是__________________________。(3)植物體細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是____________________，其產(chǎn)生與細(xì)胞內(nèi)____________________(細(xì)胞器)有關(guān)。
細(xì)胞膜具有流動(dòng)性、植物細(xì)胞具有全能性
(4)③和④過程分別是__________和_________過程。該雜種植株有____個(gè)染色體組。(5)該技術(shù)最顯著的優(yōu)勢(shì)是________________________________。
克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

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