2.1.1植物细胞工程的基本技术
选修三专题二2..1..1《植物细胞工程的基本技术》教案
专题2 细胞工程2.1．1《植物细胞工程的基本技术》教案一、教材分析《植物细胞工程的基本技术》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。
lJh5GwCP1S二、教学目标1．知识目标：<1）. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
<2）. 尝试进行植物组织培养。
2．能力目标：尝试植物组织培养技术，培养学生实验能力以及勇于实践的科学精神和科学态度。
3．情感、态度和价值观目标：体验植物组织培养技术，通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣与热爱生物学的情感。
三、教学重点难点1.教学重点<1）植物组织培养的原理和过程。
<2）植物体细胞杂交的原理。
2、教学重点植物组织培养的实验四、学情分析本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。
教师可采用学案导学、讲授为主结合讨论的方法。
lJh5GwCP1S 五、教学方法：1．学案导学：见后面的学案。
2．讲授为主结合讨论的方法六、课前预习1．请分别理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次。
2．对高一必修课中与上述两知识点有关的内容进行全面地复习。
3．找出新旧知识之间的联系与区别。
七、课时安排：1课时八、教学过程(一>预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
<二）情景导入、展示目标。
显示三幅图，教师按图讲解，以引入新课。
教师引导学生观看专题的首页的三幅图，题图的愚意是表明细胞工程是在细胞水平的操作，它包含植物细胞工程和动物细胞工程等方面。
在本章引言中通过列举细胞工程的应用，把学生带进细胞工程的科技领域。
2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养过程： 离体的植物器官、组织或细胞
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
植物激素： 细胞分裂素、生长素
丛芽或胚状体 植物组织培养条件： 含有全部营养成分的 培养基、一定的温度、空 气、无菌环境、适合的PH、 植物体 适时光照等。
番茄 —马铃薯
科学家试图用这两种植物的体细胞杂交， 来实现这一美妙的设想。
非展示同学：
注意聆听，积极思考质疑，及时记录。
• 【课堂反馈】 • 1-5 DACDA
【学习目标】
1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理 和基本操作过程。 2.通过阅读教材，找出关键词，归纳植物细胞工程 两大技术的操作流程。 3.小组合作交流，激情投入，快乐学习。
【学习重难点】
植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。
[自查自纠](5min)
集智研讨
研讨内容：【课内探究】 要求：1.用时在8分钟之内。 2.组长负责宏观调控， 负责好结果反馈 3.做好展示、质疑的准备。
精彩展示（15分钟）
展示要求
1.尽量脱稿展示。 2.言语要规范，配合肢体语言。 3.声音洪亮，语速适中。 4.注重总结方法规律。
非展示同学：
注意聆听，积极思考质疑，及时记录。
【学习目标】
1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理 和基本操作过程。 2.通过阅读教材，找出关键词，归纳植物细胞工程 两大技术的操作流程。 3.小组合作交流，激情投入，快乐学习。
【学习重难点】
植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。
【通读教材】(5min)
要求： 1.出声阅读教材； 2.根据重难点在书中做好标记。
要求： 1.认真核对答案 2.在导学案上做好标记
2.1.1植物细胞工程基本技术 PPT课件
植物组织培养过程：
二、植物组织培养
1.关键名词：脱分化、再分化、愈伤组织、外植体？
2、植物组织培养的原理和条件是什么？
植物细胞全能性 离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件
3、离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化、再分化 处理，能否培养成完整植株？ 4、决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？
4. 诱导融合的方法有哪些？
5. 融合成功的标志是什么？
6. 除形成杂种细胞外，还能形成其他哪些 类型 的融合细胞？ 7. 植物体细胞杂交有什么实际意义？
1. 阻碍植物体细胞的杂交
2. 酶解法：纤维素酶、果胶酶
4.诱导融合方法：
①物理法：离心、振动、电激等
②化学法：聚乙二醇（PEG）
5.诱导产生新的细胞壁 7.意义： 克服远源杂交不亲和的障碍，
C
2（多选）在植物组织培养过程中，会发生的有（ABD ） A DNA复制 B 有丝分裂 C 减数分裂 D 细胞分化
3 、植物组织培养形成的愈伤组织进行培养， 又可以分化形成根、芽等器官， 这一过程称为： （
A、脱分化 C、再分化
C
）
B、去分化 D、脱分化或去分化
4、下列不能作为植物组织培养的材料是（ D ）
杂种细胞
组织培养
杂种植株
意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种
5、植物体细胞杂交尚未解决的问题有（
）
A、去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体 B、将杂种细胞培育成杂种植株 C、让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状 D、尚未培育出属间杂种植物
6、不能人工诱导原生质体融合的方法是（
A、振动 C、PEG试剂、 B、电刺激、 D、重压
专题2
2.1.1 植物细胞工程的基本技术(练习)(解析版)
2.1.1 植物细胞工程的基本技术练习一、单选题1．图为植物体细胞杂交过程示意图。
利用植物细胞A 和B 培育成为杂种植株。
该过程运用的技术有：①干细胞技术②细胞融合技术③细胞核移植技术④植物组织培养技术A．①②B．②④C．②③D．③④【答案】B【解析】据图分析，植物细胞A和B培育成为杂种细胞是植物体细胞杂交过程，运用了细胞融合技术，体现了细胞膜具有一定的流动性；杂种细胞形成杂种植株是植物组织培养过程，体现了植物细胞的全能性，B正确，ACD错误。
故选B。
2．利用植物体细胞杂交获得优良新品种过程中，不需要进行的是A．去除亲本体细胞的细胞壁B．选择具有优良性状的亲本C．利用灭活的病毒诱导原生质体融合D．诱导杂种细胞愈伤组织的再分化【答案】C【解析】依题文可知，植物体细胞杂交获得优良新品种包括原生质体融合及植物组织培养两个过程，由此需要选择具有优良性状的亲本，去除亲本体细胞的细胞壁获得原生质体，然后用物理法或化学法诱导原生质体融合，不需要用灭活的病毒诱导，最后诱导杂种细胞愈伤组织的再分化。
由此C正确，A、B、D错误。
故选C。
3．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是A．植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁B．细胞壁使原生质体失去活力C．细胞壁阻碍了原生质体的融合D．细胞壁不是原生质体的组成部分【解析】细胞壁是植物细胞结构的一部分，A项错误；细胞壁对植物细胞具有保护作用，不会使原生质体失去活力，但阻碍了原生质体的融合，因此要除去细胞壁，B项错误，C项正确；细胞壁不是原生质体的组成部分，但不是植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因，D项错误。
故选C。
4．驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。
驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。
下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是A．驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法C．驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，无细胞脱分化和再分化的过程D．驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异【答案】C【解析】A、驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的，采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；B、要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶)，诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法（PEG等试剂）或物理法(电刺激等)，B正确；C、驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，但需要采用植物组织培养技术，因此有愈伤组织和试管苗形成，C错误；D、驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异，D正确。
高中生物_植物细胞工程的基本技术教学设计学情分析教材分析课后反思
§2.1.1《植物细胞工程的基本技术》教学设计一、教学目标简述植物组织培养的过程；简述植物体细胞杂交技术。
2. 能力目标通过对植物组织培养和植物体细胞杂交的过程设计，培养学生知识的迁移能力；通过植物组织培养的动手1. 知识目标简述细胞全能性的概念含义；模拟操作，培养学生的动手能力。
3. 情感目标通过学生动手体验植物组织培养，激发学生敢于实验的科学精神；通过植物体细胞杂交技术的学习，认同科学是一个不断发展的过程，激发探索生命奥秘的热情。
二、教学重难点1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的原理。
三、教学方法多媒体课件、讲述法、讨论法四、教学过程五：板书设计§2.1.1植物细胞工程的基本技术一、植物组织培养技术1、过程：离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织根、芽完整的植株2、原理：植物细胞的全能性二、植物体细胞杂交技术原理：1、细胞膜具有一定的流动性2、植物的细胞全能性。
§2.1.1《植物细胞工程的基本技术》学情分析“植物细胞工程的基本技术”是“人教版”高中生物学教材《现代生物科技专题》（选修3）专题2“细胞工程”的内容。
本小节的重点在于阐明植物组织培养的原理和过程、植物体细胞杂交的过程，难点是植物组织培养的实验和植物体细胞杂交过程。
植物组织培养技术涉及的主要相关内容，如细胞全能性和细胞分化，以及植物体细胞杂交技术涉及的细胞膜的流动性等知识，学生已经通过必修一和必修二的学习对相关基础知识有了一定的了解和认知，但是植物组织培养和体细胞杂交技术都是实验技术难度较高、过程抽象的现代生物技术，对学生来说仍然是一个全新的领域，学习起来有一定的难度。
为此，教学中注意利用学生的知识迁移能力，指导学生进行自主学习和小组互助学习，并借助多媒体教学手段，采用创设情境、设置问题的教学方法，让学生把困难的问题简单化。
§2.1.1《植物细胞工程的基本技术》效果分析在《必修1》细胞分化的学习基础下，学生对本节的学习效果较好，总体过程比较顺畅，学生思维敏捷，参与度很高，教学目标的达成度很高。
植物细胞工程的基本技术
思考与探究
• 1.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？
马铃薯—番茄没有像人们预想的那样地上长番茄、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，所以马铃 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，杂 交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的 了。
制备原生质体：酶解法去掉细胞壁
诱导融合
新的原生质体
生出细胞壁
杂种细胞 筛选
组织培养
杂种植株 （同时具有两个物种的遗传性）
意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种
• 2.自然界中有一种含有叶绿体的原生动物 ──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某 些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植 物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可 行，请设计出具体实验方案。
植物细胞工程的基本技术
It is applicable to work report, lecture and teaching
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
概念 研究的水平 研究的目的
细胞整体水平或细
胞器水平 按照人们的意愿来改
细
变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品
胞
工
植物细胞工程
程
分类
演讲结束，谢谢大家支持
附PPT常用图标，方便大家提高工作效 率
生活
图标元素
医疗
图标元素
是（ B ）
A、愈伤组织的形成是离体植物细胞 分化的结果
B、愈伤组织的形成是离体植物细胞 分裂的结果
(建筑工程管理)植物细胞工程的基本技术精编
（建筑工程管理）植物细胞工程的基本技术2.1.1植物细胞工程的基本技术【教材内容解读】要点1细胞工程(1)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，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的壹门综合科学技术。
(2)分类：根据操作对象的不同，细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程。
(3)植物细胞工程的基本技术有植物组织培养和植物体细胞杂交。
要点2植物组织培养（1）过程首先要通过细胞的脱分化过程，培养出愈伤组织，然后再从愈伤组织分化形成小植株。
这里所说的细胞脱分化就是让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
在植物中，壹些分化的细胞，经过激素的诱导，能够脱分化为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成植物的愈伤组织。
愈伤组织在壹定的培养条件下，又能够再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。
（2）图示过程（3）原理具有某种生物全部遗传信息的任何壹个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
在理论上，生物的任何壹个细胞都具有发育成完整植株的潜力。
（4）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。
（5）生物体上的体细胞不表达全能性的原因在生物的生长发育过程中，细胞且不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。
这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
（6）胡萝卜组织培养的实验方法步骤①将胡萝卜根用自来水充分洗净，削去外皮，且切成段(约10cm)。
用酒精棉球擦手消毒。
②在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s后，立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次。
高中生物人教版选修三同步导学：2.1.1 植物细胞工程的基本技术(理解+掌握+应用)
2．1植物细胞工程2．1.1植物细胞工程的基本技术1．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。
2．理论上每个活细胞都具有全能性。
3．细胞全能性的大小依次是：受精卵>生殖细胞>体细胞。
4．植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。
5．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。
6．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。
植物细胞的全能性[自读教材·夯基础]1．细胞工程的概念2．细胞的全能性(1)含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。
(2)影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
1．请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。
提示：(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。
(2)目的：基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品，细胞工程的目的是按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
2．理论上每种活细胞都具有全能性，请分析细胞具有全能性的原因。
提示：活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。
[跟随名师·解疑难]1．细胞全能性的实质已经分化的体细胞(或细胞核)仍具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质，即每个细胞都有发育成个体所需要的全部基因。
2．细胞全能性大小的比较(1)植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。
(2)受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。
(3)体细胞：分化程度低的>分化程度高的；细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞>衰老的细胞。
(4)随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
(2)原生质 原理： 细胞膜的流动性 等 物理 法：离心、振动、 电激 体的融合方法 聚乙二醇 作诱导剂来诱导 化学法：用 成功标志： 杂种细胞再生出细胞壁 (3)杂种细胞通过组织培养产生
杂种植株
。
总结：操作流程 步骤 图解 原生质体 的获得 杂种细胞 的形成
(1)理论基础： (2)基本过程 植物细胞的全能性。
看课本P34-35，胡萝卜的组织培养 注意： 1、取材的部位
2、光照的时间点
3、关键步骤
4、培养基成分
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
试管苗
植株
植物组织培养的过程
离体的植物器官、组织 或细胞(外植体）
脱分化（又叫去分 化） 愈伤组织：由外植体长出来的一 团没有特定的结构和功能，排列 疏松而无规则，高度液泡化的无 定形状态的薄壁细胞团。 脱分化：由已分化的植物细胞， 经过诱导后，失去其特有的结构 和功能而转变成未分化细胞的过 程即形成愈伤组织的过程，称为 植物细胞的脱分化（去分化） 再分化：愈伤组织生长一段时间 后，再移植到新的培养基上继续 培养，重新诱导分化成根、芽等 器官的过程，称为再分化。
• 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，所以马 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，杂交植株不能地 上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。
（4）植物组织培养的概念
三、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 杂种细胞 ，并把杂种细胞培养成新的 制备：去除 ，分离 出有活力的 (去除细胞壁后的植物细 胞)。目前最常用的去除细胞壁的方法是酶解法，即 用 、 等分解植物细胞 的细胞壁。
人教版教学课件2[1].1.1《植物细胞工程的基本技术》
比较
植物组织培养
所属 范畴 原理状 繁殖速度快 大规模生产提高经济效益
植物体细胞杂交技术
染色体变异、基因重组 膜流动性 细胞全能性 ①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
克服不同种生物远缘 杂交不亲和的障碍
步骤
意义 联系
杂交技术应用了组织培养
证明：分化的植物细胞，人具有形成完整植株所需要 的 全部基因 。
(1)在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭 菌和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养 物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质， 导致培养物迅速死亡。 (2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含 有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤 组织。胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是 否也能培养成小植株？
1937年，怀特用烟草茎段形成层作材料，在试管中培 养出了烟草植株。
1958年，斯图尔德利用胡萝卜的组织培养再次证明了
植物细胞的全能性
1965年，沃索在一定培养基上由烟草的单细胞得到再
生植株 。 1970年，斯图尔德 用悬浮的单个细胞也培养出了可育 细胞的全能性 的新植株，进一步证明了 。 20世纪70年代以植物细胞克隆为代表的细胞工程诞生 。
克服植物远缘杂交不亲和性
将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合 成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体 的技术。 结果
如 马、驴之间
三、植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
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。
三、植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
能。可以培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织 比较困难。
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植物体细胞杂交
1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆 动物-----克隆羊多利诞生于英国. 这样的生物技术属于何种生物工程？ 细胞工程
什么叫细胞工程
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。
杂交成功 的标志
愈伤组织
分化发育
杂种植株
请思考：
• 1．你认为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？ • 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．如果两个来源不同的原生质体发生了 融合，下一步该做何处理？ • 5．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
(BB)
原生质体融合
植物细 胞融合
白菜－甘蓝原生质体(AABB)
再生出 细胞壁
白菜－甘蓝杂种细胞(AABB) 白பைடு நூலகம்－甘蓝植株(AABB)
植物组 织培养
AA
白菜
×
AB
BB
甘蓝
白菜－甘蓝
秋水仙素处理幼 苗
AABB
小结
植 物 细 胞 工 程
所采用技术 的理论基础
植物细胞的全能性
通常采用的 技术手段
植物组织培养
优势（与有性杂交方法比较） ：打破了不同种生物间 的生殖隔离限制，大大扩展了可用于杂交的亲 本组合范围。 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。
植物体细胞杂交过程
植物细胞A
去掉细胞壁
植物细胞B
去掉细胞壁
原生质体A
原生质体B
原生质体融合
杂合的原生质体
再生出细胞壁
杂种细胞
细胞分裂
植物体细胞杂交技术过程
植物细胞的融合 植物组织培养
植物细胞A
去壁
方法？
融合完成 的标志
原生质体A 原生质体B
去壁
人 工 诱 导
融合的 原生质 体AB
杂种 细胞 脱 再 AB 分
生 出 细 胞 壁
化
愈 伤 组 织
再 分 化
杂 种 植 株
植物细胞B
促进融合 的方法？
植物体细胞杂交 过程示意图
植物A细胞 去壁 植物B细胞 杂种植株 原生质体B 愈伤组织 细胞分裂 杂种细胞 原生质体A
去壁
等量 去壁
杂 种 细 去 胞 分 化 激素
再 分 化 激素
纤维素酶 果胶酶
离心、振动、 筛 选 电刺激、 聚乙二醇
植物体细胞杂交过程
原生质体制备（酶解法去细胞壁）
原生质体融合（人工诱导）
酶解法：纤维素酶和果胶酶
杂种细胞的筛选和培养（形成愈伤组织）
杂种植株的再生与鉴定
物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇等试剂
1、植物组织培养的过程
实验：胡萝卜的组织培养 1.植物细胞表现出全能性的条件有哪些？
2.在植物组培过程中，为什么要进行一系列的 消毒，灭菌，并且要求无菌操作？ 3.为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也 能培养成小植株吗？ 4.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？
5.请同学们根据上述过程概括出植物组织培养 技术的流程图，并与同学交流。
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
植物细胞工程的基本技术和理论基础
植物细胞工程 常用的技术是
植物组织培养（原理：细胞全 能性） 植物体细胞杂交（原理：细胞膜 的流动性、细胞的全能性）
植物组织培养技术的流程简图
要想获得遗传物质来自两个亲本 的番茄—马铃薯（番茄、马铃薯之间 存在生殖隔离，有性杂交不能成功）， 需要用什么技术手段？
植物体细胞杂交应用研究
植物体细胞杂交
1、概念 将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合 成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体 的技术。
2、优势和未解决的问题
植物细胞工程的理论基础是： 植物细胞的全能性
2.1植物细胞工程
利用菊花花瓣微型繁殖培养的菊花 §2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
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。
1.植物组织培养属于哪种生殖方式？ 无性繁殖 2.植物组织培养得到的植物体细胞中染色体数 目？ 和亲本染色体数目相同 3.植物组织培养得到的植物，遗传物质来自几 个亲本？ 一 4.为什么运用植物组织培养技术能把植物离体 器官、组织或细胞培养成完整植物体？ 植物细胞具有全能性。 5.什么是细胞的全能性？
原生质体融合
融合体 再生壁
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
物理法：离心、振动、电刺激等 原生质体融合方法： 化学法：聚乙二醇（PEG）
细胞融合的基础： 细胞膜的流动性
植物体细胞杂交过程示意图
植 物 细 胞 原 生 质 体 原 生 质 体 融 合 再 生 细 胞 壁 愈 伤 组 织 杂 种 植 株
回忆、思考
1.植物组织培养的大致过程包括哪几个阶段？ 离体的器官、组织或细胞——脱分化成愈伤 组织——再分化为根和芽——完整植株 2.植物组织培养技术的理论基础是什么？ 植物细胞具有全能性 3.什么叫做细胞全能性？动物细胞具有全能性吗？ 具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都 具有发育成完整生物体的潜能,即每个细胞都具有 全能性。 4.生物体所有细胞全能性都一致吗？ 受精卵>生殖细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞
愈伤组织
新植株
试管苗大规模培养
移栽
经过炼 苗的小 苗，可 以和一 般植物 一样进 行大规 模栽培
植物组织培养的大致过程：
脱分化 再分化 离体的植物 胚状体 愈伤组织 组织、器官、 或丛芽 适宜的养料、激素、 适宜的养料、激素、 细胞 （温度、避光、无菌） （温度、光照、无菌） 植物体
关键因素：植物激素的比例 （细胞分裂素、生长素）
切取 形成层 移栽
无菌 接种 培养室
脱分化
诱导愈伤组织 的形成 再分化 试管苗的形成
外植体：用于离体培养的植物器官、组织或细胞。 愈伤组织：离体的植物器官、组织或细胞，在培 养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度 液泡化、具有分生能力、无定形状态的薄壁细胞 组成的排列疏松无规则的组织。
外植体
细胞分裂素=生长素：促进愈伤组织形成和生长 细胞分裂素＞生长素： 诱导芽的形成 细胞分裂素＜生长素的： 诱导根的形成
脱分化：由高度分化的植物器官、组织或 细胞，经过诱导后，失去其特有的结构 和功能而产生愈伤组织的过程。（避光） 再分化：脱分化产生的愈伤组织重新分化 成根或芽等器官，进而发育成一棵完整 的植株的过程。（需光）
问题
• 自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼 虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细 胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间 可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出 具体实验方案。
异想天开
白菜
甘蓝 白菜－甘蓝
白菜细胞
去细胞壁
(AA)
白菜细胞
去细胞壁
(BB)
白菜原生质体
(AA)
白菜原生质体