2.1.1植物细胞工程的基本技术(原创)
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
人教版高中生物学选择性必修3现代生物科技专题精品课件 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
课前篇自主预习
一
二
三
四
课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
细胞的全能性
问题导引
细胞表现出全能性的条件有哪些?标志是什么?
资料 科学家斯图尔德曾经应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝
卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如
图)。
(1)这一科学实验证明了植物细胞具有
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
下图是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程,植物细胞A 和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是( )
A.过程①需要将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中 B.过程②要用聚乙二醇等诱导原生质体融合,主要依据是细胞膜 具有选择透过性 C.将杂种细胞培育成新植物体的过程中需要根据生长发育进程更 换培养基 D.最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,不 可育
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
通过植物体细胞杂交可以获得“烟草—菠菜”——一种新型的烟 草品种。下图为培育杂种植株过程的示意图,下列操作不正确的是 ()
A.在融合之前除去两种细胞的细胞壁 B.原生质体先进行脱分化处理再融合 C.原生质体融合后筛选出杂种细胞继续培养 D.应先诱导杂种细胞形成愈伤组织再诱导分化
探究点一
探究点二
探究点三探究学习
类型二 植物体细胞杂交 例2科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯 的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过 程如下图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植 株。据图回答下列问题。
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。
2.1.1 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无论是绚丽多姿的花草，还是碧绿参天的大树，大多都是通过种子播种或枝条扦插实现繁殖的。
其实在一定的条件下，利用它们的一片叶子、一瓣花瓣，甚至一粒花粉，同样可以得到大量的幼小植株。
图2—1就是科学家利用菊花的花瓣培养出的菊花。
那么，植物的花瓣是怎样长成一株完整植株的呢？图2－1 微型繁殖的菊花植物的花瓣属于高度分化的组织，利用它来培育出新的植株，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（dedifferentiation)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，一些分化的细胞，经过激素的诱导，可以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（图2 - 2)。
愈伤组织在一定的培养条件下，又可以再分化出幼根和芽，形成完整的小植株（图2-3)。
为什么植物的一瓣花瓣就可以培育出完整的植株呢？我们知道，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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
因此，在理论上，生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜力。
但是，在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，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。
植物组织培养技术要把某种植物的一块组织通过培养得到一株完整植株，应该如何操作呢？这就涉及植物细胞工程中最基本的技术之一—植物组织培养。
下面我们就通过“胡萝卜的组织培养”实验来了解这一技术。
实验胡萝卜的组织培养实验原理植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素等条件下，可以脱分化形成愈伤组织。
将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成完整的小植株。
2.1.1植物细胞工程的基本技术教学设计2023-2024学年高二下学期人教版2019选择性必修3
教学设计课程基本信息学科生物年级高二学期秋季课题植物细胞工程的基本技术教学目标1.说出植物细胞工程的基本原理是植物细胞具有全能性。
2.通过分析植物体细胞杂交技术的要点，阐明植物体细胞杂交技术的流程和概念。
3.通过植物体细胞科学史的研究，认同科学是不断发展的过程，关注细胞工程技术发展历程。
教学内容教学重点：1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的过程。
教学难点：1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的过程。
教学过程新课引入【创设情境】以2022年宁波植物研究专家在宁波四明山首次发现独花兰为情境，介绍独花兰的价值以繁殖困境引入课题。
【提出问题】如何让独兰花快速地繁殖，提高它的数量呢？【回顾植物细胞工程相关科学史】过渡：进入植物组织工程的基本技术任务一：【回顾旧知】1、植物组织培养的基本原理是什么？2、什么是细胞的全能性？3、细胞全能性大小的比较。
一、植物细胞的全能性1．概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
二、植物组织培养技术1．植物组织培养概念：植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
2．全能性表达过程的相关概念(1)脱分化：让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。
(2)再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出芽、根等器官，进而形成完整的小植株。
(3)愈伤组织:一团没有特定结构和功能,排列疏松而无规则,高度液泡化的呈无定形状态的薄壁组织团块。
3．植物组织培养过程【建构独兰花组织培养过程】【过渡】设想：只有有全套遗传物质就能表现出相应的性状吗？教师提问：欲培育地上长番茄，地下长马铃薯的超级作物，可以利用杂交方式实现吗？为什么？学生解决问题：不能，因为不同物种间存在生殖隔离。
教师过渡：能不能利用植物细胞工程技术打破生殖隔离呢？教师介绍：植物体细胞杂交技术。
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。
2.1.1植物细胞工程的基本技术
原生质体 融合 物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（PEG）
杂 种 植 株
2.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。
3.原理： 细胞膜的流动性和细胞的全能性（无性繁殖） 4.优势： 克服不同种生物远缘杂交不亲和的障碍。
5.存在的问题： 未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良。
无性繁殖（染色体变异） 细胞膜流动性、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
意义
联系
克服不同种生物远缘杂交 不亲和的障碍
植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术
小结
植 物 细 胞 工 程
所采用技术 的
植物组织培养
植物体细胞杂交
反馈练习
人工诱导融合
5）融合的过程是怎样的？ 细胞膜融合 细胞质融合 细胞核融合
马铃薯细胞 番茄细胞
6）融合后的细胞叫什么？
纤维素酶和果胶酶 原生质体
杂种细胞 7）融合成功的标志是什么？ 杂种细胞再生出新的细胞壁 8）杂种细胞的遗传物质有什么特点？
杂种细胞
人 工 诱 导 融 合
具有两个物种的遗传物质 9）融合后除杂种细胞外还可能有哪些 融合细胞？ 马—马、番--番 所以还要经过筛选才能得到杂种植株 10）如何将杂种细胞培育成杂种植株？
1.下列属于组织培养的是： A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条 C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成雄蜂
A
2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形 成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是 不需要的（C） A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素
3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株 ，不需要（ C ） A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态 C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素
2[1].1.1《植物细胞工程的基本技术》原创
按操作 对象分
植物细胞工程
动物细胞工程
科技探索之路
1902年，哈伯兰特提出了细胞全能性 的理论。
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
2、理论基础：植物细胞的全能性(即原理)
适宜的温度、PH值、 养料、激素、充足氧气
3、过程：
外植体脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 植物体
二、植物组织培养技术：
4、愈伤组织：由离体 的植物组织或细胞， 有丝分 在培养一段时间以后， 裂 通过细胞分裂，形成 的一群薄壁细胞。
特点：具分裂、分化能力 既具全能性（主要） 无定形状态 高度液泡化 排列疏松、无规则 无叶绿体,不进行光合作用
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？
去细胞壁
2．有没有一种温和的去壁方法呢？
酶解法
三、植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
1、过程： 植物细胞的融合
马 铃 薯 细 胞 原 生 质 体 融 合 植物组织培养
去 壁
再 标志：成功融合 生 出 细 脱 再 胞 分 分 壁 化 化 杂 种 细 胞 愈 伤 组 织 杂 种 植 株
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？
课件15：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
①去除细胞壁 ②原生质体融合 ③植物组织培养
意义
保持优良性状；繁殖速度快、克服不同种生物远源杂交的障碍 大规模生产；提高经济效益
联系
杂交技术应用了组织培养
能力提升
植物组织培养与植物体细胞杂交 技术的关系？
杂种细胞需经过植物组织培养才能发 育为具有双亲遗传特性的杂种植株。 因此，植物组织培养是植物体细胞杂 交的基础。
再分化
丛芽/ 胚状体
幼苗
3 、相关概念 愈伤组织
高度液泡化，由无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无 规则的组织。
胚状体
离体培养条件下，没有经过受精过程，但是经过了胚胎 发育过程所形成的胚状类似物。
实验
切取形成层
无菌接种 植株
脱分化
愈伤组织
再分化
试管苗的形成
思考 （1）植物细胞在什么条件下可表现出全能性？ （2）植物组织培养过程是否全程需要光照？ （3）决定植物脱分化、再分化的关键因素是？
如何去掉细胞壁呢？
去除细胞壁的方法细胞壁的成分主要是纤 维素和果胶，所以在细胞融合之前，我们 可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，这 种方法叫酶解法。 （2）原生质体如何融合在一起呢？
物理法：离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG）
3、过程
植物细胞的融合
植物细胞A
去壁Байду номын сангаас
方法？
融合完成 的标志
原生质体A
融合的原
原生质体B
去壁
人 生质体AB 再
工
生
诱
出
导
细
胞
植物细胞B 促进融合的方法？
壁
植物组织培养
杂种细 愈
杂
胞AB
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原 生 质 体
原 生 质 体 融 合
再 生 细 胞 壁
植物细胞 去壁 纤维素酶 果胶酶
杂 种 细 去 胞 分 化
愈 伤 组 织
再 分 化
杂 种 植 株
离心、振 动、电刺 筛 激素 选 激、聚乙 二醇
激素
植物体细胞杂交过程示意图
2、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。 3、意义
在克服不同种生物远缘杂交的障碍上，取得了 巨大的突破。
4.未能解决的问题： 未能让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的 优良性状。
思考：
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？
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，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。
二、植物组织培养技术
外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 （离体器官、
组织、细胞）
（排列疏松、高度液 泡化的薄壁细胞团）
植物体
已经高度分化的植物细胞经诱导后逐渐失去原来 脱分化：
的结构和功能，转变成未分化细胞的过程，即形 成愈伤组织。 脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又重新分 再分化：
化成根或芽等器官。
脱分化和再分化的比较：
比较内容
过程
脱分化
外植体→愈伤组织
再分化
愈伤组织→幼芽或胚状 体 有根、芽 a.离体 b.适宜的营养 c.生长素/细胞分裂素 的比例高诱导生根或低 诱导生芽 d.光照
排列疏松、高度液泡化的 形成体特点 薄壁细胞 a.离体 b.适宜的营养 c.生长素/细胞分裂素的 比例适中 d.不需光
需要条件
胡萝卜的组织培养
消毒
取材 （形成层）
光照
接种
遮光
移栽大田，培养 成正常植株
试管苗的形成
愈伤组织的形成
(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。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、 花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法 进行验证吗？
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培 养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较 困难。
植物组织培养
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。
人们曾经有这样一个幻 想：让一株植株地上部分结 番茄，地下部分长土豆。 这个幻想可能实现吗？
比较：
植物组织培养 所属 范畴 原理 步骤 植物体细胞杂交技术
无性繁殖 细胞全能性 ①脱分化 ②再分化
染色体变异、基因重组
细胞膜流动性 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
保持优良性状 意义 繁殖速度快、大规模生产 提高经济效益 联系
克服不同生物远缘杂交不 亲和的障碍
杂交技术应用了组织培养
番茄—马 铃薯 （理想图）
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？
研究的目的
植物细胞工程 分类 动物细胞工程
2.1植物细胞工程
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
微型繁殖的菊花
一、细胞的全能性
1.定义：已经分化的细胞仍然具有发育成完整 个体的潜能。
学科网
2.原因：生物的每一个细胞都包含有该物种
所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个
体所必需的全部基因。
3.全能性的大小：
专题２ 《细胞工程》
细胞工程
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。
学科网
应用的原理和方法 概念
细 胞 工 程 研究的水平
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
三、植物体细胞交技术
1、过程
植物细胞A
去壁
植物细胞的融合
方法？
融合 完成 的 标志
植物组织培养
原生质体A 原生质体B
去壁
融合的 人 原生质 再 工 体AB
诱 导
促进融合 的方法？
植物细胞B
生 出 细 胞 壁
杂种 细胞 AB
筛 选
脱 分 化
愈 伤 组 织
再 分 化
杂 种 植 株
植 物 细 胞
去壁
1） 受精卵 ＞生殖细胞 ＞体细胞 2） 植物细胞＞动物细胞 3）分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞
思考：
生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而 是分化成不同的组织器官？
在特定的时间和空间条件下，基因选择性表达 的结果。
4. 全能性表达的条件
①离体（植物器官、组织、细胞） ②营养物质（有机物、无机物） ③激素（生长素、细胞分裂素） ④其它外界条件（ 温度、O2、pH、无菌、光照）