专题2 2。1.1植物细胞工程的基本技术
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课件8：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
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。
二、植物组织培养
1、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。
2、植物组织培养过程
移栽
无菌接种 脱分化 诱导愈伤组织
外植体
的形成
培养室
转接到分化培养基 再分化 试管苗的形成
(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？
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利 于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长， 所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污 染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些 杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养 物迅速死亡。
？ ？ ？ 花瓣 脱分化 愈伤组织 再分化
幼根 和芽
完整的 小植株
1、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。
脱分化的实质和结果分别是什么？
实质: 恢复细胞的全能性过程。
结果: 形成愈伤组织。
脱分化
再分化
？ ？ ？ 花瓣
愈伤组织
幼根 和芽
完整的 小植株
A、秋海棠的叶 B、马铃薯的块茎 C、成熟的花粉 D、木质部中的导管细胞
1.植物组织培养属于哪种生殖方式？
2.植物组织培养得到的植物体细胞中染色体 数目？
3.植物组织培养得到的植物，遗传物质来自 个亲本？（1个，2个）
请同学们讨论如何实现？
三、植物体细胞杂交
二、植物组织培养
1、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。
2、植物组织培养过程
移栽
无菌接种 脱分化 诱导愈伤组织
外植体
的形成
培养室
转接到分化培养基 再分化 试管苗的形成
(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？
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利 于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长， 所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污 染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些 杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养 物迅速死亡。
？ ？ ？ 花瓣 脱分化 愈伤组织 再分化
幼根 和芽
完整的 小植株
1、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。
脱分化的实质和结果分别是什么？
实质: 恢复细胞的全能性过程。
结果: 形成愈伤组织。
脱分化
再分化
？ ？ ？ 花瓣
愈伤组织
幼根 和芽
完整的 小植株
A、秋海棠的叶 B、马铃薯的块茎 C、成熟的花粉 D、木质部中的导管细胞
1.植物组织培养属于哪种生殖方式？
2.植物组织培养得到的植物体细胞中染色体 数目？
3.植物组织培养得到的植物，遗传物质来自 个亲本？（1个，2个）
请同学们讨论如何实现？
三、植物体细胞杂交
课件13：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
不易形成愈伤组织，光有利于形成芽和叶。 2、决定植物脱分化、再分化的关键因素是 什么？
植物激素（生长素、细胞分裂素）
强调几个概念：
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，由无定形状态薄 壁细胞组成的排列疏松无规则 的组织。
脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞 产生愈伤组织的过程，又称去分化。
试管苗的形成
(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？
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成 分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以 在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象 经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌 不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程 中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速 死亡。
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。
(3)请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养 技术的流程简图。
二、植物组织培养
1、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。
探究：
1、持物种遗传性所需的全套基因，并没 有因为细胞分化而丢失基因，高度分化的细胞的细胞核仍 具有全能性。
2、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，基因选择性的 表达的结果。
3、为何已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能？
生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质， 都有发育成完整个体的全套基因。
植物激素（生长素、细胞分裂素）
强调几个概念：
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，由无定形状态薄 壁细胞组成的排列疏松无规则 的组织。
脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞 产生愈伤组织的过程，又称去分化。
试管苗的形成
(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？
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成 分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以 在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象 经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌 不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程 中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速 死亡。
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。
(3)请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养 技术的流程简图。
二、植物组织培养
1、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。
探究：
1、持物种遗传性所需的全套基因，并没 有因为细胞分化而丢失基因，高度分化的细胞的细胞核仍 具有全能性。
2、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，基因选择性的 表达的结果。
3、为何已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能？
生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质， 都有发育成完整个体的全套基因。
课件14：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
植物细胞的全能性
1、细胞脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特 有的结构和功能 而转变成未分化细胞的过程。 2、细胞的全能性：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。
3、在理论上植物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜 能，但在生物的个体生长发育过程中，细胞并不表现出全能性， 而是分化成各种组织和器官。
4、细胞全能性的原因：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。
探究二 植物组织培养技术
问题（1）：植物组织培养的理论基础是什么? 问题（2）：最常用作外植体的一般来自植物的什么部位?为什么是 这些部位呢? 问题（3）：植物细胞表现出全能性的条件有哪些? 问题（4）：什么是愈伤组织? 问题（5）：植物组织培养过程中为什么要进行一系列消毒、灭菌， 并且要求无菌操作呢? 问题（6）：概括出植物组织培养技术的流程图?
植物组织培养技术
植物组织培养过程：
外植体
MS培养基 脱分化
愈伤组织
分化培养基 再分化
胚状体或丛芽
发育 植株
（1）外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞 （2）脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和 功能而转变成未分化细胞的过程。 （3）愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形 状态的薄壁细胞团 （4）再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新 分化出根或芽等器官的过程
“番茄－马铃薯”杂种植物
（1）传统有性杂交不成功的原因：不同的两种生物之间存 在着天然的生殖隔离。 （2）植物体细胞杂交的过程：
原生质 体制备
原生质体 融合及再 生细胞壁
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
课件11：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
8．植物体细胞杂交技术完成的标志是什么？ 获得杂种植株
9.植物体细胞杂交的原理是什么？ 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
（一）过程：
融
植物细胞的融合 合 植物组织培养
完
植物细胞A
方法？
成 的
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
标
融合 志 杂
愈
杂
的原
人 工 诱 导
生质 再 体生 AB 出
细
种 细脱 胞分 AB 化
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。
2.原理：植物细胞的全能性
二、植物体细胞杂交技术
蕃 茄
马 铃 薯
番茄------马铃薯植株
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？
植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍 着细胞间的杂交。 2．有没有一种温和的去壁方法呢？
相关概念:
（3）愈伤组织：一些分化的细胞，经过植物激素诱 导可以脱分化为具有分生能力的薄壁细胞组织。
细胞特点：细胞排列疏松无规则，高度液泡化的 薄壁细胞。
（4）外植体：在植物组织培养过程中，从植物体上 被分离下来的，接种在培养基上供培养用的原生质体、 细胞、组织、器官等
一、植物组织培养技术 1、原理：细胞的全能性
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？
胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他部分 如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。
4.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？
在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成 愈伤组织。
高根低芽中愈伤
9.植物体细胞杂交的原理是什么？ 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
（一）过程：
融
植物细胞的融合 合 植物组织培养
完
植物细胞A
方法？
成 的
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
标
融合 志 杂
愈
杂
的原
人 工 诱 导
生质 再 体生 AB 出
细
种 细脱 胞分 AB 化
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。
2.原理：植物细胞的全能性
二、植物体细胞杂交技术
蕃 茄
马 铃 薯
番茄------马铃薯植株
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？
植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍 着细胞间的杂交。 2．有没有一种温和的去壁方法呢？
相关概念:
（3）愈伤组织：一些分化的细胞，经过植物激素诱 导可以脱分化为具有分生能力的薄壁细胞组织。
细胞特点：细胞排列疏松无规则，高度液泡化的 薄壁细胞。
（4）外植体：在植物组织培养过程中，从植物体上 被分离下来的，接种在培养基上供培养用的原生质体、 细胞、组织、器官等
一、植物组织培养技术 1、原理：细胞的全能性
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？
胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组织，其他部分 如叶、花也能培养成小植株，只是稍微困难些。
4.为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？
在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成 愈伤组织。
高根低芽中愈伤
2.1.1植物细胞工程的基本技术共23张PPT
细胞工程指应用细胞生物学和分子生物学的原理 和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平 或细胞器水平上，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。 (原理和方法 研究的水平 研究的目的)
2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术细胞的全能性及分化
科学家利用菊花的花瓣培养出的菊花。 为什么植物一个的花瓣就可以培育成一株完整植株的呢？
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_条养件，_____诱_其导产生____愈__伤__组_组织织、
丛芽最终形成完整的植株。
植物激素：
需要两个条件 创伤和外源激素
20世纪60年代，一些科学家 提出这样一个设想：让番茄与马 铃薯杂交，培育出地上结番茄果 实，地下结马铃薯块茎的植物。
生殖隔离
问:用传统的有性杂交方法不可能得到二者的杂种后代为 什么? 问:科学家们采用什么方法？终于得到了‘番茄---马铃薯” 杂种植株。
2.1植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术植物体细胞杂交技术
2.1植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术植物体细胞杂交技术
植物细胞外而有一层细胞壁，这层细胞阻碍着细胞间的 杂交。因此，在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶 和果胶酶去除这层细胞壁，获得其有活力的原生质体。杂交 过程中的另一个关键环节，是原生质体间的融合。进行原生 质体间的融合，必须要借助一定的技术手段进行人工诱导。 人工诱导的方法基本可以分为两大类一物理法和化学法。物 理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇 （PEG）作为诱导剂来诱导细胞融合。
2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术细胞的全能性及分化
科学家利用菊花的花瓣培养出的菊花。 为什么植物一个的花瓣就可以培育成一株完整植株的呢？
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_条养件，_____诱_其导产生____愈__伤__组_组织织、
丛芽最终形成完整的植株。
植物激素：
需要两个条件 创伤和外源激素
20世纪60年代，一些科学家 提出这样一个设想：让番茄与马 铃薯杂交，培育出地上结番茄果 实，地下结马铃薯块茎的植物。
生殖隔离
问:用传统的有性杂交方法不可能得到二者的杂种后代为 什么? 问:科学家们采用什么方法？终于得到了‘番茄---马铃薯” 杂种植株。
2.1植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术植物体细胞杂交技术
2.1植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术植物体细胞杂交技术
植物细胞外而有一层细胞壁，这层细胞阻碍着细胞间的 杂交。因此，在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶 和果胶酶去除这层细胞壁，获得其有活力的原生质体。杂交 过程中的另一个关键环节，是原生质体间的融合。进行原生 质体间的融合，必须要借助一定的技术手段进行人工诱导。 人工诱导的方法基本可以分为两大类一物理法和化学法。物 理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇 （PEG）作为诱导剂来诱导细胞融合。
2.1植物细胞工程
2、优点:
①保持优良品种的遗传特性; ②高效快速地实现种苗的大量繁殖.
（二）作物脱毒
1、选材:分生区的细胞（根尖、茎尖 等）
2、优点:
避免病毒对 作物的影响， 提高作物的 产量和品质
脱毒草莓
（三）、人工种子
诱导植物愈伤组织 ↓
胚状体的诱导 ↓
胚状体的成熟 ↓
胚状体的机械化包裹 ↓
贮藏或种植
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
克服不同种生物远源杂交 的障碍
联系 植物体细胞杂交技术应用了组织培养
§ 2.1.2 植物细胞工程的实际应用
一、植物繁殖的新途径
（一）、微型繁殖技术
1、微型繁殖技术： 是快速高效实现种 苗繁植,培育优良植物品种的植物组织培 养技术。
1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 2.技术:植物的组织培养.
培育到什么阶段提 取？
植物细胞工程的实际应用
繁殖植物的新途径
◦ 微型育种 ◦ 作物脱毒 ◦ 人工种子
育种新方法
◦ 单倍体育种 ◦ 诱导突变体
细胞产物的工厂化生产
植物细胞具有全能性 2、过程：
接种 外植体
诱导培
脱分化 愈伤组织
养基 避光
接种
分化培 再分化 养基 光照
试管苗
（1）、选材：
一般选取幼嫩部位（如茎尖、根尖、形成层）
（2）、培养基： 无机物：水、无机盐离子 有机物：
① 含N物质：包括维生素和氨基酸 ② 碳源 琼脂：起固定、支持作用 植物激素：生长素，细胞分裂素
1、人工种子结构：
人工薄膜+胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）
植物细胞工程的基本技术PPT课件(原文)PPT
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
高度分化 脱分化 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因 ______________的组织 ――→ 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
形成
(3)适宜的温度等外界条件。 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
专题2 细胞工程
栏目 导引
专题2 细胞工程
栏目 导引
专题2 细胞工程
三、植物组织培养技术(阅读教材 P34～P36)
1．理论基础(原理)：__植__物__细__胞__全__能__性____。
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
2．植物组织培养的基本过程 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因 分化的体细胞(或细胞核)具有本物种个体发育所需要的全部基因
专题2 细胞工程
二、植物细胞的全能性(阅读教材 P33～P34) 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．表达过程 (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____而转变成未分化细胞的过程。
栏目 导引
专题2 细胞工程
植物细胞的全能性
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。
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。
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优势（与有性杂交方法比较） ：克服了远缘杂交 不亲和的障碍
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。
白菜
甘蓝 白菜－甘蓝
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
植物体细胞杂交
课堂巩固
1、下列过程中没有发生膜融合的是（ C）
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。
通过细胞工程技术，利用甲（高产）、乙(耐盐)两种植物的各自优 势，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：
高产耐盐 纤维素酶和果胶 融合的原生质体 ①A是_________________酶。B是____________________。C是 ________ 性状的幼芽。 ②若目的植株丢失1条染色体，不能产生正常配子而高度不育， 秋水仙素 则可用_____________（试剂）处理幼芽，以便获得可育的植株。
去壁
再 分 化
去壁 纤维素酶 果胶酶
离心、 筛 激素 振动、 电刺激、 选 聚乙二 醇
激素
一 植 物 体 细 胞 杂 交 过 程
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 4、目的 获得杂种植株
5、优势和未解决的问题
A、驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远 缘杂交不亲和的障碍 B、驱蚊草的培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试 剂或离心、振动、电刺激等方法 C、驱蚊草的培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组 织培养，无愈伤组织和试管苗形成 D、驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得，因为不 同物种间存在生殖隔离
A、植物体细胞杂交 B、受精过程 C、氧气进入细胞的线粒体中 D、效应B细胞产生抗体
2、植物细胞融合完成的标志的是（
A、产生新的细胞壁 C、细胞质发生融合
A
）
B、细胞膜发生融合 D、细胞核发生融合
3、科学家把天竺葵和香茅草的原生质体进行诱导融合， 培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊气味达到 驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述， 错误的是（ C ）
2、过程
离体的植物器官、组织或细胞 避光 脱分化
外植体
愈伤组织
需要光 再分化 根、芽
植物激素： 细胞分裂素、生长素
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、 适时光照等。
植物体
强调几个概念：
愈伤组织特点：排列疏松无
规则的一种高度液泡化的无 定形状态的薄壁细胞
植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器
官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又 称去分化。 植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在 培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。
三、植物体细胞杂交技术
于是，这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。
1、过程
植 物 细 胞 原 生 质 体 原 生 质 体 融 合 再 生 细 胞 壁 杂 种 细 脱 胞 Hale Waihona Puke 化 愈 伤 组 织 杂 种 植 株
专题2
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
一、细胞的全能性
已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个 1、定义： 体的潜能
2、原因：细胞核中含有发育成完整个体所需要的全
套遗传物质
要把一块组织通过培养得到 一株完整植株, 应该如何操作 呢?
二、植物组织培养
1、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。
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。
白菜
甘蓝 白菜－甘蓝
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
植物体细胞杂交
课堂巩固
1、下列过程中没有发生膜融合的是（ C）
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。
通过细胞工程技术，利用甲（高产）、乙(耐盐)两种植物的各自优 势，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：
高产耐盐 纤维素酶和果胶 融合的原生质体 ①A是_________________酶。B是____________________。C是 ________ 性状的幼芽。 ②若目的植株丢失1条染色体，不能产生正常配子而高度不育， 秋水仙素 则可用_____________（试剂）处理幼芽，以便获得可育的植株。
去壁
再 分 化
去壁 纤维素酶 果胶酶
离心、 筛 激素 振动、 电刺激、 选 聚乙二 醇
激素
一 植 物 体 细 胞 杂 交 过 程
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 4、目的 获得杂种植株
5、优势和未解决的问题
A、驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远 缘杂交不亲和的障碍 B、驱蚊草的培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试 剂或离心、振动、电刺激等方法 C、驱蚊草的培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组 织培养，无愈伤组织和试管苗形成 D、驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得，因为不 同物种间存在生殖隔离
A、植物体细胞杂交 B、受精过程 C、氧气进入细胞的线粒体中 D、效应B细胞产生抗体
2、植物细胞融合完成的标志的是（
A、产生新的细胞壁 C、细胞质发生融合
A
）
B、细胞膜发生融合 D、细胞核发生融合
3、科学家把天竺葵和香茅草的原生质体进行诱导融合， 培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊气味达到 驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述， 错误的是（ C ）
2、过程
离体的植物器官、组织或细胞 避光 脱分化
外植体
愈伤组织
需要光 再分化 根、芽
植物激素： 细胞分裂素、生长素
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、 适时光照等。
植物体
强调几个概念：
愈伤组织特点：排列疏松无
规则的一种高度液泡化的无 定形状态的薄壁细胞
植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器
官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又 称去分化。 植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在 培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。
三、植物体细胞杂交技术
于是，这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。
1、过程
植 物 细 胞 原 生 质 体 原 生 质 体 融 合 再 生 细 胞 壁 杂 种 细 脱 胞 Hale Waihona Puke 化 愈 伤 组 织 杂 种 植 株
专题2
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
一、细胞的全能性
已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个 1、定义： 体的潜能
2、原因：细胞核中含有发育成完整个体所需要的全
套遗传物质
要把一块组织通过培养得到 一株完整植株, 应该如何操作 呢?
二、植物组织培养
1、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。