探究点二
1、分化、脱分化等需要一定条件的诱导，其中植 、分化、脱分化等需要一定条件的诱导， 物激素必不可少
2、脱分化：离体和营养条件 、脱分化： 物激素的诱导
再分化： 再分化：植
3、克服了远缘杂交不亲和 、
2.1
植物细胞工程
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
植 理论基础 物 细 胞 技术手段 工 程 实际应用
专题2
细胞工程
第一节 植物细胞工程的基 本技术
学习目标
1、掌握植物细胞工程的原理 、 2、掌握植物组织培养、植物体细胞 、掌握植物组织培养、 杂交技术 3、分析影响植物细胞工程的因素 、
【自主学习】 自主学习】
一、1、细胞生物学和分子生物学 细胞水平或细胞器水平 遗传物 、
质 细胞产品 植物细胞工程和动物细胞工程 2、生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。 、生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。 二、1、由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程， 、由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程， 称为植物细胞的脱分化。 称为植物细胞的脱分化。 2、脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化成根或芽 、 等器官，这一过程称为植物细胞的再分化。 等器官，这一过程称为植物细胞的再分化。 3、处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、 3、处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、激素和其他 外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。 外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。 人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。 人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。 4、细胞全能性 、 三、1、植物细胞的全能性和细胞膜的流动性 、 2、纤维素酶和果胶酶 离心、震荡和电激 、 离心、 细胞壁 杂种细胞 脱分化 再分化 聚乙二醇（ 聚乙二醇（PEG） ）
愈伤组织
完
胚状体 愈伤组织 根 芽 芽 根
人工种子： 人工种子：
（三）神奇的人工种子 人工种子组成
胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽） +人工种皮(透气透水易降解 人工种皮( +胚乳（营养物质、固氮菌、抗生素等）
获取 外植体
无菌接种
脱分化
诱导愈伤组织 的形成
移栽
试管苗的形成 再分化
探究点一
1、细胞包含有全套的遗传信息 、 脱离母体和适宜的营养条件 2、受精卵 配子 体细胞 配子>体细胞 、受精卵>配子 体细胞中，分裂旺盛的大于分裂弱的 体细胞中，
总的说来，植物细胞的全能性高于物细胞的全能性； 总的说来，植物细胞的全能性高于物细胞的全能性；受精 卵的全能性最高； 卵的全能性最高；生殖细胞的全能性高于体细胞的全能 在个体发育历程上，同一生物体内， 性；在个体发育历程上，同一生物体内，细胞的分化程 度越高，其全能性越低。 度越高，其全能性越低。 如果可以排序的话，大致可以这样看：受精卵——胚胎 如果可以排序的话，大致可以这样看：受精卵 胚胎 干细胞——骨髓干细胞 骨髓干细胞——生殖细胞 生殖细胞——体细胞 干细胞 骨髓干细胞 生殖细胞 体细胞
自学检测
1、D 、
2、AD 3、 （1）离体的植物组织或器官 全能性 、 、 ）
（2）愈伤组织 低 高 （3）单倍体 秋水仙素 染色体 单倍体育种 ） ）
细胞工程
原理和方法 原理和方 细胞生物学和分子生物学 法 操作水平 操作水平 细胞水平或细胞器水平 操作结果 改变细胞内的遗传物质或获 操作结果 得细胞产品 具体内容 植物细胞工程和动物细胞工 具体内容 程
⑴步骤①是去掉 细胞壁 使植物细胞成为 原生质体 最 步骤① ， ， 常用的方法是 酶解法 。 步骤② ⑵步骤②一般常用的化学试剂是 聚乙二醇 ， 目的是 诱导原生质体融合 。 ⑶在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的 在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中， 植物组织培养 其中步骤④相当于 脱分化 ， 技术手段是 ，其中步骤④ 步骤⑤ 步骤⑤相当于 再分化 。
扩大培养
请同学们讨论如何实现？
植物体细胞
植物细胞A 植物细胞A 植物细胞B 植物细胞B
去细胞壁! 去细胞壁!
原生质体A 原生质体A 原生质体B 原生质体B 正在融合的原生质体
植 物 细 胞 融 合
原 胞的 细胞
植物细 的
再生细胞壁
细胞
植物
植
1
1.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答： 1.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答： 下图为植物体细胞杂交过程示意图
一、植物组织培养
外植体本身、培养基和培养环境
脱分化
再分化
离体植 物组织或器官
愈伤组织 植物体
（外植体） 外植体） 外源激素诱导
植物组织培养的培养基
• 无机营养物质：植物所必需的大量元素及微量元素 无机营养物质 营养物质： • 有机营养物质 有机营养物质 物质： ① 含N物质：包括维生素和氨基酸 碳源：2%—5% 5%的 ② 碳源：2% 5%的蔗糖 琼脂： ③ 琼脂：起凝固支持作用 植物激素：（生长素，细胞分裂素） ：（生长素 植物激素：（生长素，细胞分裂素）
⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株 植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株， 植物的性状能够在新的植物体上有所表现， 植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因 是 杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 。 从理论上讲， ⑸从理论上讲，杂种植株的育性为 可育 。若运用传 统有性杂交方法能否实现？ 因此， 统有性杂交方法能否实现？ 因此，这 不能 项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 克服远缘杂交不亲和的障碍 。 利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中， ⑹利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中， 遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？ 遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？ 不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖。 不遵循，植物体细胞杂交属于无性生殖。