（与有性杂交 方法比较）
植物体细胞杂交过程示意图
植
原
物
生
细 胞
去壁
质 体
等量 去壁
纤维素酶 果胶酶
细胞膜的流动性
原
生 质 体 融 合
再 生杂 细种 胞 细去 壁 胞分
愈 伤 组 织再
分
杂 种 植 株
化
化
离心、振 动、电刺 激
聚乙二醇
激素
激素
植物体细胞杂交 过程示意图
植物A细胞
原生质体A
去壁
原生质体融合
C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体 的潜能
D、 生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、 生长、衰老、死亡的全过程
1972年卡尔森等通过两个烟草品种之间 原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种。
1978年梅尔彻斯(Melchers)等首次获得 了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种——
“Potamato”。
目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培 大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、 小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有 价值的新品系或育种上有用的新材料。
（三） 植物体细胞杂交
1、定义： 用两个来自不同植物的体细胞融合成
一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成 新的植物体的方法。
2、优势： 打破了不同种生物间的生殖隔离限制
• 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。
• 至于马铃薯—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。
基因在特定空间和时间条件下选择性表达 的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同 部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白 质也不一样，从而形成了不同的组织和器官。
5、例题辨析：
下列有关细胞全能性的含义，正确的是： C
A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能
B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全 部功能
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？
• 提示：1978年，梅尔彻斯（Melchers）等人首次获得了马铃薯 与番茄的属间体细胞杂种。他们将培育的二倍体马铃薯品系和 番茄叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称为“马铃薯番 茄”。像大多数杂种一样，杂交株同时具有马铃薯和番茄的形 态特征。其中一些植株形成了“类似块茎的生殖根”，但是没 有产生可结实的花、果实以及真正意义上的块茎。到目前为止 “马铃薯—番茄”一类的体细胞杂交植物还不能产生经济效益， 但是其研究价值不可忽视。
番茄与马铃薯都是茄科植物，但不是同属的 植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经常 食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。
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？
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。
3、差异： （1） 受精卵的全能性最高
（2） 受精卵分化后的细胞中，体细胞 的全能性比生殖细胞的低。
4、大小 受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞
例：
蜜蜂（2N=32） 减数分裂
卵细胞(N=16) 发育
雄蜂(N=16)
卵细胞可以直接发育成为一个新个体
思考讨论：为什么体内细胞没有表现出 全能性，而是分化成为不同的组织、器官？
植 所采用技术 物 的理论基础 细 胞 工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞的全能性
植物组织培养：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。
2、原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特
有的全套遗传物质，都有发育成为完整个 体所必需的全部基因，从理论上讲，生物 体的每一个活细胞都应该具有全能性。
植物B细胞
原生质体B
杂种植株
细胞分裂 愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
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
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