细胞工程植物细胞工程的基本技术(第一节)PPT课件
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植物细胞工程 热点
• 1.在无菌和人工控制的条件下，采用植物细胞 和组织培养技术培养植物的细胞，组织，器 官以获得有药用价值的次生代谢产物。 2.采用植物的遗传操作技术改变植物或植物细 胞的原有性状和功能，获得具有优良性状的 植株或植物细胞，生产有药用价值的次生代 谢产物。
第二节 植物细胞培养特性 及主要培养技术
三、植物细胞的培养特点
（1）植物细胞有独特的培养时间及特征：重量的 增加在对数期，次生代谢产物积累在稳定期 （2）植物细胞很少单一细胞生长，对数生长后期分 泌量蛋白和粘多糖，以非均相集合的细胞团悬浮 生长。
（3）植物细胞好气，培养过程需供气及搅拌，
（4）植物细胞较微生物细胞大得多，纤维素细胞壁， 细胞壁脆弱，抗剪切能力小，传统的搅拌式反应 器极易损伤细胞壁
（2）无机氮源，硝酸盐，铵盐为主。
（3）碳源，蔗糖 （4）需多种维生素烟酸，B1，B6和植物生长激素 生
长素，细胞分裂素，赤霉素，脱落酸，乙烯。
（5）需有机物：甘氨酸或水解络酪蛋白，酵母提取液
等。
A
B
A：BA(0mg/L) ，芽（减少），根（增多）愈伤组织（一定量） B：BA(0.1mg/L)，芽（适量），根（适量）愈伤组织（一定量）
二、培养植物细胞 四个生长时期
延迟期：细胞数恒定，高RNA含量，高蛋白质合 成能力； 加速期：细胞快速生长期。细胞数、DNA和蛋白 质浓度增加，有丝分裂活性、RNA含量和蛋白质 合成能力减少； 对数期：介于最大生长率和蛋白质合成完全停止 期之间。增加细胞鲜重、干重及RNA酶活性，蛋 白质合成能力完全减退； 稳定期：细胞数稳定。细胞高液泡化，极度脆弱， 高度分化及高浓度有机化合物。
第四章 植物细胞工程 Plant Cell Engineering
公开课《植物细胞工程的基本技术》课件
成熟阶段
20世纪90年代以后，随着基因工 程和细胞工程技术的不断发展， 植物细胞工程在农业生产、生物 多样性保护等方面得到了广泛应 用。
植物细胞工程的应用领域
农业领域
生物多样性保护
通过植物细胞工程技术，可以快速繁殖优 良品种、生产转基因植物、培育抗逆性强 的新品种等，提高农业生产效益。
通过植物细胞工程技术，可以保存珍稀、 濒危植物物种，保护生物多样性。
细胞培养肉和植物肉的生产
利用植物细胞工程技术生产细胞培养肉和植物肉， 满足消费者对健康和环保的需求，降低动物性食品 的生产成本。
植物工厂的兴起
利用植物细胞工程技术和设施农业，实现植 物的工厂化生产，提高农作物的产量和品质 ，降低环境影响。
植物细胞工程的未来应用
抗虫、抗病和抗旱作物的培育
利用植物细胞工程技术培育具有抗虫、抗病和抗旱功能的作物，提 高农作物的抗逆性，减少农药使用。
培养基的配制
根据实验需求，选择合适的培养基配方，并确保其pH值、渗透压等参数适宜。
实验操作的时间与温度
在适宜的时间和温度条件下进行实验操作，以保证实验结果的可靠性。
实验废弃物的处理
妥善处理实验废弃物，防止对环境造成污染。
植物细胞工程实验的安全防护
实验室安全规定
遵守实验室安全规定，确保实验操作符合相 关法律法规。
细胞培养技术
通过将植物细胞置于适宜的培养基中 ，使其在人工控制的环境下生长和分 裂。
显微操作技术
利用显微镜对细胞或亚细胞结构进行 精细操作，如显微注射、染色体操作 等。
组织培养技术
通过将植物组织或器官置于适宜的培 养基中，诱导其再生出完整的植株。
植物细胞工程实验的注意事项
实验材料的选择
第二章细胞工程第1节植物细胞工程 教学课件人教版高中生物选择性必修3
作用效果 促进根的分化、抑制芽的形成
知识点二 植物体细胞杂交技术
1.概念 将_不__同__来__源___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__植__物__体__的技术。
2.过程
细胞壁
脱分化 愈伤组织
3.意义
有性生殖只能在同种生物间进行
在打破生殖隔离,实现_远__缘__杂__交___育种,培育植物__新__品__种____等方面展示出
知识点一 植物组织培养技术
1.细胞工程:应用_细__胞__生__物__学_、分子生物学和发育生物学等多学科的原理 和方法,通过__细__胞__器____ 、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定 的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 2.细胞的全能性: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,即细胞具有全能性。在生物的生长发育过 程中,并不是所有的细胞都表现出全能性,这是因为在特定的时间和空间条 件下,细胞中的基因会__选__择__性__地__表__达__。
结论语句辨一辨 1.植物体细胞杂交过程中,要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生质 体的融合。( √ ) 2.植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。( × ) 3.植物体细胞杂交过程中,细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。( √ ) 4.植物体细胞杂交过程中,原生质体融合的结构基础是细胞膜的流动性。
↓ 移栽:将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入 土。
旁栏边角想一想 菊花的组织培养中,为什么要强调所用培养基、器械的灭菌和实验人员的 无菌操作? 提示 避免杂菌与培养物竞争营养,且有些杂菌会危害培养物的生长。
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
植物细胞工程PPT教学课件
考纲考点解读 知识网络体系 三年高考经典 考点知识扫描 重点难点突破
1. (2009年江苏地理) 《中国城市竞争力报告》依据居住环境、生态环境等 14项指标，对我国200个城市2006年度宜居状况做了评估。图中数字是前30 名的城市在各省级行政区的分布个数。读图回答(1)～(2)题。(双选)
考纲考点解读 知识网络体系 三年高考经典 考点知识扫描 重点难点突破
（2）从考查方向看，通常以我国某局部区域图为载体，考查我国的自 然和人文地理特征，或以等值线图为背景，考查相关的自然和人文地
（3）从题型上看，以综合题为主，选择题也有一定比重。
考纲考点解读 知识网络体系 三年高考经典 考点知识扫描 重点难点突破
2 （1）重视以下考点内容：我国自然地理特征、不同区域的生态环境问题、
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，就可以诱导其分化生成胚状体或丛芽，进而 发育成完整的小植株。植物组织培养的全过程，证明了分化的植物 细胞，仍具有形成完整植株所需要的全部基因。
实验目的：
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？如何 消除这一障碍？ 2.怎样使两个不同原生质体发生融合？ 3.发生了融合的原生质体如何处理而获得 杂种植物细胞？ 4.原生质体融合成功的标志是什么？ 5.如何将杂种细胞培育成杂种植株？
考纲考点解读 知识网络体系 三年高考经典 考点知识扫描 重点难点突破
植物组织培养
➢影响脱分化和再分化的因素:植物激素
生长素 细胞分裂素 适中 有利于愈伤组织的形成
生长素 细胞分裂素 较高 有利于生根
生长素 细胞分裂素 较低
高中生物第2章细胞工程第1节第1课时植物细胞工程的基本技术课件选择性必修3
[解析] (1)分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植 物细胞具有全能性。(2)在本实验中，切取胡萝卜块时要切取含有形成 层的部分，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。(3)决定植物细胞脱 分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，步骤⑤(诱导愈 伤组织形成)和步骤⑥(诱导愈伤组织分化形成试管苗)所需的生长素 和细胞分裂素的比例不同，故从步骤⑤到步骤⑥需更换培养基。愈伤 组织通过细胞的再分化过程形成试管苗。(4)步骤⑥需要照光培养，其 作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(5)组织培养 没有经过两性生殖细胞的结合，因此属于无性繁殖，组织培养得到的 植株保持了原品种的遗传特性。
4．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生
质体的融合。
(√ )
5．植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是产生新的细
胞壁。
(√ )
关键能力·突破重难
核心点一 核心点二
1．植物组织培养的过程
植物组织培养
(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，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。
[解析] (1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原 生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，诱导原生质体融合 常用的化学诱导剂是 PEG(聚乙二醇)。原生质体融合成功的标志是杂 种细胞再生成细胞壁；图中 X 经过离体培养，可以形成试管苗，所以 X 是愈伤组织。
(2)植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当生长素与细胞 分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素。
植物细胞工程的基本技术(课件)高二生物(人教版2019选择性必修3)
2.植物体细胞杂交完成的标志是什么？
提示 杂合的原生质体再生出新的细胞壁。
3.从结果上看，杂种植株在遗传上有何特点？从杂种植株的染色体组成上看，属于何种变异？
提示 杂种植株的遗传物质来自两个亲本，其具有双亲的遗传性状。杂种植株染色体数目增加，属于染色体数目变异。
4.从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是什么？
（3）再分化：愈伤组织重新分化成⑫________等器官的过程。
3.前提：离体的植物器官、组织或细胞。
4.条件：人工配制的培养基、适宜的培养条件。
全能性
愈伤组织
激素和营养
结构和功能
未分化
愈伤组织
不定形的薄壁组织
芽、根
四、植物体细胞杂交技术
1.原理：细胞膜的流动性和植物细胞一般具有全能性。
2.酶：纤维素酶和果胶酶。
[解析] ①过程需在等渗溶液中用相应的酶处理，避免细胞吸水涨破，A错误；植物体细胞杂交的最大优点在于能够打破生殖隔离，实现远缘杂交，B错误；③过程完成的标志是再生出新的细胞壁，C错误；草木樨状黄芪 和木本霸王 均为二倍体植株，经过④过程所得的愈伤组织细胞含有四个染色体组，D正确。
1.植物体细胞融合的障碍：细胞壁。可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
新生营养芽细胞分化程度低，分裂能力强，容易诱导形成
例1 [2022·绍兴期中] 下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程。下列相关叙述正确的是( )。四倍体兰花叶片 愈伤组织 胚状体 植株
A.②阶段和③阶段细胞发生减数分裂B.①阶段需要生长素，而③阶段仅需要细胞分裂素C.此兰花的花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组D.①阶段不仅有细胞增殖，而且细胞分化速度很快
脱分化
提示 杂合的原生质体再生出新的细胞壁。
3.从结果上看，杂种植株在遗传上有何特点？从杂种植株的染色体组成上看，属于何种变异？
提示 杂种植株的遗传物质来自两个亲本，其具有双亲的遗传性状。杂种植株染色体数目增加，属于染色体数目变异。
4.从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是什么？
（3）再分化：愈伤组织重新分化成⑫________等器官的过程。
3.前提：离体的植物器官、组织或细胞。
4.条件：人工配制的培养基、适宜的培养条件。
全能性
愈伤组织
激素和营养
结构和功能
未分化
愈伤组织
不定形的薄壁组织
芽、根
四、植物体细胞杂交技术
1.原理：细胞膜的流动性和植物细胞一般具有全能性。
2.酶：纤维素酶和果胶酶。
[解析] ①过程需在等渗溶液中用相应的酶处理，避免细胞吸水涨破，A错误；植物体细胞杂交的最大优点在于能够打破生殖隔离，实现远缘杂交，B错误；③过程完成的标志是再生出新的细胞壁，C错误；草木樨状黄芪 和木本霸王 均为二倍体植株，经过④过程所得的愈伤组织细胞含有四个染色体组，D正确。
1.植物体细胞融合的障碍：细胞壁。可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
新生营养芽细胞分化程度低，分裂能力强，容易诱导形成
例1 [2022·绍兴期中] 下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程。下列相关叙述正确的是( )。四倍体兰花叶片 愈伤组织 胚状体 植株
A.②阶段和③阶段细胞发生减数分裂B.①阶段需要生长素，而③阶段仅需要细胞分裂素C.此兰花的花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组D.①阶段不仅有细胞增殖，而且细胞分化速度很快
脱分化
公开课《植物细胞工程的基本技术》课件
这种新兴技术可以切割DNA链，使基因发生变化， 这种方法可以将外源DNA插入到植物细胞基因组
可用于编辑植物基因。
中，从而实现有针对性的基因编辑。
表达载体设计
1 选择载体类型
选择合适的载体类型非 常重要，因为载体决定 了基因是否能够被转化 和表达。
2 选择启动子
启动子是基因的开关， 能够让基因在适当时间 点和组织中表达出来。
基因转化技术
农杆菌介导转化法
这种方法利用农杆菌来传 递外源DNA进入植物细胞 中，并集成到宿主基因组 中。
基因枪法
这种方法通过将DNA载体 射入植物细胞中来实现基 因转化。
电穿孔法
这种方法利用电场来创造 可使外源DNA进入细胞中 的微小孔隙。
基因编辑技术
C R IS P R - C as9
转座子技术
3 选择标签
基因标签可以让你更方 便地观察和纯化基因表 达产物。
细胞选择和筛选
1
筛选胚性愈伤组织
愈伤组织能够在不同的条件下生长，因此可以通过不同的培养条件来筛选最优的 细胞。
2
筛选基因表达
通过检测基因表达水平来确ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ使用哪种载体及转化方式，从而提高基因表达效率。
3
筛选基因型
利用基因标记等方法，筛选所需的基因型，从而实现对植物基因的有针对性编辑。
植物细胞工程的基本技术
欢迎来到这个关于植物细胞工程的公开课。我们将会一起探索这个令人兴奋 的领域。
植物细胞工程的基本概念
细胞培养
通过对植物细胞进行培养，让它们不断分裂， 从而培养大量的细胞。
组织培养
将植物细胞分化成不同类型的细胞，比如根、 茎、叶片等。
细胞液体培养
利用液体营养来培养细胞，比传统的凝胶培养 更高效。
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1
2.1植物细胞工程
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
2
趁热打铁：
C 1、有关全能性的表述中，不正确的是
（
）
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成 完整个体，因此全能性最高
Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达
Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全 能性很高
Ｄ．植物细胞离体培养在一定条件下能表现 出全能性
20
4、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 B、去分化 C、再分化 D、脱分化或去分化
21
三、植物体细胞杂交技术
这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗？为什么？
因为不同种生物之间存 在着生殖隔离，所以用 传统的有性杂交方法是 不可能做到这一点的。
31
1、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、将杂种细胞培育成植株 C、让杂种植物按照人们的需要表现出亲 代的优良性 D、尚未培育出属间杂种植物
32
2、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
33
3.植物细胞表现出全能性的必要条 件是 A. 给予适宜的营养和外界条件 B. 导入其他植物细胞的基因 C. 脱离母体后，给予适宜的营养 和外界条件 D. 将成熟筛管的细胞核移植到去 核的卵细胞内
植 物
原 生
原 生
细
质质
胞 去壁
体
体 融
合
等量
再
生杂
细 胞 壁
种 细 胞
去 分
愈 伤 组 织再
分
杂 种 植 株
化
化
去壁 纤维素酶
离心、
振动、 电刺激、
筛 选
激素
激素
果胶酶
聚乙二
醇
27
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、优势和未解决的问题
B、基因在特定时间和空间条件下选择
性表达的结果
C、不同的细胞ห้องสมุดไป่ตู้基因不完全相同
D、在个体发育的不同时期，细胞内的
基因发生了变化
5
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?
请同学们阅读P34实 验完成P35讨论题。
6
7
切取
8
接种
9
培养室
10
11
愈伤组织的形成
12
13
试管苗
18
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
19
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
3
2.下列植物细胞全能性最高的是（A ）
A.形成层细胞
B.韧皮部细胞
C.木质部细胞
D.叶肉细胞
3．下列细胞全能性最高的是（ C ）
A．植物的卵细胞 B．植物的精子细胞 C．被子植物的受精卵 D．被子植物的的叶肉细胞
4
4.在生物体内，细胞没有表现出全能性，
而是分化为不同的组织、器官，是因为
（）
B
A、细胞的基因丧失了全能性
29
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。
30
小结：
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 植物体细胞杂交
34
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
优势（与有性杂交方法比较） ：打破了不同种 生物间的生殖隔离障碍，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。
28
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。
脱分化
遮光
愈伤组织 再分化
光照
根、芽
植物体
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。
17
反馈练习
1.下列属于组织培养的是（ A ）
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.未受精的卵发育成植株
23
白菜 甘蓝
白菜－甘蓝
24
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？
25
二、植物体细胞杂交技术
1、过程 植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
植物细胞B
方法？
融合
完成
的
标志
融合的 杂种
愈
杂
原生质
人 工
体AB
诱
导
再 生 出 细
细胞
AB
脱 分
化
伤 组 织
再 分 化
种 植 株
胞
促进融合 壁
的方法？
细胞融合的基础：
细胞膜的流动性
26
植物体细胞杂交过程示意图
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。22
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。
14
移栽
15
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。
16
2、过程
外植体
离体的植物器官、组织或细胞
细胞分化 程度与细 胞分裂能 力呈负相 关。
2.1植物细胞工程
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
2
趁热打铁：
C 1、有关全能性的表述中，不正确的是
（
）
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成 完整个体，因此全能性最高
Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达
Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全 能性很高
Ｄ．植物细胞离体培养在一定条件下能表现 出全能性
20
4、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 B、去分化 C、再分化 D、脱分化或去分化
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三、植物体细胞杂交技术
这幅番茄—马铃薯图利 用传统有性杂交方法能 实现吗？为什么？
因为不同种生物之间存 在着生殖隔离，所以用 传统的有性杂交方法是 不可能做到这一点的。
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1、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、将杂种细胞培育成植株 C、让杂种植物按照人们的需要表现出亲 代的优良性 D、尚未培育出属间杂种植物
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2、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
33
3.植物细胞表现出全能性的必要条 件是 A. 给予适宜的营养和外界条件 B. 导入其他植物细胞的基因 C. 脱离母体后，给予适宜的营养 和外界条件 D. 将成熟筛管的细胞核移植到去 核的卵细胞内
植 物
原 生
原 生
细
质质
胞 去壁
体
体 融
合
等量
再
生杂
细 胞 壁
种 细 胞
去 分
愈 伤 组 织再
分
杂 种 植 株
化
化
去壁 纤维素酶
离心、
振动、 电刺激、
筛 选
激素
激素
果胶酶
聚乙二
醇
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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、优势和未解决的问题
B、基因在特定时间和空间条件下选择
性表达的结果
C、不同的细胞ห้องสมุดไป่ตู้基因不完全相同
D、在个体发育的不同时期，细胞内的
基因发生了变化
5
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?
请同学们阅读P34实 验完成P35讨论题。
6
7
切取
8
接种
9
培养室
10
11
愈伤组织的形成
12
13
试管苗
18
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
19
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
3
2.下列植物细胞全能性最高的是（A ）
A.形成层细胞
B.韧皮部细胞
C.木质部细胞
D.叶肉细胞
3．下列细胞全能性最高的是（ C ）
A．植物的卵细胞 B．植物的精子细胞 C．被子植物的受精卵 D．被子植物的的叶肉细胞
4
4.在生物体内，细胞没有表现出全能性，
而是分化为不同的组织、器官，是因为
（）
B
A、细胞的基因丧失了全能性
29
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。
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小结：
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 植物体细胞杂交
34
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
优势（与有性杂交方法比较） ：打破了不同种 生物间的生殖隔离障碍，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。
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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。
脱分化
遮光
愈伤组织 再分化
光照
根、芽
植物体
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。
17
反馈练习
1.下列属于组织培养的是（ A ）
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.未受精的卵发育成植株
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白菜 甘蓝
白菜－甘蓝
24
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？
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二、植物体细胞杂交技术
1、过程 植物细胞的融合
植物组织培养
植物细胞A
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
植物细胞B
方法？
融合
完成
的
标志
融合的 杂种
愈
杂
原生质
人 工
体AB
诱
导
再 生 出 细
细胞
AB
脱 分
化
伤 组 织
再 分 化
种 植 株
胞
促进融合 壁
的方法？
细胞融合的基础：
细胞膜的流动性
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植物体细胞杂交过程示意图
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。22
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。
14
移栽
15
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。
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2、过程
外植体
离体的植物器官、组织或细胞
细胞分化 程度与细 胞分裂能 力呈负相 关。