指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法,通過(guò)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作,有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門(mén)綜合性的生物工程。原理和方法操作水平目的分類(lèi)細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程第2章

細(xì)胞工程細(xì)胞工程概念（P.31）“中中”“華華”第1節(jié)第2章細(xì)胞工程植

物

細(xì)

胞

工

程---植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)植物細(xì)胞工程目錄/CONTENTS0102植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細(xì)胞雜交從社會(huì)中來(lái)

鬼蘭（幽靈蘭）灰綠色世上最貴的蘭花市場(chǎng)價(jià)格：1500萬(wàn)每株！

幽靈蘭（視頻）Ihaveadream!利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以大量、快速地培育蘭花。701

1、概念：指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的

培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。2、理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性外植體概念

細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能，即細(xì)胞具有全能性。原因

高度分化的細(xì)胞仍含有該物種的全部遺傳信息，具有發(fā)育成完整個(gè)體所需要的全套基因。一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)實(shí)例：胡蘿卜韌皮部細(xì)胞發(fā)育成完整植株（必修1P118-121）

生長(zhǎng)點(diǎn)葉原基芽軸芽原基枝芽結(jié)構(gòu)示意圖葉原基的細(xì)胞只能發(fā)育為葉芽原基的細(xì)胞只能發(fā)育為芽在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性表達(dá)。a、離體b、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、植物激素c、適宜的溫度、pH、光照、無(wú)菌等外界條件為什么植物體中細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性？植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件？[思考]901

1、概念：指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等，培養(yǎng)在人工配制的

培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。3、大致過(guò)程：外植體愈傷組織根、芽完整植株2、理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性外植體一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)脫分化再分化分化狀態(tài)未分化狀態(tài)1001在___________________條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)____________，進(jìn)而形成_________的過(guò)程。一定的激素和營(yíng)養(yǎng)等未分化的細(xì)胞愈傷組織脫分化形成的不定形的薄壁組織團(tuán)塊。脫分化：愈傷組織：【相關(guān)概念】愈傷組織重新分化成芽、根等器官的過(guò)程。再分化：試管苗生芽愈傷組織菊花的組織培養(yǎng)探究.實(shí)踐菊花的組織培養(yǎng)外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根煉苗、移栽探究?實(shí)踐防止雜菌污染。一方面與培養(yǎng)物競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)；另一方面產(chǎn)生有害物質(zhì)危害培養(yǎng)物。為什么進(jìn)行無(wú)菌操作？酒精30S無(wú)菌水2-3次次氯酸鈉溶液30min2-3次無(wú)菌水洗菊花的組織培養(yǎng)外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根煉苗、移栽將消過(guò)毒的外植體置于無(wú)菌培養(yǎng)皿中→用無(wú)菌濾紙吸去表面的水分→用解剖刀將外植體切成

0.5～1cm長(zhǎng)的小段。探究?實(shí)踐酒精30S無(wú)菌水2-3次次氯酸鈉溶液30min2-3次無(wú)菌水洗植物組織培養(yǎng)技術(shù)Expand01拓展一、植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基配方P116二、MS培養(yǎng)基配過(guò)程菊花的組織培養(yǎng)外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根煉苗、移栽

在酒精燈火焰旁，將外植體的1/3～1/2插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。探究?實(shí)踐

接種外植體時(shí)，不要倒插！

（將“形態(tài)學(xué)上端”朝上）菊花的組織培養(yǎng)外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根煉苗、移栽探究?實(shí)踐將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于18~22℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中，定期觀察和記錄愈傷組織的生長(zhǎng)情況。置于黑暗

有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。菊花的組織培養(yǎng)外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根煉苗、移栽探究?實(shí)踐

培養(yǎng)15~20天后，將生長(zhǎng)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上。長(zhǎng)出芽后，再將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。置于光照！芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照若先生根后就不易生芽菊花的組織培養(yǎng)外植體的消毒外植體的切段接種外植體誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)生芽生根煉苗、移栽移栽前先打開(kāi)封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)幾日。

用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到消過(guò)毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長(zhǎng)壯后再移栽入土。

每天觀察并記錄幼苗的生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開(kāi)花。探究?實(shí)踐煉苗移栽觀察回顧實(shí)驗(yàn)①外植體消毒②外植體切段③接種外植體④誘導(dǎo)愈傷組織⑤誘導(dǎo)生芽生根⑥煉苗、移栽Expand02拓展植物組織培養(yǎng)的兩種途徑胚狀體途徑器官發(fā)生途徑類(lèi)似胚的結(jié)構(gòu)胚狀體無(wú)性生殖

進(jìn)一步探究

若想探究生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的使用比例對(duì)植物組織培養(yǎng)的影響，則應(yīng)如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？①

空白對(duì)照：不加任何激素；②

實(shí)驗(yàn)組1：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值為1；③

實(shí)驗(yàn)組2：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1；④

實(shí)驗(yàn)組3：生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值小于1。探究?實(shí)踐生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量結(jié)果比值≈1比值＞1比值＜1促進(jìn)根的分化促進(jìn)芽的分化促進(jìn)愈傷組織的形成細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素

芽分化愈傷組織根分化生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性激素（課.35）(1)植物體的任何細(xì)胞都具有全能性，也都能表現(xiàn)出全能性()(2)在植物組織培養(yǎng)時(shí)，對(duì)外植體要進(jìn)行滅菌處理()(3)若用菊花莖切段作為外植體，應(yīng)將其形態(tài)學(xué)上端插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中()(4)誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基和誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基完全一樣()××同步P.14××植物細(xì)胞雖然具有全能性，但并不是所有細(xì)胞都能表達(dá)全能性，細(xì)胞全能性的表達(dá)需要一系列條件。生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化、抑制根的形成。及時(shí)反饋1．(2023·江蘇南通高二期中)下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()A．用自然生長(zhǎng)的莖進(jìn)行組織培養(yǎng)需要用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒B．培養(yǎng)瓶用專(zhuān)用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶?jī)?nèi)外的氣體交換C．再生植株需要去除根部殘留的培養(yǎng)基進(jìn)行鍛煉后才能移種大田D．試管苗鍛煉時(shí)采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營(yíng)養(yǎng)豐富√C自然生長(zhǎng)莖段的消毒屬于外植體消毒，先用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，用無(wú)菌水清洗，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的次氯酸鈉溶液處理，最后再用無(wú)菌水清洗，A錯(cuò)誤；培養(yǎng)瓶用專(zhuān)用封口膜封口的目的是防止雜菌污染，并不影響氣體交換，B錯(cuò)誤；試管苗生存能力較弱，需要進(jìn)行鍛煉，采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石保水透氣，蛭石不含營(yíng)養(yǎng)，D錯(cuò)誤。√2.2．如圖是植物組織培養(yǎng)過(guò)程示意圖，下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A．上述植物組織培養(yǎng)過(guò)程依據(jù)的生物學(xué)原理是植物細(xì)胞具有全能性B．需要對(duì)外植體進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，以防止雜菌污染C．外植體若是月季的花藥，則圖中的①過(guò)程需要光照D．外植體若是菊花的根尖組織，因細(xì)胞中沒(méi)有葉綠體，故培養(yǎng)成的新植株葉片無(wú)色A

外植體一般只消毒，不進(jìn)行滅菌處理，以保持外植體的活性，B錯(cuò)誤；①是脫分化過(guò)程，月季花藥的脫分化過(guò)程不需要光照且應(yīng)避光培養(yǎng)，當(dāng)愈傷組織再分化形成芽和葉時(shí)才需要適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照，C錯(cuò)誤；菊花根尖組織中含有控制葉綠體形成的基因，在培養(yǎng)過(guò)程中，基因的選擇性表達(dá)會(huì)使培養(yǎng)成的新植株葉片呈綠色，D錯(cuò)誤。根、芽胚狀體脫分化再分化培養(yǎng)條件：①無(wú)菌②營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)③適宜環(huán)境條件（溫度、PH、光等）④植物激素：

細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素遮光一定的光照愈傷組織離體的植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照試管苗有光時(shí)，往往容易形成維管組織，而不易形成愈傷組織。小結(jié)27

欲培育地上長(zhǎng)番茄和地下結(jié)馬鈴薯的“超級(jí)作物”。你有什么好妙招？不能。因?yàn)閮煞N生物之間存在著天然的生殖隔離利用傳統(tǒng)有性雜交方法能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？“番茄-馬鈴薯”的假想圖28

將不同來(lái)源的植物細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，

并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。1.概念：

參考動(dòng)物細(xì)胞融合，若是植物細(xì)胞之間的雜交，則應(yīng)先做什么？得到雜種細(xì)胞后，如何培育成植株？二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)29022.過(guò)程去壁①去壁①融合

②再生新壁③脫分化④再分化⑤移栽植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交馬鈴薯細(xì)胞番茄細(xì)胞馬鈴薯原生質(zhì)體番茄原生質(zhì)體雜種細(xì)胞雜種植株30植物體細(xì)胞雜交技術(shù)02(1)去除細(xì)胞壁①原因：②方法：

③酶：

細(xì)胞壁阻礙著細(xì)胞間的雜交酶解法纖維素酶和果膠酶31植物體細(xì)胞雜交技術(shù)02（2）原生質(zhì)體

間的融合①基礎(chǔ)：②方法：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性物理：電融合法、離心法化學(xué)：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法3202（4）雜交完成的標(biāo)志：培育成新植物體（3）融合完成的標(biāo)志：再生出新的細(xì)胞壁高爾基體細(xì)胞的全能性

主要原因是∶生物體內(nèi)基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以"番茄—馬鈴薯"雜種植株的細(xì)胞中兩個(gè)物種遺傳物質(zhì)的表達(dá)存在相互干擾，它們不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜種植株自然就不能地上結(jié)番茄、地下長(zhǎng)馬鈴薯了。

"番茄—馬鈴薯"雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長(zhǎng)馬鈴薯，這是為什么?

Expand03拓展課P.383402打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種等3、意義：融合實(shí)例:

細(xì)胞融合后，共有

種細(xì)胞類(lèi)型？融合細(xì)胞有

種，符合要求的是

？思考:53AB同步P.16-------2(1)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細(xì)胞()(2)植物體細(xì)胞雜交利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)()(3)植物原生質(zhì)體融合的原理是植物細(xì)胞的全能性()(4)利用物理法或化學(xué)法可以直接誘導(dǎo)兩個(gè)植物細(xì)胞融合()×植物原生質(zhì)體融合的原理是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性?！痢掏絇.7×兩個(gè)植物細(xì)胞需要先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體，再用物理法或化學(xué)法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。及時(shí)反饋3．(2022·天津靜海一中高二期末)如圖表示利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得雜種植株白菜—甘藍(lán)的過(guò)程，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．①過(guò)程表示利用酶解法去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體的過(guò)程B．②過(guò)程可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合C．③過(guò)程中高爾基體活動(dòng)旺盛D．最終獲得的雜種植株體細(xì)胞內(nèi)含19條染色體√D[最終獲得的雜種植株體細(xì)胞內(nèi)含有兩個(gè)親本的全部遺傳物質(zhì)，即含有20＋18＝38(條)染色體，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．如圖為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．經(jīng)過(guò)程①獲得的a、b稱(chēng)為原生質(zhì)體，過(guò)程②利用了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性B．c細(xì)胞只有AABB這一種類(lèi)型C．過(guò)程③和④分別是脫分化和再分化D．獲得的植株d，因?yàn)樵跍p數(shù)分裂時(shí)同源染色體能正常配對(duì)，所以理論上是可育的√D過(guò)程②利用細(xì)胞膜的流動(dòng)性，A錯(cuò)誤；若只考慮兩兩融合，則融合的細(xì)胞有