第二节 植物细胞工程植物细胞工程(修改版)理论基础 植物细胞工程技术手段 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物细胞的全能性植物细胞的全能性实际应用植物细胞工程(修改版)一、植物组织培养离体植离体植物细胞物细胞（外植体）（外植体）愈伤组织愈伤组织脱分化脱分化再分化再分化植物体植物体外源激素诱导 外植体本身、培养基和培养环境 植物细胞工程(修改版)植物组织培养的培养基植物组织培养的培养基无机无机营养物质营养物质：植物所必需的大量元素及微量元素植物所必需的大量元素及微量元素有机有机营养物质营养物质 含含N N物质：包括维生素和氨基酸物质：包括维生素和氨基酸 碳源：碳源：2%5%2%5%的的蔗糖蔗糖 琼脂：起凝固支持作用琼脂：起凝固支持作用植物激素植物激素：（：（生长素，细胞分裂素）生长素，细胞分裂素）植物细胞工程(修改版)愈伤组织愈伤组织植物细胞工程(修改版)愈伤组织愈伤组织胚状体根、芽同时发生先根后芽先芽后根人工种子完 整 植 株植物细胞工程(修改版)（三）神奇的人工种子（三）神奇的人工种子人工种子组成人工种子组成胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+ +人工种皮人工种皮( (透气透水易降解透气透水易降解+ +胚乳（营养物质、固氮菌、抗生素等）胚乳（营养物质、固氮菌、抗生素等） 人工种子：人工种子：植物细胞工程(修改版)获取获取外植体外植体无菌接种无菌接种诱导愈伤组织诱导愈伤组织的形成的形成试管苗的形成试管苗的形成扩大培养扩大培养移栽移栽脱分化脱分化再分化再分化植物细胞工程(修改版)请同学们讨论如何实现？植物细胞工程(修改版)杂种细胞杂种细胞愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株植物细胞植物细胞A A植物细胞植物细胞B B 原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B正在融合的原生质体正在融合的原生质体去细胞壁去细胞壁! !再生细胞壁再生细胞壁植物组织培养植物组织培养植植物物细细胞胞融融合合二、植物体细胞杂交 原理：原理：植物细植物细胞的全能性胞的全能性和和细胞膜的流动细胞膜的流动性性植物细胞工程(修改版)植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较项目原理培养基酶结果培养目的植 物 动 物细胞全能性细胞增殖固体蔗糖植物激素液体葡萄糖动物血清培养成植株培养成细胞株细胞系快速繁殖培养无病毒植株获得细胞产品、细胞纤维素酶或果胶酶胰蛋白酶植物细胞工程(修改版)主要用于制备单克隆抗体获得杂种植株用用 途途物理、化学方法（同左）灭活的病毒物理（离心、振荡、电刺激）化学（聚乙二醇）诱导方法诱导方法细胞分散后诱导细胞融合去细胞壁后诱导原生质体融合细胞融合的方法细胞融合的方法膜的流动性膜的流动性、细胞全能性细胞融合的原理细胞融合的原理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目比较项目植物细胞工程(修改版)12345植物细胞工程(修改版)1.1.下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答：答：脱分化脱分化再分化再分化表示表示 ，它能被培养成，它能被培养成的根本原因是的根本原因是 。表示表示 ，它的细胞特点是，它的细胞特点是 、若想制造人工种子，应选择（写编号）若想制造人工种子，应选择（写编号） 。外植体外植体植物细胞全能性植物细胞全能性 愈伤组织愈伤组织 细胞排列疏松，高度液泡化无定形状态细胞排列疏松，高度液泡化无定形状态 若若是花药，则是花药，则是是 ，这项技术可用，这项技术可用在在 上。上。 单倍体植株单倍体植株 单倍体育种单倍体育种 植物细胞工程(修改版)2.2.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，据图回答： 步骤步骤是去掉是去掉 ，使植物细胞成为，使植物细胞成为 ，最，最常用的方法是常用的方法是 。步骤步骤一般常用的化学试剂是一般常用的化学试剂是 ，目的是目的是 。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，运用的技术手段是技术手段是 ，其中步骤，其中步骤相当于相当于 ，步骤步骤相当于相当于 。细胞壁细胞壁 原生质体原生质体 酶解法酶解法 聚乙二醇聚乙二醇 诱导原生质体融合诱导原生质体融合 植物组织培养植物组织培养 脱分化脱分化 再分化再分化 植物细胞工程(修改版)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，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是是 。从理论上讲，杂种植株的育性为从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传。若运用传统有性杂交方法能否实现？统有性杂交方法能否实现？ 因此，这因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，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？杂种细胞具有两个亲本的遗传物质杂种细胞具有两个亲本的遗传物质 可育可育 不能不能 克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍 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。植物细胞工程(修改版)