植物细胞工程的基本技术
一、三维目标：
（一）知识与技能：
1、掌握植物细胞工程的理论基础 2、简述并设计植物组织培养过程（二）过程与方法
:
导学案
自主学习与合作交流相结合，培养学生的合作精神及发散性思维。（三）情感态度与价值观：
1、体验生命的奥妙并增强热爱生命的情感 2、认同植物细胞工程离不开理论研究和技术创新二、教学重点：
植物组织培养理论基础及过程三、教学难点:
植物组织培养的实验设计
自主学习
(一)、细胞工程1．概念：应用
和
的原理和方法，通过
或获得
、
或
上的
操作，按照人的意愿来改变细胞的2．分类：根据操作对象不同，可分为（二）、植物细胞的全能性1、植物细胞的基本结构包括2、植物细胞主要的增殖方式是
、
的一门综合科学技术。
。
、，细胞分化是指
、。
，
_____________________________________________________________________________ 原因是3、细胞全能性
的细胞具有发育成为一个新的生物个体的
该物种的
全能性的表现条件全能性大小：
：①
，具有发育成完整个体所必需的
②适宜的
。因为每个细胞都含有
。
_____________________
。
全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞
4．在理论上，生物的任何一个细胞都并不表现
，-而是分化成各种
，但在生物的生长发育过程中，细胞
。
地表达出各种
。
，
5．特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同（三）、植物组织培养技术1．原理：植物细胞具有有发育成2．过程
，具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，
的潜能。
都具
离体植物的
发育
胚状体
3．细胞脱分化：已成未分化细胞的过程。4．植物组织培养：在
和
完整植株。
脱分化
再分化
_
组织
幼根和芽或
的细胞经过诱导后，失去其特有的而转变
的条件下，将
给予适宜的培养条件，诱导其产生
的植物器官、
、
组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，丛芽，最终形成完整植株。（四）、胡萝卜的组织培养1、实验原理
生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的，因而都含有该生物的全套的遗传信息，都具有发育成完整个体的潜能。因此，植物体的根、茎、叶细胞都具有在一定的营养和激素条件下，可以脱分化形成
。将愈伤组织转接到含有不
，
同激素成分的培养基上，就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽，进而发育成
2、实验步骤①．将
②．在超净工作台2～3次，再用③．用
用自来水充分洗净，削去外皮，并切成段。用酒精棉球擦手(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒
30s后，立即用
2～3 次。瓷砖上，用无菌的解剖
的部位，切取1 cm3左右的小块。
。清洗
。
处理30min后，立即用无菌水清洗
的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后，在
1 cm厚的横切片，再选取有
刀将胡萝卜段切成④．将
接种到培养基上，用锡箔纸封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。然后，
在培养瓶上贴上标签，写明材料名称、接种日期和小组号。⑤．将接种后的胡萝卜组织块，放在养材料的污染情况；
恒温避光条件下培养。
4d后，检查培
14d后，观察愈伤组织的生长状况。然后，在恒温箱中继续避光培养。
在培养过程中，注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。⑥．培养一段时间后，将生长良好的后，胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出成
3、注意事项
⑴．外植体的选择与制备
①选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、
器官来源及生理状况的不同而有
。
转接到分化培养基上，
培养一段时间
。然后将试管苗移栽到大田，培养
很大差异，因此，选择哪些作为外植体应该注意。一般来讲，烟草、胡萝卜，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。
②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因形成层细胞易脱分化。⑵．植物组织培养注意的要点
①培养基包括所有操作工具都应进行消毒和灭菌，谨防杂菌污染。②需在无菌条件下操作。
③接种，继代培养的转移都应在接种箱进行。
⑶．对于植物组织培养来说，光照条件非常重要，包括光照强度、时间和波长。但在由高度分化的组织形成愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，
而在分化形成试管苗的再生的过程
如
中一定要有光照。诱导形成愈伤组织阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，果在光照条件下容易分化产生维管等组织，
不利于产生大量的愈伤组织。
由愈伤组织经细
胞有丝分裂和分化形成试管苗的过程中需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。
（五）、植物体细胞杂交技术1．概念：不同种植物的并把杂种细胞培育成新的2．过程
，在一定条件下融合成的技术。
，
纤维素酶
离体的细胞
人工诱导
不同细胞原生质体
原生质体融合
果胶酶
→杂种细胞→杂种植株。3．植物体细胞杂交步骤：
(1)去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体，目前最常用的去细胞壁的方法是就是在温和条件下用
去除植物细胞的细胞壁。
，也
(2)不同植物体细胞原生质体融合，必须通过物理法和化学法来诱导融合。物理方法有：离心、振动、电激等促使原生质体融合。化学法是用融合。融合后再生出细胞壁。
(3)用植物组织培养方法进行培育，可得到杂种植株。如图
(PEG)作为诱导剂来诱导
在此过程中需要注意的问题有：原理是细胞膜的
①植物体细胞杂交过程中，植物细胞融合所依据的生物学
。②体细胞融合成功
AB型细胞
③目
；植物组织培养的理论基础是细胞的
以后，既有AB型杂种细胞，还能形成是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，前常用的去除细胞壁的方法是酶解法，是新
AA型和BB型两种融合细胞，但只有
因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。保证了原生质体活性。
植物体细胞杂交完成的标志
的形成。④植物体细胞杂交过程仍以植物组织培养为前提，通过植物组织培
⑤植物体细胞杂交的最大突破是克服远缘杂交
的障
养完成杂种植株的培育过程。
碍，但是目前仍有许多理论和技术问题没有解决，离推广应用仍有一定距离。
走进文本
第一课时
同学们，你相信吗？一瓣花瓣竟然可以培养成一棵植株。阅读课本33、34、35页容吧。
怎么样？是不是学到许多新知识。试着思考以下几个问题，
相信你一定可以回答上来！想知道怎么回事吗？那就赶快
再读33页第一、二段容对付下面问题
1.现在你相信植物的花瓣可以培育成一个植株个体了吧？那你知道它是如何进行的吗？离开植物体的花瓣
→
2.你了解脱分化吗，是怎样一种过程？
3.愈伤组织是什么组织，怎么得到呀？
再读33页第三段材料，考虑！
4.为什么植物的一瓣花瓣就可以培育出完整的植株呢？
5.那为什么在生物的生长发育过程中却并没有表现出全能性呢，这又如何解释？
再读34页有关胡萝卜的组织培养的实验容，相信聪明的你可以回答下面问题！6.你能根据胡萝卜的组织培养实验概括植物组织培养技术的流程简图吗？
7.同学们，你发现没有在植物组织培养实验过程中，所用器械要灭菌，操作要无菌。有菌会如何？
1、细胞全能性是指（
）
A、生物体的细胞具有的形成完整个体的特性。B、生物体的细胞具有细胞膜、细胞质、和细胞核。C、生物体的细胞能完成各种生理活动的特性。D、生物体的细胞具有发育成完整个体的潜能。2、用高度分化的植物细胞、
组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，
错误的是（
A、该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的。B、该愈伤组织的细胞没有全能性。C、该愈伤组织是由薄壁细胞组成的。
D、该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构。3、下列细胞的全能性最高的是（
）
A、植物的卵细胞 B、植物的精子
C、被子植物的受精卵
D、被子植物的叶肉细胞
4、植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（
）
①体细胞全能性②离体植物器官、组织或细胞③产生胚状体、丛芽④生长素和细胞分
）
裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体 A C
、①，②⑧⑥⑦③⑨，④ B、①，②⑦⑥⑧③⑨，⑤、①，⑥②⑨⑧③⑦，⑤ D、①，②⑨⑧⑥⑦③，④
体验高考（每个四分）
1、（2010卷）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，下列不需要的条件是（ A
）
、适宜的温度、适宜的养料和激素
）
、消毒灭菌 B
C、充足的光照 D
2、（09）下列实例中能体现细胞全能性的是（草组织培养出可育的完整植株 A
、①② B
、①③ C
①用悬浮液培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株②植物用种子进行繁殖③用烟
、②③ D
、①②③
2.1.1《植物细胞工程的基本技术》
走近文本
第二课时
同学们，你听说过番茄
-马铃薯吗？那么阅读一下课本
36、37页容吧！
再读36页第二段思考下面问题1.
为何用传统的有性杂交方法不可能得到二者的杂种后代？
再读36页第三段容想一想2.如何得到番茄-马铃薯杂种植株？
3.植物体细胞杂交有哪些障碍吗？
4.怎样诱导原生质体间融合？
请同学们再读37页第一段考虑下面问题
5.总结一下植物体细胞杂交容
6. 番茄-马铃薯杂种植株这种超级作物达到人们的预期目标了吗？可能是什么原因造成
植物细胞工程导学案完整
