师：同学们，今天我们一起来学习高二人教版生物学必修3选择性必修3植物细胞工程第二课时的内容。首先，回顾上一节内容。上节课我们学习了植物组织培养，其基本原理是植物细胞的全能性。流程为从外植体脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成根芽，长出小植株，移栽到大田培养为所需植株。植物组织培养技术是植物细胞工程最基础的技术。应用这项技术，科学家发展出许多新技术，丰富了植物细胞工程内涵。
大家看这张有趣的图片，这是一个植株，地上部分结番茄，地下部分长马铃薯，我们暂且叫它番茄马铃薯。如果能培育出这样的植株，那多美好。请思考，这幅番茄马铃薯图可以利用传统的有性杂交方法实现吗？为什么？
生：不能，因为不同种生物之间存在生殖隔离，番茄和马铃薯自然状态下无法完成授粉，雌雄配子无法结合，就算结合也无法产生可育后代。
师：非常好。传统有性杂交方法不可行，那么可否利用植物细胞工程来解决呢？科学家设想利用这两种植物的体细胞进行杂交。下面进入今天内容的学习——植物体细胞杂交技术。
先来看看植物体细胞杂交的概念，什么是植物体细胞杂交技术呢？它是指将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成细胞，并把细胞培育成新植物体的技术。
请大家思考，要想将植物体细胞进行融合，首先要解决什么问题呢？
生：植物细胞最外侧是细胞壁，要去除细胞壁。
师：没错。植物细胞壁没有生命活性，去除细胞壁是关键。那该如何去除呢？去除时还要考虑什么？我们从植物细胞壁的作用和成分来分析。植物细胞壁起支持和保护作用，不直接参与细胞内具体生命活动，其成分由纤维素和果胶构成，相对简单。考虑到这些特点，我们通常选择酶解法去除细胞壁。根据酶的作用特点，这个方法作用条件温和且专一性强，既可以有效去除细胞壁，又不会伤到细胞内成分，是比较理想的去壁方法。
植物细胞壁去除后，剩余部分叫原生质体。请大家注意辨析原生质体和原生质层，这两个词看似接近，实则是完全不同的概念。原生质体指植物细胞去除细胞壁后剩余的部分，而原生质层指由细胞膜、液泡膜以及二者中间的细胞质共同组成的结构。
现在已经获得了原生质体，如何让不同的原生质体进行融合呢？
生：采用人工诱导的方法。
师：对，在科学研究中，常用人工诱导方法进行原生质体融合。常用方法有物理法，包括电融合法、离心法等；还有化学法，包括聚乙二醇（PEG）融合法、高钙离子高pH融合法等。电融合法利用电流使原生质体膜产生局部破损而融合；高钙离子、高pH融合法则中和原生质体表面所带电荷从而实现融合；普遍认为PEG能够改变膜结构，使质膜相互融合。
总的来说，这些方法都利用了细胞膜的流动性，使不同的原生质体相互融合，最终形成一个细胞，解决了植物体细胞杂交技术的两个关键环节。下面梳理一下植物体细胞杂交技术的流程。
现在想让a细胞和b细胞进行杂交，首先要对这两个细胞进行去除细胞壁处理，采用酶解法，去壁完成后得到a原生质体和b原生质体。接下来选用合适方法对两种原生质体进行人工诱导融合。随着诱导推进，原生质体逐渐融合，当融合的原生质体长出新的细胞壁，意味着融合完成。这里要特别强调，细胞壁的再生是原生质体融合完成的标志，此时便得到了细胞AB。之后利用上节课讲授的植物组织培养技术，使细胞经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化长出小植株，最后进一步移栽，获得植株ab。
总的来说，植物体细胞杂交技术可分为两个部分，第一部分从AB细胞到融合的原生质体AB，应用的技术是植物细胞融合技术，原理是细胞膜的流动性；第二部分从细胞AB到植物ab，应用技术是植物组织培养技术，原理是植物细胞的全能性。
到这里，植物体细胞杂交技术的流程介绍完毕，接下来思考两个问题。
思考问题一，a种原生质体与b种原生质体融合后有哪几种类型？只考虑两两融合，我们需要的是哪种类型？原生质体融合后要进行怎样的处理？
生：细胞两两融合是随机的，会有三种类型，分别为AA、BB和AB，我们需要的是AB类型，因此要对融合后的原生质体进行筛选。
师：非常好。以番茄、马铃薯植株为例，马铃薯和番茄原生质体融合后，融合成功的细胞类型可能有马铃薯型、番茄型、马铃薯 - 番茄型等，我们需要的是马铃薯 - 番茄型。可以利用细胞器互补、原生质体物理特异性及生长特异性等差异对细胞进行筛选。
再来看思考问题二，若a细胞具有2X条染色体，基因型为Aa bb，b细胞含有2Y条染色体，基因型为cc Dd，则通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的染色体条数为多少条？染色体组数为多少个？基因型是怎样的？这属于可遗传变异类型中的哪种类型？
生：细胞融合可简单理解为两个细胞核二合一，新植株的染色体条数为2X + 2Y条，基因型是Aa bb cc Dd ，这属于可遗传变异类型中的染色体数目变异。
师：很棒。植物体细胞杂交属于染色体变异，植株的染色体通常是两亲本细胞的染色体数目之和，染色体组数通常也是两亲本性细胞的染色体组数之和，最终形成异源多倍体。通过这两个思考题，相信大家对植物体细胞杂交的原理、关键步骤及流程有了更深入的了解。