高三生物植物细胞工程简介人教版知识精讲.doc
高中生物专题2细胞工程第1节(第1课时)植物细胞工程基本技术专题讲解解析选修3解析
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌、 消毒。B阶段需要光照，原因是______________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ 。 (4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶 绿素，这是基因____________的结果。
解析：花粉是通过减数分裂形成的，其基因型为AB或Ab或 aB或ab，由花粉发育而来的个体未经秋水仙素处理，是单 倍体。 答案：D 点评：(1)外植体最好选择幼嫩部分的原因：幼嫩部分细 胞全能性高。 (2)植物组织培养有体细胞培养和有性生殖细胞培养之分： 前者属于无性繁殖，子代可基本保持母本的优良性状。
点评：(1)配子(如精子、卵子)亦具细胞全能性。因 为配子中至少含有一个完整的染色体组，根据染色体 组概念，一个染色体组就含有该物种生长发育、遗传 变异所需的全部遗传物质。 (2)动物体细胞虽具细胞全能性，但因其高度分化， 目前其全能性还没有实现表达。 (3)并不是每一个细胞均具全能性。如植物的筛管细 胞、哺乳动物的成熟的红细胞等。
►变式迁移 2．下图所示的是基因型为AaBb的水稻的花药通过无 菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培 育过程。下列相关叙述错误的是( )
A．愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规 则的细胞团 B．在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得 水、无机盐和小分子有机物等营养物质 C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适 宜浓度的生长素等激素 D．试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或aaBB或 aabb 植物体细胞杂交
人教版高三生物上册说课稿：植物细胞工程
人教版高三生物上册说课稿：植物细胞工程一、说教材的地位和作用《植物细胞工程》是人教版教材高中生物选修本专题二细胞工程第1节内容。
在此之前，学生们已经复习了细胞的结构和功能，细胞分化，细胞全能性等知识为本节内容的学习起到了铺垫的作用。
因此，本节内容在细胞工程中具有不容忽视的重要的地位，为了更好的复习动物细胞工程的知识，所以复习好这一节内容起到了承上启下的作用。
本内容包含的一些植物细胞工程技术知识，通过与动物细胞工程技术对比，从而帮助学生学习具有连续性和系统性，为高考打下良好的基础。
二、说教学目标根据本教材的结构和内容分析，结合着高三年级学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：1、认知目标：识记：细胞的全能性2、能力目标简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
列举植物细胞工程的实际应用。
3、情感、态度、价值观目标可使学生更深刻地理解知识理论在实际生活中的应用，并且逐渐地培养学生具有良好的个性。
认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系；关注细胞工程研究的发展和应用前景。
三、说教学的重、难点本着高三二轮标准，在吃透教材基础上，我确定了以下的教学重点和难点教学重点：（1）植物组织培养的原理和过程。
（2）植物体细胞杂交的原理。
（3）植物细胞工程应用的实例。
教学难点：植物体细胞杂交四、说教法基于本节课内容的特点，我主要采用了以下的教学方法：1、直观演示法：利用多媒体等手段进行直观演示，激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握。
2、活动探究法通过导学案，以学生为主体，使学生的探索性得到了充分的发挥，培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。
3、集体讨论法针对导学案和学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作的精神。
五、说学法我们常说：现代的文盲不是不懂字的人，而是没有掌握学习方法的人，因而，我在教学过程中特别重视学法的指导。
让学生从机械的学答向学问转变，从学会向会学转变，成为真正的学习的主人。
高三生物一轮复习植物细胞工程知识整理
专题二 细胞工程2.1 植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术一、植物组织培养技术1.培养对象:离体的植物器官、组织、细胞（外植体）2.培养条件:无菌、人工配制的培养基（固体培养基：无机营养成分、有机营养成分、植物激素（生长素、细胞分裂素）、琼脂等）。
3.原理：植物细胞的全能性4.过程：外植体 脱分化 消毒试剂：体积分数为70%的酒精体积分数为20%的次氯酸钠 选取部位：形成层部位（原因：分化程度低，分裂能力强，容易诱导形成愈伤组织） 再分化 ①条件：a 无菌、 b 离体、 c 适宜的营养、 d 植物激素（细胞分裂素与生长素浓度比较高时,有利于芽的形成;浓度比较低时,有利于根的形成）、e 光照（诱导叶绿素合成，使试管苗进行光合作用） ②实质：基因的选择性表达 愈伤组织 ①概念：让已经分化的细胞，经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
②实质：使已分化的细胞恢复分裂能力 ③条件：a 无菌、 b 离体、 c 适宜的营养、 d 植物激素（生长素与细胞分裂素的比例适中）、不需光 是一团没有特定结构和功能，排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团 试管苗（植株）二、植物体细胞杂交技术植物细胞融合植物组织培养原理：植物细胞的全能性方法：酶解法酶：纤维素酶和果胶酶再分化原理：细胞膜具有一定的流动性方法：物理法（离心、振动、电激等）化学法（聚乙二醇）最活跃的细胞器：高尔基体植物细胞融合成功的标志脱分化植物A细胞植物B细胞去除细胞壁原生质体B诱导融合融合原生质体再生出新的细胞壁获得杂种细胞愈伤组织幼根幼芽或胚状体试管苗2.1.2植物细胞工程的实际应用一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖技术（1）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
（2）实质：植物组织培养技术（3）原理：植物细胞的全能性（4）分裂方式：有丝分裂（5）繁殖方式：无性繁殖（6）优点（特点）：①保持优良品种的遗传特性；②使用材料少，培养周期短，繁殖效率高，便于自动化管理，高效快速的实现种苗的大量繁殖。
高三生物第四章 第二节 细胞工程 一植物细胞工程 课件
1、植物体细胞杂交的概念
植物体细胞杂交是利用两个来自不同植物的体细胞融 合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的方 法
2、杂交的过程
第一步：去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体（酶解法） 第二步：通过人工诱导使两个原生质体融合（PEG） 第三步：将杂种细胞进行植物组织培养就可以得到杂种植 株
1、原理：细胞的全能性 2、过程： 离体的植物器官 有丝分裂 组织、细胞 脱分化 根、芽
胚状体
愈伤组织
（高度液泡化 的薄壁细胞）
再分化
植物体
（1）、影响植物组织培养的因素 适合的养料和激素，适合的温度和无菌条件 （2）、外植体和愈伤组织
外植体：脱离了母体的植物器官、组织和细胞 愈伤组织：离体的组织、器官或细胞培养形成的 组织
注意（1）细胞融合所依据的生物学原理是 细胞膜的流动性。 （2）体细胞融合成功后，会出现三种 情况 AB型 筛选 AA型 只有AB型杂种细胞
BB型
（3）体细胞杂交的优点 可以克服植物源远杂交不亲和的障碍，大 大扩大了可用于杂交组合的范围 （4）未解决的问题 还不能让杂种细胞按人们的要求表现出 亲代的形状
（3）、脱分化和再分化
脱分化：高度分化的植物器官、组织或细胞产生 愈伤组织的过程
再分化：愈伤组织重新分化形成根或芽等器官的过程
3、应用
（1）、快速繁殖培育无病毒植株 （2）、生产药物、食品添加剂、香料、色 素和杀虫剂 （3）、制造人工种子 （4）、培育转基因植物
四、植物体细胞杂交
一、细胞的全能性
1、定义：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整植株的潜能。 （细胞含有该物种所特有的全套遗传物质）
高三植物细胞工程知识点
高三植物细胞工程知识点植物细胞工程是一门综合性学科，广泛应用于农业、食品科学、药物研发等领域。
通过利用植物细胞的生物学特性，可以实现对植物的基因改良、疾病抗性提升、产量提高等目标。
本文将介绍高三生物学学科中涉及的植物细胞工程的关键知识点。
一、基因转化技术基因转化技术是植物细胞工程的核心方法，主要通过将外源基因导入植物细胞中，使其表达具有特定功能的蛋白质或对植物性状进行改良。
常用的基因转化技术包括农杆菌介导的遗传转化、基因枪法、电穿孔法等。
通过这些技术，研究人员可以实现对植物性状的精确调控和改变。
二、基因操作工具1. 载体：在基因转化中，载体起到携带外源基因并将其导入植物细胞的作用。
常用的载体有质粒和病毒。
质粒是一种环状双链DNA分子，可以被植物细胞轻易摄取和整合到基因组中。
病毒则利用自身的复制和传播机制将外源基因导入植物细胞。
选择合适的载体对基因转化成功率具有重要意义。
2. 选择标记基因：选择标记基因在基因转化中起到筛选转化成功细胞的作用。
常用的选择标记基因有抗生素抗性基因和荧光基因等。
将可被抗生素敏感的植物细胞转化为抗生素抗性的细胞后，通过添加相应抗生素来筛选转化成功的细胞。
三、植物基因工程应用1. 抗虫基因工程：通过引入具有抗虫功能的基因，使植物具有自身的抗虫能力。
例如，转Bt基因的棉花和玉米能够产生杀虫晶体蛋白，有效抵抗棉铃虫、玉米螟等害虫的侵袭。
2. 抗逆基因工程：逆境胁迫是限制植物生长和发育的重要因素。
通过引入耐逆性相关基因，如抗旱基因、抗盐基因等，可以增强植物的逆境耐受性，提高丰产性。
3. 植物代谢工程：利用植物细胞工程技术改变植物次生代谢途径，生产特定的药物、香料和化学品。
例如，通过转化阿胶树细胞，可以大规模生产传统药材中的活性成分。
四、植物细胞工程的挑战与展望尽管植物细胞工程在农业和生命科学领域取得了显著的成就，但仍面临一些挑战。
其中，基因转化效率低、外源基因稳定性等问题是需要解决的难题。
高三一轮复习生物：《植物细胞工程》知识解读及实例分析课件
例析2.为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过
（1）植物组培常见的几种途径： ①胚胎发生途径：外植体→愈伤组织→胚状体→幼苗 ②器官发生途径：外植体→愈伤组织→（发芽）丛状苗→生根 ③不经过愈伤组织途径：腋芽（含分生组织）→（发芽）丛状苗→生根
（2）通过器官发生的途径再生成植株。分生细胞需要在一定的诱导条件下才能重建 芽的分生组织，分化出芽后生根，进而形成完整植株。生长素和细胞分裂素的比例 和浓度都会影响植物细胞的发育方向
《植物细胞工程》 知识解读及实例分析
一、植物组织培养技术
1、概念：植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的 培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
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、原理：植物细胞全能性 细胞经过分裂和分化后，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。
④实例：国科学家1974年成功培育出世界第一个单倍体作物新品种——单育1号 烟草。 我国科学家把单倍体育种与常规育种结合起来，育成水稻、玉米、油菜、甘 蓝和甜椒等作物的新品种。
例析、某二倍体植物是杂合体，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完 整植株的过程。据图回答：
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的_脱__分__化_过程，②表示的是再___分__化__过程，X代表的 是_胚__状__体__，③表示的是分化(或发育)过程，④表示的是诱导__生__根____过程。
人教版高中生物选修3 2.1《植物细胞工程的基本技术》学习要点
2.1.1 植物细胞工程的基本技术学习目标1.通过查阅资料、小组讨论，能够简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2.通过资料分析，能够列举植物细胞工程的实际应用。
3.尝试进行植物组织培养。
学习重、难点学习重点1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的原理。
3.植物细胞工程应用的实例。
学习难点植物组织培养的实验。
知识要点梳理一、细胞工程的概念和分类1.概念（1）应用原理：细胞生物学和分子生物学。
（2）操作水平：细胞水平或细胞器水平。
（3）操作目的：按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
2.分类根据操作对象的不同分为植物细胞工程和动物细胞工程。
二、植物细胞的全能性1.概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
2.现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不表现全能性，而是分化成各种组织和器官。
3.原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织和器官。
三、植物组织培养技术1.原理：植物细胞具有全能性。
2.过程：高度分化的组织−−−→脱分化愈伤组织−−−→再分化幼根和芽→完整植株。
3.概念：在无菌和人工控制的条件下，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。
四、植物体细胞杂交技术1.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。
2.过程：不同种体细胞−−−−→纤维素酶果胶酶不同种细胞原生质体――――→人工诱导原生质体融合――――→再生细胞壁杂种细胞――――→组织培养杂种植株。
3.意义：因为不同种生物之间存在生殖隔离，此项技术在克服不同生物远缘杂交的障碍上，取得了巨大的突破。
高三生物-专题1《植物细胞工程》复习课件-新人教版
去细胞壁后诱
导原生质体融合
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
动物细胞融合
植物体细胞杂交
比较项目
比较项目
1
2
3
4
5
1.下面所列过程是植物组织培养的简略过程。请据此回答： ①→脱分化→②→再分化→③→④ ⑴①表示 ，它能被培养成④的根本原因是 。 ⑵②表示 ，它的细胞特点是 、 ⑶若想制造人工种子，应选择（写编号） 。
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
（三）神奇的人工种子
人工种子组成
胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽） +人工种皮(透气透水易降解 +胚乳（营养物质、固氮菌、抗生素等）
人工种子：
获取 外植体
无菌接种
诱导愈伤组织 的形成
试管苗的形成
扩大培养
移栽
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
主要用于制备
单克隆抗体
获得杂种植株
用 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
细胞分散后诱
专题1 植物细胞工程
理论基础
植物细胞工程
技术手段
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞的全能性
实际应用
人教高中生物选修三植物细胞工程讲课文档
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。
根据眼虫的特点，动物 细胞和植物细胞之间在理 论上是可以实现杂交的。 具体的实验方案可以设计 如下：
基因在特定空间和时间条件下选择性表达的 结果。在个体发育的不同时期，生物体不同部 位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白质 也不一样，从而形成了不同的组织和器官。
第五页，共28页。
二、植物组织培养
1.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，最终形成完整植株。
植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器官、组 织或细胞产生愈伤组织的过程，又称去分化。
植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在培 养过程中重新分化根或芽等器官的过程。
第八页，共28页。
1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验
人员的无菌操作？
植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于 培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以 植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅 速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长 的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡 。
3.植物组织培养的过程
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化
愈伤组织
再分化
植物激素：细胞分裂 素、生长素
根、芽
外植体
植物体
第七页，共28页。
几个概念：
外植体：从活植物体上切下进行培养的那部分组织或器官（ 根尖、茎、芽、嫩叶、种子、花粉等） 。
高三生物讲义《植物细胞工程》
第二讲植物细胞工程2．1植物组织培养技术知识点睛1．原理：植物细胞的全能性（1）细胞全能性：是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
（2）在生物的生长发育过程中，细胞并不表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。
（3）细胞具有全能性的原因：含有该生物全部遗传信息。
（4）细胞的全能性高低比较①受精卵>生殖细胞>体细胞②植物体细胞>动物体细胞③一般，细胞分化程度越高，全能性越低2．过程：外植体（离体的组织、器官或细胞）脱分化愈伤组织再分化根、芽或胚状体完整植株3．条件：（1）离体（2）无菌（3）一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖、维生素等（4）植物激素（5）适宜的理化条件：如温度、光照等例题精讲【例1】有关全能性的叙述，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．卵细胞与受精卵一样，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【答案】C【例2】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（）A．基因的表达有选择性B．不同的细胞内基因不完全相同C．细胞丧失了全能性D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化【答案】A【例3】下列实例中能体现细胞全能性的是（）①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞也培养成了可育的植株②植物用种子繁殖后代③用烟草组织培养的单个组织细胞培养出了可育的完整的植株A．①②B．①③C．②③D．①②③【答案】B【例4】下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（）A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同【答案】D【例5】下列属于组织培养的是（）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．受精卵发育成植株【答案】A【例6】红江橙种植几年后往往容易积累病毒导致品种退化。
人教高中生物选修专题植物细胞工程的基本技术讲课文档
第一页，共25页。
概念：
应用的原理和方法 研究的水平 研究的目的
细胞生物学和 分子生物学 细胞水平或细 胞器水平
按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品
按操作 对象分
植物细胞工程
动物细胞工程
第二页，共25页。
植
物 理论基础
细
胞
工 程
基本技术
第二十一页，共25页。
三、植物体细胞杂交技术（无性繁殖）
1.过程：如图所示
(5)在诱导剂的作用下形成的杂
种细胞有3种（AA型、BB型、AB 型），可用选择培养基筛选出
AB型杂种细胞。
植物 组织 培养
AB
脱分化
再分化
（6）植物体细胞杂交技术完成的 标志： 获得杂种植物
(7)杂种植物的特征：具备两 种植物的遗传性状。原因是杂 种植物中含有两种植物的遗传 物质。
试管苗
脱分化
无菌接种、诱导 （一定的营养、 植物激素、避光 ）
愈 伤
再分化 胚状体或 丛芽（具
组 （含有不同激素 生根芽能
织 的分化培养基， 力）
需光）
移栽大田
第九页，共25页。
（1）愈伤组织：
排列疏松、高度液 泡化而无定形状的薄壁 细胞。无叶绿体，蔗糖 供能，代谢类型为异养 需氧型，进行有丝分裂 。
植物细胞的全能性
植物组织培养 （最基本） 植物体细胞杂交
第三页，共25页。
大多数植物都是由受精卵（有 性生殖）发育而来的，那么由植物 的体细胞如叶子、花瓣，甚至一粒 花粉能发育成一棵完整的植株吗？ 为什么？应该如何操作？
第四页，共25页。
一、细胞的全能性
人教高中生物选修专题植物细胞工程的基本技术共张讲课文档
第十八页，共29页。
二、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。
“Potamato”
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。
技术：植物组织培养
第十一页，共29页。
二、植物组织培养
外植体 （离体的植物器官、组织或细胞）
脱分化（又叫去分化）
实质：恢复细胞全能性 结果：形成愈伤组织
愈伤组织 （排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态
的具分生能力的薄壁细胞）
再分化
（由未分化细胞进行
有丝分裂而形成）
胚状体或丛芽
试管苗
移栽 大田
①防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养物争夺营养。 ②杂菌生长过程中会产生有害的物质，导致培养物迅速死 亡。
第十四页，共29页。
相关问题
（2）为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培 小植株吗？
养成
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形 成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。
（3）为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？
3. 尝试进行植物组织培养。 ★教学重点
1. 植物组织培养的原理和过程。
2. 植物体细胞杂交的原理。 3. 植物细胞工程应用的实例。 ★教学难点 植物组织培养的实验。
第七页，共29页。
• 原理：
植物细胞具有全能性
第八页，共29页。
一、细胞的全能性
1、定义： 已分化的细胞，还具有发育成完整个体的潜能，细
胞的这种特性叫细胞的全能性。
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高三生物植物细胞工程简介人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容：植物细胞工程简介二. 学习重点：了解细胞全能性；植物组织培养；植物体细胞杂交。
三. 学习过程：细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
根据细胞类型的不同，可以把细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程两大类。
植物细胞工程理论基础：植物细胞的全能性生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能性。
细胞全能性的比较：细胞全能性最强的是受精卵；生殖细胞 > 体细胞；未分化的细胞 > 分化的细胞；因为生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
在生物体内，细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。
在个体发育的不同时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不相同的，合成的蛋白质也不一样，从而形成了不同的组织和器官。
科学研究表明，当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。
科学家们用植物组织培养的方法，已经把许多种植物的离体的器官、组织或细胞，培养成了完整的植物体。
植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交。
植物组织培养植物组织培养的过程：离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。
愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。
再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。
植物组织培养的过程可以简要归纳为：植物组织培养的条件：1. 激素诱导分化：当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈地刺激愈伤组织的形成。
当细胞分裂素比生长素的浓度高时，有利于芽的发生；当浓度低时，则有利于根的发生。
2. 严格的无菌条件：离体的植物细胞没有像植物体整体的保护组织，容易被细菌侵蚀，导致细胞的死亡。
所以植物的组织培养需要严格的无菌环境，这是植物组织培养成功的前提。
3. 完全的营养条件：离体的植物细胞失去了植物的自养能力，所以需要为其提供包括水、有机营养、矿质营养、维生素等营养物质。
植物组织培养的应用：1. 快速繁殖。
2. 培育无病毒植物。
3. 生产产品：通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等。
例如，从大量培养的紫草愈伤组织中提取的紫草素，是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。
4. 制人工种子：用植物组织培养的方法，诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构，包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。
5. 转基因植物的培育。
提问：回忆基因工程的过程，转基因植物为什么要利用组织培养？植物体细胞杂交20世纪60年代，有的科学家提出这样一种设想：让番茄和马铃薯杂交，培育出一种地上结番茄果实、地下结马铃薯块茎的植物。
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。
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。
植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
植物体细胞杂交的过程：植物体细胞的条件：1. 去掉细胞壁：植物细胞的外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍了植物体细胞的杂交。
因此，植物体细胞杂交的第一步就是去掉细胞壁，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酶解法，也就是在温和的条件下用纤维素酶、果胶酶等分解植物细胞的细胞壁。
获得原生质体后，就可以进行植物体细胞杂交了。
提问：为什么用纤维素酶、果胶酶能分解植物细胞的细胞壁？利用酶解法去掉细胞壁的优势是什么？2. 促进细胞融合的方法：人工诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法两大类：物理法是利用显微操作、离心、振动、电刺激等促使原生质体融合；化学法是用聚乙二醇(PEG)等试剂作为诱导剂诱导融合。
经过诱导融合得到的杂种细胞，用植物组织培养的方法进行培育，可以得到杂种植株。
3. 杂交的植物体细胞借用组织培养，形成植株。
植物体细胞杂交的意义：克服远源杂交不亲和的障碍，培育作物新品种。
提问：这个杂种植物一定会在地上结番茄、地下结马铃薯吗？【模拟试题】（答题时间：50分钟）一. 选择题1. 在一个多细胞生物体内，存在形态、结构和生理功能上具有稳定性差异的细胞，是因为（）A. 细胞失去全能性B. 不同的细胞，基因是不同的C. 不同细胞中基因选择性表达的结果D. 变异一般是不定向的2. 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3. 细胞具有全能性的原因是（）A. 生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能B. 生物体的每一个细胞都具有全能性C. 生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因D. 生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的4. 植物组织培养过程中的脱分化是指（）A. 植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B. 未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程C. 植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程D. 取植物的枝芽培育成一株新植物的过程5. 下列植物细胞全能性最高的是（）A. 形成层细胞B. 韧皮部细胞C. 木质部细胞D. 叶肉细胞6. 生物体内细胞没有表现出全能性，原因是（）A. 细胞丧失了全能性B. 基因的表达有选择性C. 基因发生了变化D. 不同细胞基因不同7. 下列过程中，没有发生膜融合的是（）A. 植物体细胞杂交B. 受精过程C. 氧进入细胞中的线粒体D. 效应B细胞产生抗体8. 用植物组织培养技术，可以培养或生产出（）A. 食品添加剂B. 无病毒植物C. 人工种子D. 前三项都是9. 不能人工诱导原生质体融合的方法是（）A. 振动B. 电刺激C. PEG试剂D. 重压10. 植物细胞融合常用的诱导剂是（）A. PEPB. PEGC. ATPD. 大肠杆菌质粒11. 植物组织培养是指（）A. 离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B. 愈伤组织培育成植株C. 离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体D. 愈伤组织形成高度液泡化组织12. 植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是（）A. 植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁B. 细胞壁使原生质体失去活力C. 细胞壁阻碍了原生质体的融合D. 细胞壁不是原生质的组成部分13. 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状D. 尚未培育出属间杂种植物14. 植物体细胞杂交的结果是（ ）A. 产生杂种植株B. 产生杂种细胞C. 原生质体融合D. 形成愈伤组织15. 植物体细胞杂交的目的中错误的是（ ）A. 把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上B. 获得杂种植株C. 克服远源杂交不亲和的障碍D. 实现原生质体的融合16. 植物组织培养的用途中不正确的是（ ）A. 快速繁殖B. 生产新品种C. 生产杀虫剂D. 生产白细胞介素－2二. 非选择题1. 下图是植物组织培养的简略表示。
据此回答：①→②−−−→−脱分化③−−−→−再分化④ （1）①表示 ，它能被培养成为④的根本原因是 。
（2）②表示 ，它与①相比分化程度 ，全能性 。
（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号） 。
（4）若①是花药，则④是 ，继续对其使用 处理可获得 正常植株，该过程称为 。
（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是 ，这说明根尖细胞 。
（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号） 。
2. 下图为植物体细胞杂交过程示意图。
据图回答：（1）步骤①是 ，最常用的方法是 。
（2）步骤③一般常用的化学试剂是，目的是。
（3）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，其中步骤④相当于，步骤⑤相当于。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。
使能够在新的植物体上有所表现，其根本原因。
（5）若远源杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植株为倍体。
（6）从理论上讲，杂种植株的育性为。
若运用传统有性杂交方法能否实现？。
并说明现由。
因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于。
（7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？。
试题答案一. 选择题：1. C2. C3. C4. C5. A6. B7. C8. B9. D 10. B11. C 12. C 13. C 14. A 15. D 16. D二. 非选择题：1. （1）离体的植物器官、组织或细胞植物细胞的全能性（2）愈伤组织低高（3）③（4）单倍体植株秋水仙素纯合单倍体育种（5）绿色含有与叶绿体形成有关的基因（6）②2. （1）去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体酶解法（2）聚乙二醇诱导不同的植物体细胞的原生质体融合（3）植物组织培养脱分化再分化（4）远缘杂交亲本的遗传性状杂种植株获得双亲的遗传物质（5）四（6）可育不能因为不同种生物之间存在生殖隔离克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
（7）不遵循。
因为在生物进行有性生殖的过程中，才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖。