第2章 细胞工程 第1节 细胞工程概述
新教材高中生物第2章细胞工程第1节植物细胞工程教师用书苏教版选择性必修3
第一节植物细胞工程课标内容要求核心素养对接1.阐明植物组织培养技术是利用细胞全能性,在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等,在培养基上培养,使其发育成部分或完整植株的技术。
2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,继而培育成新植物体的技术。
生命观念：通过植物组织培养技术理解细胞的全能性及原因。
科学思维：理解植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理,以流程图形式表示植物组织培养和植物细胞杂交的过程。
科学探究：尝试探究植物生长素和细胞分裂素的使用顺序及比例对植物组织培养的影响。
一、植物组织培养技术1．概念：利用细胞全能性,在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等,在培养基上培养,使其发育成部分或完整植株的技术。
2．具体步骤选材：外植体：用于植物组织培养的材料如离体的植物器官、组织、细胞或原生质体。
植物的茎尖、根尖、幼嫩的叶片、花药是植物组织培养中常用的外植体。
↓消毒：用消毒剂除去外植体表面的微生物,消毒后的外植体需要用无菌水充分冲洗,以避免消毒剂对外植体的生长、分化过程产生不良影响。
↓接种：无菌条件下,将外植体置于适宜的培养基上的操作。
接种用的培养基一般都要含有适量的水分、无机盐、碳源、氮源、维生素以及植物激素等。
↓诱导脱分化：将已有特定结构和功能的植物组织,在一定条件下,诱导其细胞改变发育途径,逐步失去原有的分化状态,转变为具有分生能力的细胞的过程。
脱分化后形成愈伤组织。
↓诱导再分化：愈伤组织生长一段时间后,将其转移到新的培养基上继续培养,经诱导分化,形成芽和根等器官,或进一步发育成完整植株,也可以诱导形成胚状体。
↓炼苗移植：使分化形成的幼小植株逐渐适应自然环境,保证幼苗移植到大田能顺利成活。
二、植物体细胞杂交技术1．概念：将自发或人工融合的杂种细胞培育成新品种植物体的技术。
2．环节原生质体的制备：酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁→低速离心分离提纯↓原生质体融合的诱导：化学融合法[聚乙二醇法(PEG)]和物理融合法(电融合法) ↓杂种细胞筛选和培养：两两融合有AA、BB、AB三种类型；融合成功的标志：再生出细胞壁↓杂种细胞脱分化和再分化：技术是植物组织培养,原理是植物细胞的全能性↓杂种植株的再生和鉴定3．应用实例白菜—甘蓝、萝卜和甘蓝、烟草和番茄、马铃薯和番茄、水稻和稻稗。
细胞工程概述
第二章细胞工程第一节细胞工程概述学习目标一、知识与技能1.简述细胞工程的基本技术。
2.举例说出细胞工程的应用。
二、过程与方法1.通过阅读生物科学史，简述细胞工程的发展过程。
2.利用教材，归纳出细胞工程的基本技术。
三、情感、态度和价值观1.关注细胞工程研究的发展和前景。
课前导学1.二、细胞工程的基本技术1.细胞工程的概念：以______________为基本单位，在体外无菌条件下培养、繁殖或利用细胞融合、核移植等技术使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的细胞代谢产物的技术。
2.细胞工程的分类（1）根据研究对象的不同分类：________ __细胞工程，______ _ __细胞工程，____________ 细胞工程。
（2）根据所使用技术的不同分类：①______________技术：在无菌条件下________________植物细胞或组织，将其放在适当的培养基上，给予必要的生长条件，使它们在体外继续生长、增殖与分化，形成新的组织、器官和个体的技术。
②______________技术：采用自然或人工的方法使2个或多个_______________细胞融合为一个细胞的技术。
常用的促进细胞融合的方法有生物法(如________________)、化学法(如________________)和物理法(如________________)等。
③______________技术：将一个细胞的_____________转移到另一个__________的细胞中去，从而使受体细胞获得新的遗传信息，产生新的生命现象的技术。
.④_____________工程：人们按照一定的设计，有计划地消减、添加或替换同种或异种染色体，从而达到________________改变遗传性状和选育新品种的一种技术。
三、细胞工程的应用1.快速培养花卉及濒危植物2.获得无病毒作物3.开发洁净能源减少环境污染4.繁殖优良家畜品种及濒危动物5.医疗领域的应用质疑讨论1.常用的促进细胞融合的方法有哪几种？2.最常用的促进细胞融合的诱导剂是什么？3.细胞融合技术依据的原理是什么？反馈矫正1.下列关于细胞工程技术的叙述中，错误的是（）A.以细胞为基本单位进行操作B.植物细胞间融合时需要去除细胞壁C.核移植时主要借助显微操作仪D.20世纪70~80年代已经培育出动植物之间杂交的新品种2.下列技术中，一般来说不属于细胞工程范围的是（）A.组织培养B.细胞核移植C.基因芯片的应用D.细胞融合3.下列与细胞工程无关的是（）A.克隆羊“多利”的产生B.2种烟草体细胞杂交获得新植株C.利用植物组织培养技术培育郁金香D.葡萄的嫁接4.下列细胞工程技术中，不涉及遗传物质改变的是（）A.植物组织培养B.动物细胞融合C.细胞核移植D.真菌细胞融合5.植物体细胞在杂交前，需先除去细胞壁，这一过程中使用酶解法，所使用的酶是（）A.蛋白质B.淀粉酶C.纤维素酶D.脂肪酶6.在细胞工程——原生质体融合育种技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。
细胞工程知识点及重点难点总结
第一章绪论1、细胞工程的概念，广义的细胞工程，狭义的细胞工程,⏹细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤,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以获得新型生物或一定细胞产品的一门综合性科学技术。
⏹广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术，狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。
2、细胞工程的研究内容（研究生物类型,实验操作对象）⏹根据研究生物类型不同，细胞工程可分为动物细胞工程、植物细胞工程、微生物细胞工程。
⏹动物细胞工程包括：细胞培养技术（包括组织培养、器官培养）；细胞融合技术;胚胎工程技术 (核移植、胚胎分割等)；克隆技术（单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆）。
⏹植物细胞工程包括:植物组织、器官培养技术；细胞培养技术；原生质体融合与培养技术；亚细胞水平的操作技术等。
3、细胞工程的重要应用（植物、动物）⏹植物细胞工程的应用：脱毒和快速繁殖细胞工程育种：利用培养变异，筛选优良突变体利用远缘杂交幼胚培养，获得杂种植株，克服其杂交不亲和性利用细胞融合技术,克服远缘杂交不亲和性倍性育种离体种质保存细胞培养生产有用物质⏹动物细胞工程的应用动物细胞培养生产医药产品（单克隆抗体）新品种培育试管动物与婴儿组织工程珍稀动物资源的保存与保护第二章细胞工程基础1、细胞分化：个体细胞发育过程中，后代细胞在形态、结构和生理功能上发生差异的过程。
2、发育潜能：指细胞分化能力的强弱。
3、细胞全能性：指细胞具有发育成完整个体的潜能.4、细胞多能性：指随着胚胎发育,有的体细胞失去全能性，具有分化出多种组织的潜能.5、去分化：又称脱分化，指某些条件下分化细胞不稳定，又回到未分化状态的这一过程6、愈伤组织:脱分化后的细胞，经过细胞分裂，产生无组织结构、无明显极性的、松散的细胞团称为愈伤组织。
愈伤组织的种类胚性愈伤组织（Embryonenic callus）:表面光滑、组织结构紧凑、细胞小、再生力强。
第二章细胞工程第1节植物细胞工程 教学课件人教版高中生物选择性必修3
作用效果 促进根的分化、抑制芽的形成
知识点二 植物体细胞杂交技术
1.概念 将_不__同__来__源___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__植__物__体__的技术。
2.过程
细胞壁
脱分化 愈伤组织
3.意义
有性生殖只能在同种生物间进行
在打破生殖隔离,实现_远__缘__杂__交___育种,培育植物__新__品__种____等方面展示出
知识点一 植物组织培养技术
1.细胞工程:应用_细__胞__生__物__学_、分子生物学和发育生物学等多学科的原理 和方法,通过__细__胞__器____ 、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定 的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 2.细胞的全能性:细胞经分裂和分化后,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。在生物的生长发育过 程中,并不是所有的细胞都表现出全能性,这是因为在特定的时间和空间条 件下,细胞中的基因会__选__择__性__地__表__达__。
结论语句辨一辨 1.植物体细胞杂交过程中,要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生质 体的融合。( √ ) 2.植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。( × ) 3.植物体细胞杂交过程中,细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。( √ ) 4.植物体细胞杂交过程中,原生质体融合的结构基础是细胞膜的流动性。
↓ 移栽:将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入 土。
旁栏边角想一想 菊花的组织培养中,为什么要强调所用培养基、器械的灭菌和实验人员的 无菌操作? 提示 避免杂菌与培养物竞争营养,且有些杂菌会危害培养物的生长。
高中生物新教材选择性必修三同步讲义 第2章 第1节 第1课时 植物细胞工程的基本技术
第1节植物细胞工程第1课时植物细胞工程的基本技术[学习目标] 1.概述植物组织培养的原理和过程。
2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。
一、细胞工程概念及植物组织培养技术1．细胞工程(1)概念：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
(2)分类：依据操作对象分为植物细胞工程和动物细胞工程。
2．细胞的全能性(1)概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
(2)在生物的生长发育过程中，并不是所有细胞都表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。
3．植物组织培养：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。
这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为外植体。
4．菊花的组织培养(1)原理①理论基础：植物细胞的全能性。
②相关概念愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块。
脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
③激素的作用：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
(2)步骤判断正误(1)植物体的任何细胞都具有全能性，也都能表现出全能性()(2)在植物组织培养时，对外植体要进行灭菌处理()(3)若用菊花茎切段作为外植体，应将其形态学上端插入诱导愈伤组织的培养基中()(4)诱导生芽的培养基和诱导生根的培养基完全一样()答案(1)×(2)×(3)×(4)×解析(1)植物细胞虽然具有全能性，但并不是所有细胞都能表达全能性，细胞全能性的表达需要一系列条件。
第2章细胞工程(背诵版)-备战2025年高考生物必背知识清单
第2章细胞工程第1节植物细胞工程一、植物细胞工程的基本技术[必备知识]1．细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
(P31)2．细胞经分裂和分化后，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。
(P34)3．诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照。
(P35“探究·实践”)5．在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。
(P37)6．植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
(P38)[重要图解]1．植物组织培养流程图(P35)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。
错误!“①错误!②错误!③―→试管苗错误!完整植株”，其中数字序号处填写内容依次为：①外植体、②愈伤组织③根、芽等。
①具体指的是离体培养的植物器官、组织或细胞；脱分化是指在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去特有结构和功能转变成未分化细胞的过程；经脱分化形成的是不定形的薄壁组织团块，这称为愈伤组织。
再分化是指愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程；植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、用量的比例等都会影响植物细胞的发育方向。
2．植物体细胞杂交技术流程图(P37～38)：人工诱导原生质体融合，融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。
字母a～f表示相关过程，其中a为去除细胞壁的过程，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
b表示人工诱导原生质体融合的过程，诱导的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。
细胞工程复习资料
细胞工程复习资料第一章1. 细胞工程：是指以细胞为对象，应用生命科学理论，借助工程学原理与技术，有目的地利用或改造生物遗传特性，以获得特定的细胞、组织产品或新型物种的一门综合性科学技术。
2. 动物组织培养：从体内取出组织，模拟体内生理环境，在无菌、适当温度和一定营养条件下，使之生存和生长，并维持其结构和功能的方法。
习惯上又泛指所有体外培养，即：器官培养、组织培养和细胞培养3. 植物组织培养：在无菌条件下，利用人工培养基对植物组织的培养，包括原生质体、悬浮细胞和植物器官等的培养。
4. 细胞融合：在离体条件下利用人工方法把不同的细胞通过无性方式融合成一个杂合细胞的技术。
5. 单克隆抗体：利用细胞融合技术，将骨髓瘤细胞和淋巴细胞合并成杂交瘤，杂交瘤细胞会持续分泌成分单一、有特异性的抗体。
6. 细胞拆合：把完整细胞的细胞核和细胞质用特殊的方法分离开来，或把细胞核从细胞质中吸取出来，或用紫外线等把细胞中的核杀死，然后再把同种或异种的细胞核和细胞重新组合起来，培育新的细胞或新的生物个体。
7. 染色体工程：按照一定的设计，有计划地消减、添加或代换同种或异种染色体。
8. 转基因生物：在基因组中稳定地整合有人工导入外源基因的生物。
9. 胚胎工程：在胚胎发育过程中，定向控制、改造和创造生物新遗传性状的技术，如试管动物、嵌合体。
10. 细胞治疗：用自体或异体细胞来纠正个体的病理状态。
11. 基因治疗：把正常基因或治疗基因，通过载体转移到人体的靶细胞，进行基因修饰和表达，改善疾病的一种治疗方法。
第二章：1.游走型细胞：呈散在生长，一般不连成片，胞质常突起，呈活跃游走或变形运动，方向不规则。
此型细胞不稳定，有时难以和其他细胞相区别2.多形性细胞：3.细胞融合率细胞融合率＝（融合族多核细胞核数－对照组多核细胞核数）/全部细胞的细胞核总数×100％4.可逆电击穿据膜击穿实验的大量现察，当对细胞膜施加短时程 (10~100µs)的电脉冲，使膜产生瞬间极化，脉冲幅度达到一定的场强时，膜的电导率和透过性将急剧增大形成大量微孔，其透过性增大的程度足以使胞间产生细胞质成分的交换或透过基因大分子。
第二章 细胞工程-【必背知识】2021-2022学年高二生物章节知识清单人教版2019选择性必修3
新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第二章 细胞工程 第一节 植物细胞工程细胞工程： 细胞工程是指应用细胞生物学 、分子生物学 和发育生物学 等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得 特定的细胞、组织、器官、个体 或其产品的一门综合性生物工程。
1．原理和方法：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．目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品 。
一、植物细胞工程的基本技术1. 细胞的全能性：细胞经_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_。
2. 细胞具有全能性的原因（物质基础）生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质_，都有_发育成为完整个体所需的全部遗传信息_。
1. 生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因（不离体的细胞无法表现出全能性的原因） 在特定的时间时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达 2. 全能性大小比较（1）受精卵、体细胞、生殖细胞 __受精卵＞生殖细胞＞体细胞____（2）分化程度高的细胞、分化程度低的细胞__分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞_____ （3）分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞 __分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞____ （4）植物细胞、动物细胞__植物细胞＞动物细胞__________ （5）幼嫩的细胞、衰老的细胞__幼嫩的细胞＞衰老的细胞____ （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_（称为_外植体_）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。
2. 原理：__植物细胞的全能性__3. 生殖方式：_无性生殖__4. 分裂方式：__有丝分裂__5. 过程：外植体――愈伤组织―再分化胚状体或丛芽――→发育植株脱分化：在一定的_激素_和_营养_等条件的_诱导_下，_已经分化_的细胞_失去其特有的结构和功能__，转变成_未分化的细胞__的过程。
_第2章_第1、2节__细胞工程概述和植物细胞工程
第2章_第1、2节__细胞工程概述和植物细胞工程秦磊审核：张统省校对：王曼【学习目标】1.简述细胞工程的基本技术2.举例说出细胞工程的应用3.简述植物组织培养的过程4.举例说出植物组织培养的应用【自学质疑】1.细胞工程是指以为基本单位，在体外无菌条件下进行、或利用、等技术，使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改变生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的的技术。
（1）细胞工程的发展（见39页）（2）细胞工程的基本技术：植物细胞与组织培养；细胞融合；细胞核移植；染色体工程。
（3）细胞工程的应用：快速培养花卉及濒危植物；获得无病毒作物；开发洁净能源减少环境污染繁殖优良家畜品种及濒危动物 2.植物组织培养就是在和人工控制条件下，将的植物器官、组织或，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。
3．植物组织培养的条件1）离体细胞、组织或器官；2）适宜的外界环境条件，例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等；3）培养基（一定的营养物质，激素等）PH值：5.0－6.04. 植物组织培养的培养基：1）无机营养成分：水、无机盐离子；2）有机营养成分：①含N物质：包括维生素和氨基酸②碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节；③琼脂：起作用；④激素：生长素，细胞分裂素和赤霉素。
5.植物细胞工程（1）理论基础（原理）：细胞全能性（2）植物组织培养技术（b）①过程：离体的植物器官、组织或细胞――→愈伤组织――→试管苗―→植物体②用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
A 植物繁殖：微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。
（优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输）B 作物新品种培育：单倍体育种：a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）。
高中生物第2章细胞工程第1节第1课时植物细胞工程的基本技术课件选择性必修3
[解析] (1)分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植 物细胞具有全能性。(2)在本实验中，切取胡萝卜块时要切取含有形成 层的部分，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。(3)决定植物细胞脱 分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，步骤⑤(诱导愈 伤组织形成)和步骤⑥(诱导愈伤组织分化形成试管苗)所需的生长素 和细胞分裂素的比例不同，故从步骤⑤到步骤⑥需更换培养基。愈伤 组织通过细胞的再分化过程形成试管苗。(4)步骤⑥需要照光培养，其 作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(5)组织培养 没有经过两性生殖细胞的结合，因此属于无性繁殖，组织培养得到的 植株保持了原品种的遗传特性。
4．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生
质体的融合。
(√ )
5．植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是产生新的细
胞壁。
(√ )
关键能力·突破重难
核心点一 核心点二
1．植物组织培养的过程
植物组织培养
(1)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)脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功 能，转变成未分化细胞的过程。 (3)愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、呈无定形状 态的薄壁细胞团。 (4)再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分 化出根或芽等器官的过程。
[解析] (1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原 生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，诱导原生质体融合 常用的化学诱导剂是 PEG(聚乙二醇)。原生质体融合成功的标志是杂 种细胞再生成细胞壁；图中 X 经过离体培养，可以形成试管苗，所以 X 是愈伤组织。
(2)植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当生长素与细胞 分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素。
第二章 细胞工程 第1节 植物细胞工程
第1节植物细胞工程一、细胞工程概念及植物组织培养技术1．细胞工程的含义2.细胞的全能性(1)定义：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
(2)在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。
3．植物组织培养技术(1)概念：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。
(2)理论基础：植物细胞的全能性。
(3)前提：离体的植物器官、组织或细胞等。
(4)条件：激素、人工配制的培养基上、适宜的培养条件。
(5)结果：脱分化形成愈伤组织，再诱导其再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株。
(6)相关概念①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脱分化：已经分化的细胞，在一定激素和营养等条件的诱导下，失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞。
③愈伤组织：脱分化而形成的不定形的薄壁组织团块。
④再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
4．菊花的组织培养【归纳总结】生长素和细胞分裂素的用量生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高时 促进根的分化、抑制芽的形成 比值低时 促进芽的分化、抑制根的形成比值适中时促进愈伤组织的形成【强化记忆】1．植物细胞具有全能性的原因是什么？ 提示 植物细胞具有本物种的全部遗传信息。
2．在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官的原因是在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择地表达。
3．请用流程图的形式写出植物组织培养的过程。
提示 外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化胚状体――→诱导生芽――→诱导生根――→诱导试管苗。
4．在菊花组织培养过程中，在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养，有利于细胞脱分化产生愈伤组织(如果是在光照条件下，容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织)。
人教版高中生物选择性必修第3册 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 (2)
判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
1.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能。 ( ✕ ) 提示:高度分化的植物细胞含有该生物全套的遗传信息,具有发育成完整植株的潜能。 2.植物组织培养的目的都是获得完整的植株。( ✕ ) 提示:植物组织培养的目的不一定都是获得完整的植株,也可能是获得植物细胞的 次生代谢物。 3.以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点。 ( ✕ ) 提示:以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗可能不含病毒,但不具有抗病毒的特点。 4.利用物理法或化学法,可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。 ( ✕ ) 提示:植物细胞融合前要先去除细胞壁。 5.植物体细胞杂交过程中,细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。 ( √ )
再生出细胞壁 植物组织培养
原生质体融合成功的标志 经脱分化、再分化后获得杂种植株
3.意义:植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现 远缘杂交育种 ,培育植 物新品种等方面展示出独特的优势。 特别提醒 植物细胞外层的细胞壁会影响细胞融合,因此必须先去除细胞壁,然后 再诱导原生质体融合。
3 | 植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 植物的快速繁殖技术也叫作微型繁殖技术,是用于快速繁殖优良品种的 植物 组织培养技术 。快速繁殖技术不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还 可以保持优良品种的 遗传特性 。 2.作物脱毒 植物顶端 分生区附近 (如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此切取一定大小 的茎尖进行组织培养,可获得脱毒苗。
2.突变体的利用 (1)产生:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它 们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生 突变 。 (2)利用:从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的 突变体 ,进而培育成 新品种。 (3)实例:如抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。
人教版高中生物选择性必修第3册 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程(二)
三 、 植物体细胞杂交技术的优点和局限性
（一）优点： 打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍。 （二）局限性： 1.技术复杂、操作繁琐、工作量大。
2.不一定按人们需要表达优良性状。
(1)因“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”之间存在__生__殖__隔__离_________， 所以用有性杂交方法很难得到可育后代，上述①～⑥培育优良品种H的 过程所应用的技术是_植__物__体__细__胞__杂__交__技术。
练习与应用
(2)图中B、D是_____原__生__质__体____；G是_____愈__伤__组__织____；②过 程需使用_纤__维__素__酶__和__果__胶__酶___进行处理，该过程受处理时间、 ____温__度____、____p_H______等条件的影响。 (3)过程③使用的化学法包括：聚乙二醇（PEG）融合法和 __高__C_a_2_+—__高__p_H_融__合__法________等。
思考1：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)？而我们需要的是哪种类型？所以原生质体融合后，我们 要进行怎样的处理？
有3种类型：AA、BB、AB；我们需要的是AB；因此要对融合后的原 生质体进行筛选。
例如：马铃薯和番茄原生质体融合后，融合成功的杂种细胞类型可 能有：马铃薯—马铃薯型、番茄—番茄型、马铃薯—番茄型等。我们 需要的是马铃薯—番茄型。我们可以利用细胞系互补、原生质体物理 特异性及生长特异性等差异对杂种细胞进行筛选。
四、植物体细胞杂交技术的成果
科学家们利用植物体细胞杂交技术，又相继培育出了白菜— 甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等杂种植株。我国科学家还在木本 植物的体细胞杂交方面培育出了多种柑橘属不同种间的杂种植株。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1节细胞工程概述
一、细胞工程的发展：
1、1907年美国科学家哈里森采用盖玻片悬滴培养蛙胚神经组织，开创了先河。
2、1937年法国科学家高特里特首次成功进行了培养。
3、1972年美国科学家卡尔森等人用硝酸钠作为促融合因子，成功地将2个不同种的烟草细胞原生质体进行融合，获得世界上第一个。
4、1997年英国科学家伊思维尔穆特首次克隆出。
二、细胞工程的基本技术
1、概念：细胞工程是指以为基本单位，在下进行培养、繁殖或利用、等技术，使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改良生物品种、创造新品种和加速繁殖生物个体以及获得某些有用的细胞代谢产物的技术。
2、分类：按研究对象可分为、和；按所用技术不同可分为、、和等。
◆植物细胞与组织培养：
◆细胞融合技术：是采用自然或人工的方法使两个或多个不同细胞融合为一个细胞的技术。
◆细胞核移植技术：是将一个细胞的转移到一个去除细胞核的细胞中去，从而使受体细胞获得新的遗传信息，产生新的生命现象的技术。
实例：。
◆染色体工程：是人们按照一定的设计，有计划的消减、增加或替换同种或异种染色体，从而达到定向改变遗传性状和选育新品种的一种技术。
三、细胞工程的应用（阅读P42内容）
1、快速培养；
2、获得无病毒作物；
3、开发洁净能源减少环境污染；
4、繁殖优良。
四、训练
1．下列关于细胞全能性的叙述，不正确的是（）
A. 生物体的每一个活细胞都应该具有全能性
B．基因选择性表达的细胞不再具有细胞全能性
C．试管苗的快速繁殖的理论基础是细胞全能性
D．细胞分裂素和植物生长素能刺激薄壁细胞的形成
2．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
3．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
4．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
5、在细胞工程——原生质体融合育种技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。
如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将（）
A.皱缩
B.胀破
C.呈球形
D.保持原状
6.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（）
A.具有完整细胞核的细胞
B.离体状态
C.导入外源基因
D.一定的营养物质和激素
7.（2008年北京卷）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。
以白菜为母本、甘蓝为父本。
经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜－甘蓝”杂种幼苗。
请回答问题：
⑴白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在隔离。
自然条件下，这两个物种间不能通过的方式产生后代。
雌蕊离体培养“白菜－甘蓝”杂种幼苗获得，所依据的理论基础是植物细胞具有。
⑵二倍体“白菜－甘蓝”的染色体数为。
这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中。
为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜－甘蓝”，这种变异属于。
⑴生殖杂交（有性生殖）全能性
⑵ 19 没有同源染色体配对的现象染色体变异。