植物细胞工程基本技术
植物细胞工程技术
植物细胞工程技术植物细胞工程技术是一种利用基因工程技术对植物进行改造的方法，通过人为地改变植物细胞内部的基因组，从而实现对植物性状的改善和优化。
植物细胞工程技术已经成为现代农业发展中的重要手段之一，被广泛应用于农业、食品、医药等各个领域。
下面我们就来了解一下植物细胞工程技术的具体内容以及应用。
一、植物细胞培养技术植物细胞培养是指通过在无菌状态下，将植物细胞放入富含营养物质的培养基中，来促进细胞分裂、再生和生长的过程。
这种技术可以被应用于不同种类的植物，包括水稻、玉米、烟草等，在生产、质量控制和繁殖等方面都有着广泛的应用。
二、基因转移技术基因转移技术是指将需要转移的基因序列，通过基因枪或农杆菌等手段，从其他植物或细菌等生物体中提取出来，然后将其导入到细胞内部。
这个过程也被称为遗传转化。
通过这种技术，可以对植物进行基因改造，从而实现对其产量、品质、耐性以及根系和开花先后顺序等性状的调整和优化。
三、细胞选择技术细胞选择技术是指通过对植物细胞进行筛选和选育，来寻找目标细胞，并对其进行扩增和培养。
很多情况下，目标细胞需要拥有特定的基因、调节机制或代谢途径。
通过细胞选择技术，可以提高目标性状的频率和新品种的生成效率，也可以协助植物地质控制和繁殖管理，从而加快新品种的开发和发布。
四、植物转基因技术植物转基因技术是指将不同种系中的优良性状和符合人类需求的各种有益基因，转化到需要面对特定环境条件的植物种系中，实现植物遗传材料和其他植物种系的交配。
通过转基因技术，可以实现对植物性状的精确调整，也可以对植物进行基因治疗，改善其抗性和抵御能力，提高其产量、质量等各种综合性状。
五、应用于植物生产的植物细胞工程植物细胞工程技术可以被广泛应用于植物生产的各个环节，包括种植、繁育、种子生产、质控等。
这种技术能够帮助植物在各种压力环境下更好地生长和发展，提高植物的产量、增加其对寒冷、干旱、病虫害等压力的耐受能力，并为我们提供更安全和健康的农产品。
人教版高中生物选修3知识点整理及重点题型梳理植物细胞工程植物克隆技术
精品文档用心整理人教版高中生物选修三知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习常考知识点植物细胞工程（植物克隆技术）【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2、体验植物组织培养技术。
3、列举植物细胞工程的实际应用。
【要点梳理】要点一：克隆——无性繁殖系【植物细胞工程（植物克隆技术）369167 克隆】1.分子水平的克隆:DNA 复制上很多碱基序列相同的DNA2.细胞水平的克隆细胞细胞分裂很多遗传物质相同的细胞3.个体水平的克隆组织、器官细胞分裂遗传背景相同的新个体要点二：植物细胞工程的基本技术1.细胞的全能性（1）遗传基础生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成的，因而都含有生物体的一整套遗传物质，都具有发育成完整个体的潜能。
（2）不能表现的原因在生物体上不能表现出其全能性，只能通过细胞分化形成不同的组织、器官，这是因为在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果。
2.植物细胞表现其全能性的条件（1）脱离母体。
（2）植物组织培养时，培养基中除含有一定的水分、无机盐外，还要添加一定的植物激素（如生长素、细胞分裂素），这有助于愈伤组织分化为不同组织和器官。
（3）在植物组织培养的前期对光照无需求，在后期需要光照条件，这有利于细胞生长、分化。
3．植物组织培养（1）过程：在无菌条件下，将植物体的器官或组织片段（如芽、根尖或花药）切下来，放在适当的人工培养基上进行离体培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。
这种组织的细胞排列疏松而无规则，是一团无定形的薄壁细胞——愈伤组织。
原来已经分化，并且具有一定功能的体细胞（或性细胞），丧失了原有的结构和功能，又重新恢复了分裂功能，叫做细胞的脱分化。
将处于脱分化状态的愈伤组织，移植到合适的培养基上继续培养（在适当的光照、温度等条件下）愈伤组织就会重新进行分化，产生出植物的各种组织和器官（如根、茎、叶等），进而发育成一棵完整的植株，这个过程叫做植物细胞的再分化。
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。
2.1.1植物细胞工程的基本技术教学设计2023-2024学年高二下学期人教版2019选择性必修3
教学设计课程基本信息学科生物年级高二学期秋季课题植物细胞工程的基本技术教学目标1.说出植物细胞工程的基本原理是植物细胞具有全能性。
2.通过分析植物体细胞杂交技术的要点，阐明植物体细胞杂交技术的流程和概念。
3.通过植物体细胞科学史的研究，认同科学是不断发展的过程，关注细胞工程技术发展历程。
教学内容教学重点：1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的过程。
教学难点：1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的过程。
教学过程新课引入【创设情境】以2022年宁波植物研究专家在宁波四明山首次发现独花兰为情境，介绍独花兰的价值以繁殖困境引入课题。
【提出问题】如何让独兰花快速地繁殖，提高它的数量呢？【回顾植物细胞工程相关科学史】过渡：进入植物组织工程的基本技术任务一：【回顾旧知】1、植物组织培养的基本原理是什么？2、什么是细胞的全能性？3、细胞全能性大小的比较。
一、植物细胞的全能性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。
二、植物组织培养技术1．植物组织培养概念：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。
2．全能性表达过程的相关概念(1)脱分化：让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞的过程。
(2)再分化：脱分化产生的愈伤组织，在一定的培养条件下，再分化出芽、根等器官，进而形成完整的小植株。
(3)愈伤组织:一团没有特定结构和功能,排列疏松而无规则,高度液泡化的呈无定形状态的薄壁组织团块。
3．植物组织培养过程【建构独兰花组织培养过程】【过渡】设想：只有有全套遗传物质就能表现出相应的性状吗？教师提问：欲培育地上长番茄，地下长马铃薯的超级作物，可以利用杂交方式实现吗？为什么？学生解决问题：不能，因为不同物种间存在生殖隔离。
教师过渡：能不能利用植物细胞工程技术打破生殖隔离呢？教师介绍：植物体细胞杂交技术。
人教版高二生物选修三课件：2.1.1植物细胞工程的基本技术
课后作业
据下图回答问题：
(1)过程①②是用________________处理细胞的 细胞壁，后经③过程诱导原生质体融合，实 际融合的过程中原生质体可能会形成____种 细胞团(只考虑两个细胞融合的情况)。④是 ______________的过程，与此过程密切相关的 细胞器主要_____________。
条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育 (假设能成功)，得到的后代应含_____________条染 色体，还必须用_______________来处理幼苗，才能 得到可育的“番茄—马铃薯”植株，此时体细胞 中含有_____ 条染色体 (4)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植 株为______倍体。
基因在特定的时间和空间条 件下 选择性 表达的结果
5、植物细胞表现出全能性的条件：
离体 一定的营养物质、植物激素 适宜的温度、光照、pH、
无菌等外界条件
二
A、脱 分化
（排列疏松而无规则，
高度液泡化的呈无定 形状态的薄壁细胞）
愈伤
组织
植物激素： 细胞分裂素、生长素
三：植物体细胞杂交
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、这个过程中涉及的原理是？
细胞膜的流动性 植物细胞的全能性
三：植物体细胞杂交
1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合， 5遇．到如的何第将一杂个种细 障胞 碍培 是育 什成么杂？种植株?
8.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.未受精一的定卵要发脱育离成母植体株
9.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
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。
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。
高中生物人教版选修三同步导学：2.1.1 植物细胞工程的基本技术(理解+掌握+应用)
2．1植物细胞工程2．1.1植物细胞工程的基本技术1．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，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人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。
2．理论上每个活细胞都具有全能性。
3．细胞全能性的大小依次是：受精卵>生殖细胞>体细胞。
4．植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。
5．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。
6．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。
植物细胞的全能性[自读教材·夯基础]1．细胞工程的概念2．细胞的全能性(1)含义：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。
(2)影响全能性表达的原因：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，从而构成生物体的不同组织和器官。
1．请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。
提示：(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。
(2)目的：基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品，细胞工程的目的是按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
2．理论上每种活细胞都具有全能性，请分析细胞具有全能性的原因。
提示：活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。
[跟随名师·解疑难]1．细胞全能性的实质已经分化的体细胞(或细胞核)仍具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质，即每个细胞都有发育成个体所需要的全部基因。
2．细胞全能性大小的比较(1)植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。
(2)受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。
(3)体细胞：分化程度低的>分化程度高的；细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞>衰老的细胞。
(4)随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。
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。
2.1.1 “植物细胞工程的基本技术”-教学设计高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
“植物细胞工程的基本技术”教学设计【教材分析】“植物细胞工程的基本技术”这一节内容隶属于人教版高中生物学《选择性必修3·生物技术与工程》第二章第一节的内容，是“细胞工程”一章的第一节第一小节内容，依次介绍了细胞的全能性、植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术3个方面的内容。
其中植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础，而植物体细胞杂交也是以植物组织培养技术为基础的，植物组织培养技术是植物细胞工程中最基本的技术。
【学情分析】由于植物微型繁殖技术的迅速发展，学生已经或多或少见识过“试管苗”“组培苗”等词语，学生已经学习了必修一细胞的结构与功能、细胞的分化和细胞的全能性，但对这些知识的实际应用还有些陌生。
【教学目标】1．知识方面：（1）细胞的全能性。
（2）植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。
2．情感态度方面：（1）通过介绍植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣，通过学习使学生达到用发展的眼光看问题、分析问题，勇于开拓、推陈出新。
（2）在植物细胞工程两种技术的学习中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育，培养学生形成正确的的唯物主义世界观和人生观。
3．能力方面：（1）合理利用图像、资料等多媒体课件，培养学生的观察能力、分析应用能力和整合信息的综合能力。
（2）创设问题，在质疑、探究中培养学生独立思考、推理判断和创造性思维能力。
（3）通过联系生产生活实际，培养学生理论联系实际的能力。
【教学重难点】1、教学重点（1）植物组织培养的原理和过程（2）植物体细胞杂交技术的原理2、教学难点（1）植物组织培养的实验【教学过程】1、新课导入教师活动：创设情境，导入新课。
作为广东的学生都比较熟悉花市，教师课利用课件展示花市上一些美丽兰花的图片，引导学生朗读程樊的《咏怀》，感受兰花的气节。
提出问题：兰花高洁典雅，而兰花在自然条件下繁殖慢，如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？学生活动：朗读诗句，体会兰花的观赏价值高，象征寓意好。
高中生物专题2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教学案含解析新人教版选修3
植物细胞工程的基本技术一、细胞工程的概念二、细胞的全能性1．含义：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。
2．物质基础：细胞内含有本物种全部的遗传信息。
3．植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构；处于离体状态；提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
三、植物组织培养技术1．理论基础 植物细胞的全能性。
2．基本过程 离体的器官、组织或细胞――→①A ――→②B ――→发育完整植株图中①过程为脱分化，②过程为再分化，A 表示愈伤组织，B 表示丛芽或胚状体。
3．胡萝卜的组织培养[填图]1.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。
2．植物组织培养的基本过程：外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽或胚状体――→发育完整植株3．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。
4．去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
5．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。
6．植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
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[据图填空](1)过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
(2)过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。
(3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。
(4)过程④为脱分化，过程⑤为再分化。
3．意义：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
1．下列生物技术不属于细胞工程领域的是( )A．植物组织培养技术B．转基因技术C．克隆技术 D．植物体细胞杂交技术解析：选B 细胞工程是在细胞水平或细胞器水平上进行的操作。
转基因技术的操作对象为基因，即DNA分子水平上的操作技术，属于基因工程。
2．植物组织培养的理论根据是( )A．培养基中营养物质全面 B．细胞的全能性C．细胞的分裂 D．细胞的分化解析：选B 植物细胞只有保持其全能性，才能发育成完整的植株，因此，植物组织培养的理论根据是细胞的全能性。
植物细胞工程的基本技术(课件)高二生物(人教版2019选择性必修3)
提示 杂合的原生质体再生出新的细胞壁。
3.从结果上看，杂种植株在遗传上有何特点？从杂种植株的染色体组成上看，属于何种变异？
提示 杂种植株的遗传物质来自两个亲本，其具有双亲的遗传性状。杂种植株染色体数目增加，属于染色体数目变异。
4.从新品种培育的角度分析，植物体细胞杂交技术最大的优点是什么？
（3）再分化：愈伤组织重新分化成⑫________等器官的过程。
3.前提：离体的植物器官、组织或细胞。
4.条件：人工配制的培养基、适宜的培养条件。
全能性
愈伤组织
激素和营养
结构和功能
未分化
愈伤组织
不定形的薄壁组织
芽、根
四、植物体细胞杂交技术
1.原理：细胞膜的流动性和植物细胞一般具有全能性。
2.酶：纤维素酶和果胶酶。
[解析] ①过程需在等渗溶液中用相应的酶处理，避免细胞吸水涨破，A错误；植物体细胞杂交的最大优点在于能够打破生殖隔离，实现远缘杂交，B错误；③过程完成的标志是再生出新的细胞壁，C错误；草木樨状黄芪 和木本霸王 均为二倍体植株，经过④过程所得的愈伤组织细胞含有四个染色体组，D正确。
1.植物体细胞融合的障碍：细胞壁。可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
新生营养芽细胞分化程度低，分裂能力强，容易诱导形成
例1 [2022·绍兴期中] 下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程。下列相关叙述正确的是( )。四倍体兰花叶片 愈伤组织 胚状体 植株
A.②阶段和③阶段细胞发生减数分裂B.①阶段需要生长素，而③阶段仅需要细胞分裂素C.此兰花的花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组D.①阶段不仅有细胞增殖，而且细胞分化速度很快
脱分化
高中生物学选择性必修3植物细胞工程的基本技术
2.植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 新教材·生物（RJ） 选择性必修3
名称 植物组织培养
植物体细胞杂交
细胞膜具有一定的流动性和植 原理 植物细胞的全能性
物细胞的全能性
过程
续表 名称 选材
技术 操作
关系
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
植物组织培养
植物体细胞杂交
选取根尖、茎尖、形成层部 不同植物细胞融合后形成
知识点二 植物体细胞杂交技术
梳理教材
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
1．植物体细胞杂交概念 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．植物体细胞杂交过程
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
清洗 2～3 次。
②外植体的分割：用_解__剖__刀___将外植体切成 0.5～1～__1_/_2_插入诱导愈伤组织的培养基中。 ④培养：将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于_1_8__℃__～___2_2_℃___的培养
箱中培养。
4．植物组织培养的流程：接种_外__植__体___，诱导__愈__伤__组__织__，诱导___生__芽___， 诱导___生__根___，移植成活五个过程。
5．菊花的组织培养
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
(1)实验原理
①植物细胞一般具有_全__能__性___。
a．在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过
__脱__分__化__，转变成_未__分___化__的细胞，进而形成_愈__伤__组__织__。
b．愈伤组织能重新分化成__芽__、__根__等器官，该过程称为_再__分__化___。
高中生物(新人教版)选择性必修三课后习题：植物细胞工程的基本技术(课后习题)【含答案及解析】
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基础练1.下列有关植物细胞全能性的叙述,错误的是()A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所需的全部基因B.植物体细胞全能性是植物体细胞杂交的理论基础C.高度分化的植物体细胞只有在离体状态下才有可能表现出全能性D.植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞一般都具有全能性,A项错误;植物体细胞杂交的结果是培养出杂种植株,因此植物体细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础,B项正确;植物体细胞表现出全能性的前提条件是植物的器官、组织或细胞为离体状态,C项正确;植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞一般都具有全能性,D项正确。
2.某兴趣小组研究了培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值对烟草愈伤组织分化的影响,得到如下表所示结果。
下列叙述不正确的是()A.愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化B.培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织细胞丧失了细胞全能性C.两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织细胞出现稳定性差异D.生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根,能够继续进行有丝分裂,所以愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化,A项正确;培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织虽然不分化,但没有丧失细胞全能性,条件适合的情况下仍然可以发育为一个完整的新个体,B项错误;据表分析,两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织出现不同的分化方向,即细胞出现稳定性差异,C项正确;从题表数据可知,生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根,D项正确。
3.菊花的组织培养需要严格的无菌操作,下列有关叙述错误的是()A.外植体首先在诱导愈伤组织的培养基上生长,一段时间后转接到诱导生根的培养基上,长出根后再将其转接到诱导生芽的培养基上,进一步形成试管苗B.幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间C.材料的年龄、保存时间的长短等都会影响植物组织培养的效果D.将菊花茎段插入时应注意方向,不要倒插,再诱导生根,因此是先在诱导愈伤组织的培养基上生长,一段时间后转接到诱导生芽的培养基上,长出芽后再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步形成试管苗,A项错误;植物组织培养形成的幼苗光合能力较弱,需先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间,待其长壮后再移栽到土壤中,B项正确;植物材料的选择直接关系到实验的成功,材料的年龄、保存时间的长短等都会影响植物组织培养的效果,C项正确;将菊花茎段插入时应注意方向,不要倒插,是为了生长素能够进行极性运输,保证成活率,D项正确。
植物细胞工程的基本技术用
植物细胞工程的基本技术导言植物细胞工程是一门综合性的学科，涵盖了分子生物学、遗传学、植物学等多个学科的知识。
通过利用细胞培养和遗传改造等技术手段，植物细胞工程可以对植物进行基因的转移和表达，从而实现对植物的遗传改良、功能改造等目的。
本文将介绍植物细胞工程的一些基本技术和方法。
细胞培养技术细胞培养是植物细胞工程的基础技术之一，它通过将植物细胞分离并在含有必需营养物质的培养基中进行体外培养，从而实现植物细胞的繁殖和生长。
常用的细胞培养技术包括悬浮培养、固体培养和液体培养等。
悬浮培养悬浮培养是将植物细胞悬浮在液体培养基中进行培养。
悬浮培养的优点是培养过程方便观察和操作，适用于大量细胞的培养。
常用的悬浮培养方法有摇床培养和气液界面培养等。
固体培养固体培养是将植物细胞培养在含有琼脂或凝胶的固体培养基上。
固体培养具有较好的支撑性，适用于较复杂的植物细胞培养。
常见的固体培养技术包括平板培养和圆盘培养等。
液体培养液体培养是将植物细胞培养在液体培养基中进行培养。
液体培养对培养基的配制和培养过程的操作要求较高，但可以更好地控制培养过程中的环境因素。
常见的液体培养技术包括摇瓶培养、泡沫培养和旋转培养等。
遗传改造技术遗传改造是植物细胞工程的核心技术之一，它通过转移外源基因到植物细胞中，实现对植物的遗传改良和功能改造。
常用的遗传改造技术包括基因转化和基因表达等。
基因转化基因转化是将外源基因导入植物细胞中的过程。
常见的基因转化方法有农杆菌介导的转化、基因枪法和电穿孔法等。
其中，农杆菌介导的转化是最常用的基因转化方法之一，它利用农杆菌将外源基因导入植物细胞中，通过农杆菌与植物细胞之间的共生关系，实现基因的稳定转化和表达。
基因表达基因表达是将导入植物细胞的外源基因在植物细胞中进行转录和翻译，从而实现蛋白质的表达。
常见的基因表达方法包括启动子的选择和转录因子的调控等。
通过合理选择启动子和转录因子，可以实现外源基因在植物细胞中的高效表达。
《植物细胞工程的基本技术》 说课稿
《植物细胞工程的基本技术》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《植物细胞工程的基本技术》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《植物细胞工程的基本技术》是人教版高中生物选修 3 专题 2 中的重要内容。
细胞工程是现代生物技术的重要组成部分，而植物细胞工程则是细胞工程的基础。
通过本节课的学习，学生将了解植物细胞工程的基本原理和技术，为后续学习动物细胞工程以及生物技术的应用奠定基础。
本节课的教材内容主要包括植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术两部分。
教材在编排上注重知识的系统性和逻辑性，通过实验案例和图片等多种形式，帮助学生理解抽象的概念和复杂的技术流程。
二、学情分析授课对象为高二学生，他们已经在必修模块中学习了细胞的结构和功能、细胞的生命历程等相关知识，具备了一定的细胞学基础。
同时，这个阶段的学生思维活跃，具有较强的好奇心和求知欲，但抽象思维能力和逻辑推理能力还有待提高。
在学习过程中，可能会对一些复杂的技术原理和操作流程感到困难，需要教师通过多种教学方法进行引导和启发。
三、教学目标1、知识目标（1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理。
（2）列举植物细胞工程的实际应用。
2、能力目标（1）尝试进行植物组织培养实验，培养学生的动手操作能力。
（2）通过对植物细胞工程技术流程的分析，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）体验植物细胞工程技术在生产生活中的应用，激发学生对生物技术的兴趣和热爱。
（2）培养学生的创新意识和团队合作精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）植物组织培养技术的原理和过程。
（2）植物体细胞杂交技术的原理和过程。
（1）植物组织培养技术中脱分化和再分化的过程及条件。
（2）植物体细胞杂交技术中去除细胞壁和诱导原生质体融合的方法。
五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解植物细胞工程的基本概念和技术原理，使学生形成系统的知识框架。
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4、愈伤组织的细胞类型和愈伤组织分化后形成的 机构分别是（ C ）
A、薄壁细胞、外植体 B、厚壁细胞、胚状体 C、薄壁细胞、胚状体 D、后壁细胞、外植体
5、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（D ）
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、不能人工诱导原生质体融合的方法是（D ） A、振动 B、电剌激 C、PEG试剂 D、重压
13、植物细胞融合完成的标志的是（A ）
A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合 C、细胞质发生融合 D、细胞核发生融合
本节课内容小结
1、细胞全能性的概念、全能性大小的比较 2、植物组织培养的概念、原理、过程。 3、植物组织培养实验所需的条件：离体、无菌、培养 基、 环境条件。 4、植物体细胞杂交的概念、原理、过程。
巩固练习
1、当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组杂交技术包含了植物细胞融 合技术和植物组织培养技术。
2、原理： 细胞膜的流动性和细胞全能性
三、植物体细胞杂交技术
你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合， 遇到的第一个障碍是什么？ 去细胞壁
有没有一种温和的去壁方法呢？
酶解法(纤维素酶和果胶酶)
可能出现的融合结果：
假设原生质体两两融合，培养基中 会出现什么类型的细胞？都是我们所需 要的吗？
原生质体两两融合，可能会出现的细胞类型：
三、植物体细胞杂交技术 3、过程：
（1）、去壁的常用方法：
酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
（2）、原生质体融合方法：
物理法：离心、振动、电激等 化学法：聚乙二醇（PEG）
植物细胞A 植物细胞B
去细胞壁
植 原生质体A
物
细
原生质体融合
胞
融 正在融合的
合 原生质体
7．细胞具有全能性的原因是 （ C ）
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
8.下列植物细胞全能性最高的是 （ A ）
A.形成层细胞
B.韧皮部细胞
C.木质部细胞
D.叶肉细胞
成完整的植株的是（D ）
A、细胞分裂素
B、生长素
C、一定的营养物质 D、以上三者均是
2、细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不属 于细胞工程（ A ）
A、有性杂交
B、体细胞杂交
C、组织培养
D、细胞核移植
3、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（ B ） A、细胞丧失了全能性
三、材料用具（略）
实验：胡萝卜的组织培养P34
四、植物组织培养的培养基：（固体）
水、无机盐离子 有机小分子营养成分： ① 氮源：包括维生素和氨基酸
② 碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压
③ 琼脂：起支持作用
④ 激素：生长素、细胞分裂素等
⑤ pH值：5.0－6.0
实验：胡萝卜的组织培养P34 五、方法步骤
9．植物组织培养过程中的脱分化是指
（ C）
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
10．植物组织培养是指
（ C）
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
4、接种并标记。
5、在适宜条件 下培养。4天后， 检查有无污染， 14天后，观察愈 伤组织的生长情 况。继续避光培 养，并注意观察 和记录生长情况。
6、培养一段时间后，将生长良好的愈伤组 织转接到分化培养基上。
试管苗的大规模培养
7、移栽
经过培 养的小 苗，可 以和一 般植物 一样进 行大规 模栽培
二、植物组织培养
1、植物组织培养的概念P36
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 形成完整的植株。
2、理论基础：
植物细胞的全能性
实验：胡萝卜的组织培养P34
一、实验原理： 植物细胞的全能性
二、实验目的： 1、尝试进行植物的组织培养 2、了解植物组织培养的基本原理
再生出细胞壁
原生质体 B
杂种细胞
脱分化 再分化
杂种植物
植物组织培养
三、植物体细胞杂交技术：
白 菜
甘
蓝
白菜－甘蓝
“白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期 短、耐热性强和易于贮藏等优点。
5、未解决问题：
为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如 科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马 铃薯？
原因：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相 互调控、相互影响的，马铃薯—番茄杂交植株的细 胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物 质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植 株中的遗传物质一样有序表达。
3、全能性的大小：
（1） 受精卵的全能性最高 （2）受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞 （3） 植物细胞＞动物细胞 （4）分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞
4、体内细胞未表现全能性的原因：
基因选择性表达的结果
5、全能性表达的条件 内因： 处于离体状态（ 离体细胞、组织或器官）
外因：1）适宜的外界环境条件， 例如无菌、适宜的温度、湿度、光照等
2）一定的营养物质，激素
6、表达全能性的实例
阅读课本33页第二段，熟悉相关过程、概念
由已分化的植物细胞经诱导失 去其特有的结构和功能转变成 未分化细胞的过程
花瓣
脱分 化
愈伤 再分 组织 化
根、芽
植物体
一种高度液泡化无定形状态 薄壁细胞组成的排列疏松无 规则的组织。
愈伤组织重新 分化成根或芽 等器官的过程
植物组织培养技术的注意事项
(1)无菌操作：植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染， 所有实验用具要严格灭菌，接种过程要进行严格的无菌操作。
(2)光照的控制：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)。当愈伤组织分化 出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。
A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C 、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D 、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结果
6．植物细胞表现出全能性的必要条件是 （ C ） 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)植物激素在组织培养中的作用
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
促进愈伤组织的形成
植物组织培养过程
离体的植物器官、组织或细胞
外植体
A、脱分化
愈伤组织 B、再分化
植物激素：细胞分裂素、生长素
胚状体或丛芽 A不需光照，而B需光照， 叶绿素的合成需光照
植物体
早在20世纪60年代，
一些科学家尝试将番
茄和马铃薯杂交，试
图培养出地上长番茄、
+
地下结马铃薯的作物。
生殖 隔离
番茄——马铃薯
三、植物体细胞杂交技术
利用电激发将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
三、植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
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。
专题2 细胞工程
什么叫细胞工程？
应用细胞生物学和分子生物学的原理和 方法，通过 细胞水平或细胞器水平上的操作， 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。
概念
应用的原理和方法
细胞生物学和分 子生物学
操作的水平 研究的目的
细胞水平或细 胞器水平
按照人们的意愿来
细
改变细胞内的遗传 物质或获得细胞产
胞
品
工
植物细胞工程
程
分类
动物细胞工程
细胞工程
植 所采用技术 物 的理论基础 细 胞 工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞的全能性
植物组织培养 植物体细胞杂交
2.1.1植物细胞工程的基本技术
一、细胞的全能性： 1、概念：已经分化的细胞仍然具有发育成完整个
体的潜能。
2、原因
生物体的每一个细胞都具有生物的全部遗传物质