细胞工程植物细胞工程基本技术第二章第一节
2021_2022学年新教材高中生物第2章细胞工程1.1植物细胞工程的基本技术学案新人教版选择性必修
第1课时植物细胞工程的基本技术课堂互动探究案课程标准1.阐明植物组织培养是在一定的条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。
2．概述植物体细胞杂交是将不同来源的植物体细胞在一定的条件下融合成杂种细胞，继而培育新植物体的技术。
素养达成1.说明植物组织培养和植物体细胞杂交的原理；以流程简图的形式表示植物组织培养技术和植物体细胞杂交的过程。
(科学思维)2．查阅资料，尝试探究植物生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响。
(科学探究)“春风欲擅秋风巧，催吐幽兰继落梅。
”素有“天下第一香”之称的兰花(如图所示)，其优美高雅的叶片和芳香艳丽的花朵，自古以来就是文人墨客吟诗作赋的对象。
但是，兰花在自然条件下播种繁殖的难度很大，需要较长时间才能获得少量幼苗。
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？探究点一植物细胞的全能性【师问导学】资料科学家曾经应用植物组织培养技术，将菊花茎段韧皮部的一些细胞进行离体培养，最终发育成完整的新植株(如图)。
1．这一科学实验证明了植物细胞具有____________。
2．上述菊花幼嫩的茎段细胞能发育成完整新植株的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
3．利用菊花的花药能培养成完整的植株吗？【智涂笔记】[特别提醒](1)细胞表达全能性的标志是发育成完整个体或分化成其他各种细胞。
选修三专题二2..1..1《植物细胞工程的基本技术》教案
专题2 细胞工程2.1．1《植物细胞工程的基本技术》教案一、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三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。
lJh5GwCP1S二、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。
<2）. 尝试进行植物组织培养。
2．能力目标：尝试植物组织培养技术，培养学生实验能力以及勇于实践的科学精神和科学态度。
3．情感、态度和价值观目标：体验植物组织培养技术，通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣与热爱生物学的情感。
三、教学重点难点1.教学重点<1）植物组织培养的原理和过程。
<2）植物体细胞杂交的原理。
2、教学重点植物组织培养的实验四、学情分析本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。
教师可采用学案导学、讲授为主结合讨论的方法。
lJh5GwCP1S 五、教学方法：1．学案导学：见后面的学案。
2．讲授为主结合讨论的方法六、课前预习1．请分别理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次。
2．对高一必修课中与上述两知识点有关的内容进行全面地复习。
3．找出新旧知识之间的联系与区别。
七、课时安排：1课时八、教学过程(一>预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
<二）情景导入、展示目标。
显示三幅图，教师按图讲解，以引入新课。
教师引导学生观看专题的首页的三幅图，题图的愚意是表明细胞工程是在细胞水平的操作，它包含植物细胞工程和动物细胞工程等方面。
在本章引言中通过列举细胞工程的应用，把学生带进细胞工程的科技领域。
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。
2019新人教版高中生物选择性必修三第二章重点知识点归纳总结(细胞工程)
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、分子生和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|―—化|愈伤组织|—2|胚状体或丛芽|—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。
再分化：愈彳^组织能重新分化成芽、根等器官的过程。
探究.实践：菊花的组织培养(1)原理口植物细胞一般具有全能性；口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和再分化,形成胚状体长出—芽和根_,进而发育成_完整的植株_；口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_、比等都会影响植物细胞的发育方向。
人教版高中生物选择性必修3同步培优第2章细胞工程第1节植物细胞工程第1课时植物细胞工程的基本技术
第2章第1节一一、选择题1．植物细胞表现出全能性的必要条件是(B)A．给予适宜的营养和外界条件B．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件C．导入其他植物细胞的基因D．将叶肉细胞的细胞核移植到去核的卵细胞内解析：植物细胞表现出全能性的条件是：细胞离体和适宜的外界条件、一定的营养(无机、有机成分)和植物激素，B正确。
2．在植物体内，茎的顶端分生组织的细胞具有细胞周期，但不能表现出全能性，是因为(C)A．细胞核失去了全能性B．不同的细胞基因是不同的C．细胞中基因的表达有选择性D．细胞核中的基因发生了变异解析：茎顶端分生组织的细胞，其细胞核没有失去全能性，A错误；同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵经分裂、分化形成的，都具有相同的遗传物质，B、D错误；由于细胞中基因的选择性表达，使得茎顶端分生组织的细胞具有细胞周期，但不能表现出全能性，C正确。
3．下列关于植物组织培养的叙述，正确的是(C)A．需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染B．在培养过程中需要给予适宜的光照，以诱导脱分化过程C．培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用D．若制备人工种子，外植体只需培养成愈伤组织即可解析：外植体一般只消毒，不进行灭菌处理，以保持外植体的活性，A错误；愈伤组织的诱导一般不需要光照，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，B错误；培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用，C正确；若制备人工种子，外植体需培养成胚状体，再用人工种皮包裹，D错误。
4．如图表示优质玉米的培育过程，请据图判断下列说法，错误的是(D)A．B→E过程中细胞全能性的高低发生了改变B．C试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞团块C．植株F一般不能直接用于扩大种植D．植株A和F体细胞中的染色体组数相同解析：B→C为脱分化过程，该过程中细胞的全能性增大，C→E为再分化过程，该过程中细胞的全能性降低，A正确；C试管中形成的是愈伤组织，愈伤组织由高度液泡化的薄壁细胞组成，B正确；植株F为单倍体植株，高度不育，因此一般不能直接用于扩大种植，C正确；植株A是正常的二倍体植株，而植株F是经花药离体培养获得的单倍体植株，两者体细胞中的染色体组数不同，D错误。
细胞工程植物细胞工程的基本技术(第一节)PPT课件
2.1植物细胞工程
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
2
趁热打铁：
C 1、有关全能性的表述中，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．卵细胞和受精卵一样，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
20
4、植物组织培养形成的愈伤 组织进行培养， 又可以分 化形成根、芽等器官，这一 过程称为：
A、脱分化 B、去分化 C、再分化 D、脱分化或去分化
21
三、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。
31
1、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 D、尚未培育出属间杂种植物
32
2、不能人工诱导原生质体融合的方 法是
A、振动 C、PEG试剂
B、电刺激 D、重压
33
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
植 物
原 生
原 生
细
质质
胞 去壁
体
体 融
合
等量
再
生杂
细 胞 壁
种 细 胞
去 分
愈 伤 组 织再
分
_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）。
新教材人教版高中生物选择性必修3第2章第1节二植物细胞工程的应用 教学课件
进行无菌操作
【答案】D 【解析】植物细胞培养技术的目的是获得大量有生理活性的次级代 谢物，A正确；植物细胞培养技术具有快速、高效，不受季节、外部环 境等条件的限制的优点，B正确；利用生物反应器悬浮培养人参细胞， 提取人参皂苷，用于生产保健药品和美容护肤用品，C正确；植物细胞 培养和植物组织培养一样，这个培养过程必须在无菌条件下进行，否则 培养基内将长出许多杂菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，影响细胞 增殖和细胞次级代谢物的获得，D错误。
2．根据培养目的的差异，细胞工程应用中的各项技术在植物组织 培养时应分别培养到什么阶段？
提示：①快速繁殖、脱毒苗、单倍体育种、突变体利用：培养到完 整植株。②细胞产物的工厂化生产：可以培养到植株阶段，也可以培养 到愈伤组织阶段，关键是看从哪种细胞、组织或器官中获得细胞产物。
素养达成：本重难点通过学习作物新品种的培育方法和细胞产物的 工厂化生产，培养“科学思维”素养。
组织培养形成脱毒苗
利用植物组织培养获得的脱毒苗具有抗毒特性吗？说明理由。 提示：不具有。脱毒苗是选择植物的茎尖(刚形成，不含有病毒)进 行组织培养而获得的，培养过程是在无菌条件下进行的，获得的脱毒苗 没有被病毒感染，不具有抗毒特性，要使其具有抗毒特性，可以用基因 工程来解决。
素养达成：本重难点通过归纳总结植物繁殖的新途径，培养“科学 思维”素养。
作物新品种的培育和细胞产物工厂化生产
[知识归纳]
1．几种生物育种方法的比较
方式 植物体细胞杂交 植物组织培养 单倍体育种 突变体的利用
原理
细胞膜的流动性、
花药细胞的全 基因突变、植
植物细胞的全
植物细胞的全能
能性、染色体 物细胞的全能
能性
性
变异
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)。
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。
新教材选择性必修3晨背晚默：第2章 细胞工程
新教材选择性必修3晨背晚默第2章细胞工程第1节植物细胞工程细胞工程的发展历程第44天时间：月日1.1974年，土壤农杆菌的质粒被发现。
之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术紧密结合。
（P32）2.1971年，卡尔森诱导烟草种间融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株。
（P32）3.1960年，科金用真菌的分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体。
（P32）4.1890年，希普将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔，这是世界上成功的首例。
（P32）5.1907年，哈里森用一滴淋巴液成功地培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织培养法。
（P33）6.1951年，张明觉等发现了哺乳动物精子的获能现象。
（P33）7.1958年，格登用非洲爪蟾进行实验，成功培育出性成熟个体。
同一时期，我国科学家童第周等开展了鱼类细胞核移植工作。
（P33）8.1975年，米尔斯坦和科勒等创立了技术。
（P33）9.1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生。
随后多种克隆动物相继问世。
（P33）10.2006年，山中伸弥等获得了诱导细胞。
我国科学家用这种细胞培育出了小鼠。
（P33）11.2017年，我国科学家首次培育了克隆猴。
（P33）12.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，在水平或水平上，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。
一、植物细胞工程的基本技术1.细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成的潜能，即细胞具有全能性。
但是，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，比如，芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。
这是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的。
（P34）2.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，诱导其形成的技术（如图）。
（P35）植物组织培养流程图3.植物细胞一般具有全能性。
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。
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（2）生殖细胞的全能性较高 （3）受精卵分化后的细胞中，体细胞的 全能性比生殖细胞低
4、大小：受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞
植物细胞细胞＞工程动植物物细胞细工程胞基本技术第 二章第一节
探究： 表现全能性的条件有哪些？
离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。
1、克隆羊“多利”的诞生说明了什么？
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
切取
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
接种
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
培养室
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
愈伤组织的形成
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
趁热打铁：
C 1、有关全能性的表述中，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．卵细胞和受精卵一样，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
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
（）
B
A、细胞的基因丧失了全能性
B、基因在特定时间和空间条件下选择性
表达的结果
C、不同的细胞内基因不完全相同
D、在个体发育的不同时期，细胞内的基
因发生了变化
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
要把一块组织通过培养得到 一株完整植株, 应该如何操作 呢?
请同学们阅读P34实 验完成P35讨论题。
§2.1.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
利用菊花花瓣微型繁殖培养的菊花
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
植
5
物
组
织
再分化
培 养
(愈伤组织) 4
6
1 脱分化
3 2
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
探究：
1、为什么植物的一个花瓣就可以培 育出完整的植株呢？
(3)请根据上面的实验过程，概括出植物组 织培养技术的流程简图。
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
二、植物组织培养
1、概念
植物组织培养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，最终形成完整的植株。
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。
造成培养基污染的因素有很多，一般包括：外植 体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操 作不规范等。所以在组织培养实验中用到的植物材料 和各种器械都要进行彻底地灭菌，实验人员操作一定 要规范，避免带入细杂胞工菌程植。物细胞工程基本技术第
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
试管苗
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
移栽
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
切取 形成层
移栽
无菌 脱分化 接种
培养室
诱导愈伤组织 的形成
再分化
试管苗的形成
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
(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？
专题2 细胞工程
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆 动物--克隆羊多利诞生于英国。
这样的生物技术属于何种生物工程？ 细胞工程 细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
什么叫细胞工程？包括哪两 大领域？
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。
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
2、过程
外植体
离体的植物器官、组织或细胞
细胞分化 程度与细 胞分裂能 力呈负相 关。
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
概念 研究的水平 研究的目的
细
细胞整体水平 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 细胞的
程
全能性
分类
动物细胞工程
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
2.1植物细胞工程
二章第一节
(2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调 要切取含有形成层部分，原因是这部分 容易诱导形成愈伤组织。请思考一下， 胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）， 是否也能培养成小植株，你能用实验的 方法进行验证吗？
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。
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
细胞核中含有保持物种遗传性所需的全套基因，并没有因 为细胞分化而丢失基因，高度分化的细胞的细胞核仍具有 全能性。
2、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分 化成不同的组织器官？
在特定的时间和空间条件下，基因选择性的表达 的结果。
3、为何已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能？
生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质， 都有发育成完整个体的全套基因。
2.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
3．下列细胞全能性最高的是（ C ）
A．植物的卵细胞 B．植物的精子细胞 C．被子植物的受精卵 D．被子植物的的叶肉细胞
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
4.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
植物细胞具有全能性。 2、什么是细胞的全能性？
细胞工程植物细胞工程基本技术第 二章第一节
一、细胞的全能性
1、定义：生物体的细胞具有使后代细胞发育成完整
个体的潜能的特性。
2、原理：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。