高中生物选修三 植物细胞工程
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小块，因为该部位容易诱导形成愈伤组织
接种：将组织块接种到诱导培养基上，诱导出愈伤组织
培养：在 23～26 ℃恒温避光条件下培养一段时间。再将愈 伤组织转接到 19 ____________上培养诱导出试管苗
移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株
外植体 无细胞分裂、 分化能力
脱分化：由已经分化的细胞，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，又称去分化。
外植体
避光
（1）离体的植物细胞、组织、器官
（2）一定的营养物质 （固体培养基
无机营养、有机营养、激素、琼脂）
（3）其他外界条件 （适宜的温度、PH、光照、无菌 ）
植物组织培养中光照的使用： 再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
光照时间、强度、波长等都会影响 植物组织培养
激素
生长素/细胞分裂素比值高：促进根分化 生长素/细胞分裂素比值低：促进芽分化 生长素/细胞分裂素比值适中：促进愈伤组织
(4)按照不同的顺序使用生长素和细胞分裂素，会得到不同的
实验结果。
使用顺序
实验结果
有利于细胞分裂，但细胞不 先使用生长素，后使用细胞分裂素
分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
(3)脱分化和再分化的比较
比较内容
脱分化
过程
外植体→愈伤组织
排列疏松、高度液泡化的 形成体特点
×
白菜
紫甘蓝
白菜—甘蓝 “超级植物”
生长期短、耐热性强、易于储藏
与之相关细胞器：高尔基体，线粒体
(1)
A
原生 质体 融合
原生质体融合的标志 再生壁
原理： 植物细胞全能性
杂 种 脱分化 细
再分化
去壁
原理：细胞膜的流动性
胞
B 方法：
方法：物理法：离心、振动、电刺激等
酶解法（纤维素酶、 化学法：聚乙二醇（PEG）
[易 错 易 混] (1)植物体细胞杂交离不开植物组织培养； (2)植物体细胞融合与植物体细胞杂交结束的标志不同：前者 是再生出新的细胞壁，后者是形成杂种植株； (3)杂种细胞虽然具有两种细胞的遗传物质，但这些遗传物质 并不一定都能表达。
名称
植物组织培养
植物体细胞杂交
①取材：选取根尖、茎尖、形成 ①利用纤维素酶和果胶
薄壁细胞
再分化 愈伤组织→幼苗
分化出根、芽
三、植物体细胞杂交技术：
主要：原生质体融合
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.原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 3.过程：植物细胞融合+植物组织培养 4.意义：克服远缘杂交不亲和的障碍,培育作物新品种。
异源四倍体
AA 植物A
植物B BB
AABB
体细胞 杂交
植物C
异源四倍体
异源多倍体（allopolyploid），指不同物 种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成 的多倍体。常见的多倍体植物大多数属于异 源多倍体，例如，小麦、燕麦、棉、烟草、 苹果、梨、樱桃、菊、水仙、郁金香等。对 应的有同源多倍体，同一物种经过染色体加 倍形成的多倍体，称为同源多倍体。
专题2 细胞工程
细胞工程
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。根据操作对象的不同，可分为 植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。
植物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
动物细胞工程
素的合成)
导剂
下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁，分离出有活力的
。目前此步骤最常用的方法是 ，此方法的原
具分裂、分化能力
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。
愈伤组织：由离体的植物组织或细胞，
在培养一段时间以后，通过细胞分裂，
形成的一群薄壁细胞。
有丝分裂
特点：具分裂、分化能力 具全能性（主要） 无定形状态 高度液泡化 排列疏松、无规则 无叶绿体,不进行光合作用
4、条件：
动物细胞培养 核移植
动物细胞融合 单克隆抗体
2.1.1植物细胞工程的基本技术
一、植物组织培养技术 二、植物体细胞杂交技术
高二生物 胡昌云
在一定的条件下，利用植物的一片叶子、一瓣花瓣、甚至一粒花粉， 可以得到大量幼小的植株。科学家可以利用菊花的花瓣培养出的菊花。
思考：为什么植物的一瓣花瓣就可以培育出完整的植株？
一、植物细胞的全能性
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. 原理: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:处于离体状态,提供一定的营养、激 素（主要是生长素与细胞分裂素）和其他适宜外界条件。
温故知新
涉及到的相关知识ຫໍສະໝຸດ Baidu必修一
体内细胞全能性不表达的原因：基因在特定的时间和空间条件下的
选择性表达 细胞全能性大小与细胞分化程度呈反比：细胞分化程度低的大于细 胞分化程度高的，细胞分裂能力强的大于细胞分裂能力弱的
①受精卵的全能性最高 受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞体细胞
②植物细胞全能性>动物细胞全能性
二、植物组织培养技术
1.概念： 条件
果胶酶等）
筛选：AA,BB,AB
愈 伤 组 织
杂 种 植 株
植物细胞的融合
植物组织培养
原生质体融合完成的标志是产生新的细胞壁
植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株 细胞融合的变异原理 染色体变异
关于两种植物杂交和体细胞杂交的辨析：
AA 植物A
植物B BB
AB
杂交
植物C
秋水仙素 处理
异源二倍体
AABB 植物D
层等容易诱导脱分化形成愈伤 酶去除植物细胞的细胞
组织；②光照：在愈伤组织的诱 壁获得原生质体；
注意 导阶段往往要避光培养(有利于 ②人工诱导原生质体融
事项 细胞的脱分化产生愈伤组织)； 合的方法：物理法包括离
当愈伤组织分化出芽和叶时，一 心、振动、电激等；化学
定要有光照(有利于叶片内叶绿 法一般用聚乙二醇作诱
也叫：外植体 如：茎尖、根尖
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(即原理)
(2)过程 取材：消毒后选取有 18 ________的部位，切取 1 cm3 左右的
接种：将组织块接种到诱导培养基上，诱导出愈伤组织
培养：在 23～26 ℃恒温避光条件下培养一段时间。再将愈 伤组织转接到 19 ____________上培养诱导出试管苗
移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株
外植体 无细胞分裂、 分化能力
脱分化：由已经分化的细胞，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，又称去分化。
外植体
避光
（1）离体的植物细胞、组织、器官
（2）一定的营养物质 （固体培养基
无机营养、有机营养、激素、琼脂）
（3）其他外界条件 （适宜的温度、PH、光照、无菌 ）
植物组织培养中光照的使用： 再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
光照时间、强度、波长等都会影响 植物组织培养
激素
生长素/细胞分裂素比值高：促进根分化 生长素/细胞分裂素比值低：促进芽分化 生长素/细胞分裂素比值适中：促进愈伤组织
(4)按照不同的顺序使用生长素和细胞分裂素，会得到不同的
实验结果。
使用顺序
实验结果
有利于细胞分裂，但细胞不 先使用生长素，后使用细胞分裂素
分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
(3)脱分化和再分化的比较
比较内容
脱分化
过程
外植体→愈伤组织
排列疏松、高度液泡化的 形成体特点
×
白菜
紫甘蓝
白菜—甘蓝 “超级植物”
生长期短、耐热性强、易于储藏
与之相关细胞器：高尔基体，线粒体
(1)
A
原生 质体 融合
原生质体融合的标志 再生壁
原理： 植物细胞全能性
杂 种 脱分化 细
再分化
去壁
原理：细胞膜的流动性
胞
B 方法：
方法：物理法：离心、振动、电刺激等
酶解法（纤维素酶、 化学法：聚乙二醇（PEG）
[易 错 易 混] (1)植物体细胞杂交离不开植物组织培养； (2)植物体细胞融合与植物体细胞杂交结束的标志不同：前者 是再生出新的细胞壁，后者是形成杂种植株； (3)杂种细胞虽然具有两种细胞的遗传物质，但这些遗传物质 并不一定都能表达。
名称
植物组织培养
植物体细胞杂交
①取材：选取根尖、茎尖、形成 ①利用纤维素酶和果胶
薄壁细胞
再分化 愈伤组织→幼苗
分化出根、芽
三、植物体细胞杂交技术：
主要：原生质体融合
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.原理:细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 3.过程：植物细胞融合+植物组织培养 4.意义：克服远缘杂交不亲和的障碍,培育作物新品种。
异源四倍体
AA 植物A
植物B BB
AABB
体细胞 杂交
植物C
异源四倍体
异源多倍体（allopolyploid），指不同物 种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成 的多倍体。常见的多倍体植物大多数属于异 源多倍体，例如，小麦、燕麦、棉、烟草、 苹果、梨、樱桃、菊、水仙、郁金香等。对 应的有同源多倍体，同一物种经过染色体加 倍形成的多倍体，称为同源多倍体。
专题2 细胞工程
细胞工程
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。根据操作对象的不同，可分为 植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。
植物细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
动物细胞工程
素的合成)
导剂
下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁，分离出有活力的
。目前此步骤最常用的方法是 ，此方法的原
具分裂、分化能力
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。
愈伤组织：由离体的植物组织或细胞，
在培养一段时间以后，通过细胞分裂，
形成的一群薄壁细胞。
有丝分裂
特点：具分裂、分化能力 具全能性（主要） 无定形状态 高度液泡化 排列疏松、无规则 无叶绿体,不进行光合作用
4、条件：
动物细胞培养 核移植
动物细胞融合 单克隆抗体
2.1.1植物细胞工程的基本技术
一、植物组织培养技术 二、植物体细胞杂交技术
高二生物 胡昌云
在一定的条件下，利用植物的一片叶子、一瓣花瓣、甚至一粒花粉， 可以得到大量幼小的植株。科学家可以利用菊花的花瓣培养出的菊花。
思考：为什么植物的一瓣花瓣就可以培育出完整的植株？
一、植物细胞的全能性
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. 原理: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:处于离体状态,提供一定的营养、激 素（主要是生长素与细胞分裂素）和其他适宜外界条件。
温故知新
涉及到的相关知识ຫໍສະໝຸດ Baidu必修一
体内细胞全能性不表达的原因：基因在特定的时间和空间条件下的
选择性表达 细胞全能性大小与细胞分化程度呈反比：细胞分化程度低的大于细 胞分化程度高的，细胞分裂能力强的大于细胞分裂能力弱的
①受精卵的全能性最高 受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞体细胞
②植物细胞全能性>动物细胞全能性
二、植物组织培养技术
1.概念： 条件
果胶酶等）
筛选：AA,BB,AB
愈 伤 组 织
杂 种 植 株
植物细胞的融合
植物组织培养
原生质体融合完成的标志是产生新的细胞壁
植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株 细胞融合的变异原理 染色体变异
关于两种植物杂交和体细胞杂交的辨析：
AA 植物A
植物B BB
AB
杂交
植物C
秋水仙素 处理
异源二倍体
AABB 植物D
层等容易诱导脱分化形成愈伤 酶去除植物细胞的细胞
组织；②光照：在愈伤组织的诱 壁获得原生质体；
注意 导阶段往往要避光培养(有利于 ②人工诱导原生质体融
事项 细胞的脱分化产生愈伤组织)； 合的方法：物理法包括离
当愈伤组织分化出芽和叶时，一 心、振动、电激等；化学
定要有光照(有利于叶片内叶绿 法一般用聚乙二醇作诱
也叫：外植体 如：茎尖、根尖
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(即原理)
(2)过程 取材：消毒后选取有 18 ________的部位，切取 1 cm3 左右的