植物组织培养与细胞工程
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。
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。
细胞工程知识点总结
《细胞工程》知识点总结一、细胞工程（Cell Engineering）：在体外对生物的细胞进行生长与分化的调控、遗传重组与改良，使其生产出人类所需要的产品。
包括：细胞培养、细胞融合、细胞器移植、核质移植、染色体移植、转基因等产品：生物的组织、器官、个体；抗体、多肽药物、蛋白质、酶；天然药物、色素、香精；等二、生物工程包括：发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程。
三、1996年Dolly羊的克隆是通过核移植技术，最后在体内生长、分化、发育而成的。
四、植物组织培养：在人工培养基上无菌培养整株植物或植物的器官、组织、细胞或原生质体。
又称为无菌培养（aseptic culture）、离体培养（in vitro culture）。
五、植物组织培养的类型：1、植株培养（Plant Culture）：在容器（玻璃瓶、透明塑料瓶等）中无菌培养完整的植株。
植株来源：由种子无菌萌发而来；通过植物器官、组织、细胞再生而来。
在快速繁殖中，后期的成苗和壮苗阶段属于植株培养。
（一般时间较短）2、胚培养（Embryo Culture）：无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚，使其形成正常的植株。
目的：○1促进胚的提早萌发，缩短育苗时间；○2克服远源杂种胚的夭折，以获得新的育种材料；○3在科学研究中，用胚培养所得到的幼苗作为其它试验的材料。
3、器官培养（Organ Culture）：无菌培养植物的根、茎、叶、芽、花、果等器官，使其增殖或形成其它的组织或器官等。
4、组织培养（Tissue Culture）：指无菌培养植物各种组织（如分生组织、形成层、木质部、韧皮部、皮层、薄壁组织、胚乳等），或由外植体分化形成的愈伤组织（callus），使其增殖或者分化。
注：Callus（愈伤组织）：具有旺盛分裂能力，但没有组织和器官分化的细胞群。
5、花药与花粉培养：无菌培养植物的花药（带花粉）或花粉，形成单倍体植株。
补充：有效的育种辅助手段：单倍体植株获得以后，通过染色体加倍，即得到可以稳定遗传的纯和二倍体，缩短植物育种年限。
2024届高三生物一轮复习课件第35讲+植物细胞工程
简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
考点二 植物体细胞杂交技术
SzLwh
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 原理： 细胞膜的流动性（原生质体融合） 植物细胞具有全能性（杂种细胞培养成杂种植株）
3 意义： 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育新品种等
SzLwh
归纳
拓展
植物体细胞杂交和有性杂交的
辨析
SzLwh
考点三 植物细胞工程的应用 1 植物繁殖的新途径
又叫微型繁殖技术
实例：甘蔗、桉树和 铁皮石斛等的生产
SzLwh
SzLwh
高效、快速地实现种苗的大量繁殖 保持优良品种的遗传特性
作物脱毒≠能抗病毒
实例：马铃薯、香蕉、 草莓等的培养
SzLwh
SzLwh
接种外植体
再分化
失去其特有的结构和 功能，转变成未分化 的细胞，进而形成不 定型的薄壁组织团块 的过程。
再分化
诱导生芽
诱导愈伤组织 不定形的薄壁组织团块
诱导生根
移栽成活
SzLwh
SzLwh
探究实践
菊花的组织培养
（1）原理：_植__物__细_胞__的__全_能__性_____ （2）操作步骤：
①用流水充分冲洗外植体(幼嫩的茎段)；酒精擦拭双手和超净工作台；②外植 取材、体的消毒：用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用 消毒 次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次；③用解剖刀将外植体
考向突破
SzLwh
落实必备知识 强化关键能力 SzLwh
2．(2022·菏泽二模)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示，
植物细胞工程
1、植物繁殖的新途径 (1)微型繁殖——⽤于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)作物脱毒：切取茎尖进⾏组织培养，再⽣的植株就有可能不带病毒，从⽽获得脱毒苗。
(3)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，经过⼈⼯薄膜包装得到的种⼦。
思考： ①⼈⼯种⼦具有哪些优点？ ⼈⼯种⼦是通过植物组织培养(⽆性繁殖)得到的，可以完全保持优良品种的遗传特性，⽣产上不受季节的限制。
贮藏、运输⽅便。
②⼈⼯种⽪应具有哪些有效成份？ 针对植物种类和⼟壤等条件，在⼈⼯种⼦的包裹剂中可以加⼊适量的养分、⽆机盐、有机炭源以及农药、抗⽣素、有益菌等。
为了促进胚状体的⽣长发育，还可以向⼈⼯种⽪中加⼊⼀些植物⽣长调节剂。
2、作物新品种的培育 (1)单倍体育种：通过农药培养获得单倍体植株，染⾊体加倍后当年可得到稳定遗传的优良品种。
(2)突变体的利⽤：对植物组织培养过程中产⽣的突变体进⾏筛选，培育成新品种。
3、细胞产物的⼯⼚化⽣产 (1)细胞产物包括：蛋⽩质、脂肪、糖类、药物、⾹料、⽣物碱等。
(2)实例：我国⽣产的⼈参组织和⼈参皂甙⼲粉。
(3)展望：⽣产抗癌物质——柴杉醇。
课外拓展⼀、植物组织培养中的愈伤组织是如何形成及再分化的？ 植物组织培养中使⽤的外植体⼀般是⾼度分化了的细胞，在植物体中是不会再分裂繁殖的，只是执⾏某种功能直⾄死亡。
这些细胞在培养基上培养时会由原来的分化状态，变成分⽣状态的细胞，分裂产⽣愈伤组织，这个过程称为脱分化过程。
这种转变在细胞的形态结构和⽣理⽣化上都会产⽣⼀系列变化。
组织培养的研究结果表明分化细胞的脱分化需要两个条件，即创伤和外源激素。
⽬前⼈们对于脱分化过程的本质还不清楚。
分化细胞在细胞周期中是处于⼀种相对静⽌状态的细胞(G0期细胞)，脱分化是要打破这种状态，使细胞进⼊细胞周期中的G1期，并沿着G1期→S期→G2期→M期的循环进⾏细胞分裂，形成愈伤组织。
现在发现细胞周期受基因调控，⼀种称为编码细胞周期依赖性激酶CDK的基因和⼀种细胞周期蛋⽩可能与植物细胞脱分化的第⼀次分裂启动有关。
选修专题细胞工程选修专题植物组织培养技术
（2）细胞融合的生物学原理：细胞膜的流动性。
（3）过程：
①去壁：酶解法，所用酶为纤维素酶和果胶酶。 ②诱导原生质体融合：物理法——离心、振动、电激等；
化学法——常用聚乙二醇 (PEG)作诱导剂。 ③植物体细胞杂交成功的标志：杂种细胞再生出细胞壁。 ④优点：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，
B.接种：灭菌后的花蕾，在无菌条件下除去萼片 和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。剥离 花药时尽量不要损伤花药，否则接种后容易从 受伤部位产生愈伤组织，同时还要彻底去除花丝， 因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体 的形成。
C.培养：温度控制在25℃左右，幼小植株形成后 才需要光照。如果花药开裂长出愈伤组织或 释放出胚状体，就要在花药开裂后尽快将幼小 植株分开。
A、能够保持优良品种的遗传特性： 繁殖过程的细胞分裂方式是有丝分裂，没有
基因重组，亲子代细胞内DNA不变，具有相同的 基因，因此能够保持亲子代遗传特性不变。
B、能够高效快速地实现种苗的大量繁殖： 这种技术具有取材少、繁殖率高、培养
周期短的特点，因此能够高效快速地实现 种苗的大量繁殖。
（2）作物脱毒： ①原因：进行无性繁殖的作物，它们感染的病毒 很容易传播给后代。
1.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， 细胞的这种特性叫做细胞的全能性。
（2）原因：生物体的每一个细胞都含有该物种所特有 的全套遗传物质，都有发育成完整个体所 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。
（3）细胞在生物体内没有表现全能性的原因
（细胞工程）名词解释
一、名词解释细胞工程:是应用细胞生物学和分子生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。
外植体:是指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料。
植物组织培养：（广义）又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织.器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
（狭义）组培指用植物各部分组织，如形成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
愈伤组织：在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在外植体切面上产生。
胚状体〔embroid〕:—对应于胚〔embryo〕，在离体培养过程中产生一种形似胚（具有明显的根端和芽端），功能与胚相同的结构。
离体无性繁殖：是在人工控制的无菌条件下，使植物在人工培养基上繁殖的技术。
跟常规的繁殖方法相比它是一种微型操作过程，因此，有时就直接称之为微繁继代培养：更换新鲜培养基来繁殖同种类型的材料（愈伤组织.芽等）。
细胞分化:指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。
细胞脱分化:已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回复到分化组织状态的过程。
细胞再分化:脱分化后具有分生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程，重新形成各类组织和器官的过程。
人工种子:亦称体细胞种子。
早期的人工种子概念是：体细胞胚经过人工种皮包被后而形成的体细胞种子。
现在指任何一种经人工种皮包被或裸露的，具有形成完整植株能力的繁殖体均可称之为人工种子。
植物细胞全能性:指每个植物细胞都具有形成完整植株的能力，因为每个细胞都具有全套的遗传基因，无论是性细胞还是体细胞在特定条件下可以进行表达。
12-2 植物和动物细胞工程
12.2 植物和动物细胞工程考点一 植物细胞工程1．细胞工程的概念2．植物组织培养技术(1)理论基础——植物细胞的全能性(2)概念：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。
(3)操作流程→诱导生芽 →诱导生根 →移栽成活(4)操作实例——菊花的组织培养3．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)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)操作过程(4)意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等。
4．植物细胞工程的应用(1)植物繁殖的新途径(2)作物新品种的培育(3)细胞产物的工厂化生产①次生代谢物：是一类小分子有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
②细胞产物的工厂化生产：人们利用植物细胞培养来获得目标产物的过程。
③植物细胞培养：是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
[概念检测](1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。
(√)(2)愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的。
(×)(3)在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞。
(×)(4)再生出细胞壁是植物体细胞原生质体融合成功的标志。
(√)[教材拾遗]1．(教材P38)将两个不同种的植物细胞A和B去除细胞壁后，经一定的方法促融，只考虑两两融合，可以形成几种融合细胞？哪种融合细胞才是符合要求的？下一步该如何处理？提示：3种；AB融合细胞是符合要求的；筛选融合细胞，让杂种细胞再生出细胞壁。
3．(教材P38“拓展应用”)为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？提示：主要原因是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，所以马铃薯—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相互干扰，故不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。
植物细胞工程的操作方法
植物细胞工程的操作方法
植物细胞工程是利用组织培养和转基因技术等手段，对植物细胞进行操作和改造的过程。
下面是一些常见的植物细胞工程操作方法：
1. 组织培养：从植物体中取出胚或幼嫩组织，进行无菌处理后，放入培养基中进行培养。
培养基的成分要根据具体的实验目的而定。
培养过程中需要定期观察和维护，以保证细胞的正常生长和分化。
2. 愈伤组织诱导：通过培养基中添加适量的激素，如植物生长激素（如激素2,4-D、NAA等）或激素抑制剂（如抗生素或乙烯利等），诱导植物细胞形成愈伤组织。
愈伤组织通常可以通过悬浮培养、固体培养或液体培养等方式来进行培养和增殖。
3. 基因转化：通过利用适当的载体将目标基因导入到植物细胞中，使其表达或抑制目标基因的功能。
常用的基因转化方法包括农杆菌介导转化、基因枪法和电穿孔法等。
4. 基因筛选和分析：转基因植物细胞经过转化后，需要进行基因筛选和分析。
常见的筛选方法包括PCR扩增、Southern blotting、Western blotting等。
这些方法可用于验证目标基因是否成功导入，并分析其在转基因植物细胞中的表达水平和功能等。
5. 再生植株的培育：将经过基因转化的细胞或组织进行培养和分化，促进其再
生为完整的植株。
这一过程通常需要进行适当的生理调控和培养条件的优化，以提高再生植株的成功率。
需要注意的是，植物细胞工程是一门复杂的科学技术，不同的实验目的和植物种类可能需要采用不同的操作方法和技术路线。
此外，在进行植物细胞工程实验时，还要注意严格遵守相关的生物安全规范和伦理要求。
知识点总结：植物细胞工程
植物细胞工程知识点清单一、植物组织培养1、理论基础（原理）：细胞全能性2、全能性概念：具有某生物发育所需全部遗传信息的细胞，都具有发育成完整体的潜能。
3、过程：外植体—脱分化—愈伤组织—再分化—丛芽、不定根—新植株4、相关概念及实验注意事项①外植体：离体植物器官、组织、细胞②愈伤组织：高度液泡化，无固定形态的薄壁细胞。
全能性高，分化程度低③外植体消毒：70%酒精30s—无菌水冲洗—次氯酸钠30min—无菌水冲洗④取材：选取形成层部位⑤脱分化：23~26℃，避光⑥再分化：将愈伤组织转接到分化培养基，光照下培养⑦生长素/细胞分裂素：比值高—促进生根；比值低—促进发芽5、植物组织培养概念：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官，组织，细胞培养在人工配置的培养基上，诱导其产生愈伤组织，丛芽，最终形成完整的植株。
6、地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
二、植物体细胞杂交1、植物体细胞杂交概念：将不同种的植物细胞，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过程。
2、过程及注意事项：①去除细胞壁：酶解法（纤维素酶、果胶酶），获得原生质体②原生质体融合方法：物理法（离心、震荡、电刺激）；化学法：聚乙二醇③细胞融合成功的标志：杂种细胞再生细胞壁3、融合结果：获得杂种细胞，进而获得杂种植株。
A细胞+B细胞所得杂种植株遗传物质=A+B4、成功例子：番茄—马铃薯；烟草—海岛烟草；胡萝卜—羊角芹；白菜—甘蓝5、优点：克服远缘杂交不亲和障碍6、局限性：不能按照人的要求表达性状三、植物细胞工程应用1、微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖（观赏植物，经济林木，无性繁殖作物）2、作物脱毒：采用茎尖等分生区组织培养来除去病毒（因为分生区附近的病毒极少或没有）如：马铃薯；草莓；甘蔗；菠萝、香蕉等经济作物3、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。
细胞工程和胚胎工程知识点总结
细胞工程和胚胎工程知识点总结一、知识提炼：1．植物组织培养和动物细胞培养植物组织培养 动物细胞培养 不同点① 需要酶解法去除细胞壁② 最终获得植株个体③原理为细胞的全能性 ① 需要酶解法使组织变为单个细胞 ② 最终不能形成个体③原理为细胞增殖 相同点① 两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆，都不涉及减数分裂②均为无菌操作，需要适宜的温度、pH 等条件2．细胞工程运用：植物体细胞杂交、单克隆抗体的制备、克隆： （1）植物体细胞杂交过程：原生质体的制备(酶解法)→原生质体融合(物理或化学方法)→杂种细胞（标志：再生细胞壁）→植物组织培养→杂种植株的筛选与培养→杂种植株诱导与鉴定（2）单克隆抗体制备过程：骨髓瘤细胞和正常小鼠免疫处理后获得免疫B 淋巴细胞→动物细胞融合(物理、化学、生物方法，其中灭活的病毒是不同于植物原生质体融合的诱导方法)→杂交瘤细胞筛选与培养→单克隆抗体的提纯（3）克隆：优良动物的体细胞提供细胞核与受体细胞（未受精的卵细胞）提供细胞质→融合→体外培养→移植到雌性子宫培养→新个体 3．胚胎工程运用： 来源 特点运用 细胞早期胚胎或原始性形态特征：体积小，细胞核大，移植可以治疗人类的某腺细胞核仁明显功能特性：具有发育的全能性；在培养条件下可以增殖而不发生分化、可以对其冷冻保存和遗传改造些顽症胚胎移植雌性动物体内的早期胚胎、体外受精获得的胚胎、克隆、胚胎分割获得的胚胎等整个胚胎工程的最后一个环节加速育种工作和品种改良；保存品种资源和濒危物种。
胚胎分割桑椹胚或囊胚是一种无性繁殖，同时获得同卵双胎或多胎加速繁殖优良品种二、重点突破：（一）常见问题：精子和卵子能够受精的前提条件：1．成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。
2．动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减Ⅱ中期时，才具备与精子受精的能力。
（二）易错提醒：胚胎分割、胚胎移植易混淆的问题：1．材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
高中生物 2.1《植物细胞工程—植物组织培养技术》教学设计 新人教版选修3
专题2 《植物组织培养技术》一.设计思路本节课遵循《高中生物课程标准》倡导的提高生物科学素养的基本理念来设计。
植物组织培养的内容与当前生物技术热点和生产生活实际紧密相连，所以本节课应重视学生理解能力、实际应用能力的培养。
将《植物组织培养技术》的知识作为本节课的理论基础，将科学问题解决的过程作为本节课的教学主线，并通过设置一些相互衔接的问题，引导学生思考，将课堂交还给学生，让其在老师的指导下，自主地解决实际问题、获取相关知识，同时提高自身的生物学素养。
二、教学分析1、教材分析“植物细胞工程的基本技术”是人教版高中生物学教材《现代生物科技专题》(选修3)专题2“细胞工程”的内容，涉及的知识点主要有细胞的全能性、植物组织培养技术，其中植物组织培养的原理和过程是教学的重点，植物组织培养的实验是教学的难点。
2、学情分析虽然必修模块中细胞全能性、细胞分化和单倍体育种等方面的知识已为本节课的学习奠定了一定的理论基础，但是相关的实验技术难度较高、过程抽象，这就会给学生的理解带来一定的困难。
教学中应结合多媒体手段，采用创设情境、层层设疑、小组讨论等方法，让学生完成知识的自主构建，并激发他们的科学探究意识。
3、教学重点与难点分析（1）重点：细胞的全能性和植物组织培养技术（2）难点：植物组织培养技术三、教学目标1.知识目标简述细胞全能性的概念；简述植物组织培养的过程、方法和应用；2.能力目标在质疑、探究的学习过程中，培养独立思考，推理判断和创造性思维能力；通过联系农业生产实际，培养活学活用，理论联系实际的能力。
3.情感态度和价值观目标认同科学是一个不断发展的过程，激发探索生命奥秘的热情；渗透科学思想的教育，理解科学、技术、社会与环境四者之间的关系。
四、教学策略与手段本节课根据生物工程内容的特点，从引导学生从科学、技术、社会与环境四个层面进行构建，具体指导以技术操作流程为核心，在此基础上分析操作的原理（科学），分析应用（社会、环境）与技术的联系。
《细胞工程》优秀教案
细胞工程学案一．植物细胞工程考纲要求植物组织培养和植物体细胞杂交Ⅱ复习要求掌握植物组织培养、植物体细胞杂交的过程及应用探究点一植物组织培养与植物体细胞杂交1．理论基础（原理）：2．理解植物组织培养的概念及培养条件，完成下列填空。
1概念：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______________、________，最终形成完整的植株。
2植物组织培养的条件：________，提供营养物质有机物、无机物、________和其他适宜条件。
（3）过程：3．写出植物体细胞杂交技术流程图，完成下列填空。
1①去除细胞壁的方法为________。
2②人工诱导的方法：法包括离心、振动、____________等；。
3融合成功的标志是________________________。
4植物体细胞杂交利用了细胞膜具有一定的________和细胞的________的原理。
（5）植物体细胞杂交育种方法和优点：____________________________________。
思维拓展1．生长素和细胞分裂素在植物体内含量很低，因此植物组织培养中常用人工合成的生长素类似物和细胞分裂素类似物。
细胞分裂素/生长素的比例适中，有利于外植体脱分化，比例升高有利于愈伤组织再分化形成丛芽，比例降低则有利于生根。
2．进行植物组织培养时应注意的问题1所有实验用具严格灭菌。
2接种过程严格的无菌操作。
3愈伤组织培养：最初避光培养，后期见光培养。
4试管苗培养：要先进行生芽培养，再进行生根培养，试管苗培养要在光照条件下进行。
3．植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。
杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
4应用：（1）植物繁殖新途径微型繁殖：作物脱毒：人工种子：。
优点：（2）作物新品种培育单倍体育种：a过程：b优点：突变体利用：（3）细胞产物的工厂化生产：。
【课件】2023届高三一轮复习生物：+细胞工程课件
考点一 植物细胞工程 植物组织培养
植物细胞工程基本技术： 植物体细胞杂交
植物的茎段为什么可以培育出完整的植株？
植物细胞的全能性
植物的茎段是怎样培育成一株完整的植株？
菊花花瓣培育 出的菊花
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作物脱毒 a.作物病毒积累
马铃薯 草莓
香蕉
病毒在作物 体内积累
作物产量降低 品质变差
无性 感染的病毒很 繁殖 容易传给后代
b.脱毒方法
取顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒）进行植 物组织培养，获得脱毒苗。
c.优点 明显提高农作物的产量和品质
考点一 植物细胞工程
4、植物细胞工程的应用-植物新品质的培育
考点一 植物细胞工程 (2019年高考-新课标Ⅲ卷)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管 苗的过程如图所示。
（4）步骤⑥要进行照光培养，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）经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的__遗__传__特__性____， 这种繁殖方式属于___无__性_______繁殖。
直接获取困难 含量低、从植物组织提取会大量破坏植物资源 化学合成困难 有些产物不能或难以通过化学合成途径得到
细胞产物的工厂化生产 利用植物细胞培养来获得目标产物
考点一 植物细胞工程 4、植物细胞工程的应用-细胞产物的工厂化生产
②植物细胞培养(细胞产物工厂化生产) 在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
《植物细胞工程》植物细胞技术
《植物细胞工程》植物细胞技术在现代生物技术的领域中，植物细胞工程是一项极具创新性和应用潜力的技术。
它就像是一把神奇的钥匙，为解决农业、医药、环保等众多领域的问题打开了一扇扇新的大门。
那么，什么是植物细胞工程呢？简单来说，植物细胞工程是指以植物细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖和改造，以获得人们所需要的植物产品或创造新的植物品种的技术。
植物细胞工程的基础是植物细胞的全能性。
这意味着每一个植物细胞都具有发育成完整植株的潜在能力。
就像一颗小小的种子，蕴含着成长为参天大树的全部信息。
在适宜的条件下，单个植物细胞可以经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再经过再分化，就能够重新形成完整的植株。
植物组织培养是植物细胞工程中最为常用的技术之一。
通过无菌操作，将植物的器官、组织或细胞接种到培养基上，在人工控制的环境条件下进行培养。
比如，我们可以从一棵优良品种的植物上取下一小段茎尖，经过组织培养，就能培育出大量具有相同优良性状的新植株。
这不仅可以快速繁殖珍稀植物，还能保持亲本的优良特性。
细胞融合技术在植物细胞工程中也有着重要的地位。
它可以将不同种植物的细胞融合在一起，形成杂种细胞，进而培育出具有双亲优良性状的新植物。
想象一下，将一种抗病虫害能力强的植物细胞与另一种果实品质优良的植物细胞融合，是不是有可能创造出一种既抗病又好吃的新型植物呢？植物细胞工程在农业生产中的应用十分广泛。
通过培育优良品种，能够提高农作物的产量和品质。
比如，选育出抗病虫害、抗逆性强的作物品种，减少农药的使用，降低农业生产成本，同时也减少了对环境的污染。
此外，利用植物细胞工程还可以生产无病毒种苗，有效解决农作物因病毒感染而导致的产量下降和品质降低的问题。
在医药领域，植物细胞工程也发挥着重要作用。
许多珍贵的药用植物，由于生长环境特殊、生长周期长等原因，资源十分稀缺。
通过植物细胞培养技术，可以大规模生产药用成分，满足医药市场的需求。
例如，人参皂苷、紫杉醇等药用成分都可以通过植物细胞培养来获取。
第2章细胞工程高二生物必背知识清单(沪科选择性必修3)
第2章细胞工程细胞工程1.定义：以细胞生物学和分子生物学为基础，结合现代工程技术手段，在细胞或亚细胞水平、组织水平上进行设计与操作，是构建优良细胞、组织、器官以及生物体的综合性生物工程。
2.分类：植物细胞工程：植物组织培养技术、植物细胞培养、植物体细胞杂交技术动物细胞工程：动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、干细胞技术1、细胞的全能性①定义：离体的植物细胞在合适的条件下能够发育成为完整的植株。
②物质基础：细胞中具有本生物的全套遗传信息。
③表达条件：含有全套遗传信息的活细胞；处于离体状态；提供适宜的营养和环境条件。
④全能性大小：分化程度越高，全能性越低2、植物组织培养①定义：将离体的植物细胞、组织或器官（外植体）在适宜的培养条件下经脱分化形成愈伤组织，然后经过再分化，形成芽、根并最终发育成完整植株，这一过程称为植物组织培养。
②原理：植物细胞的全能性③条件：离体、适宜的营养物质、植物激素、无菌、温度、湿度、光照、氧气。
④相关概念影响脱分化和再分化俩步骤的原因：多种内部因素和外部因素⑤过程：a.取材与消毒：取离体的植物器官、组织或细胞进行消毒b.接种：将外植体插入MS培养基中（不要倒插）。
c.培养：外植体（记得消毒）↓脱分化愈伤组织↓再分化（需光，利于叶绿素合成）芽、根↓植物体d.移栽：先炼苗，再移栽。
影响脱分化和再分化俩步骤的原因：多种内部因素（如植物遗传性状和生理状况等）和外部因素（如营养和环境条件等）生长素和细胞分裂素的浓度比对愈伤组织的生长和分化产生不同的影响。
⑥植物激素的浓度控制：（使用顺序）生长素的浓度＞细胞分裂素，有利于诱导植物根的生成；生长素的浓度＜细胞分裂素，有利于诱导植物芽的生成；生长素的浓度≈细胞分裂素且都较高时，（外植体脱分化形成愈伤组织）有利于愈伤组织的形成。
1.选材与消毒选取枝条中具腋芽的月季嫩茎作为外植体。
将外植体用自来水冲洗干净，分装到烧杯中，然后放在超净工作台上。
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植物组织培养与细胞工程
学分：2学分开课学期（春/秋）：秋讲课时数：16
任课教师及职称：李颖章
副教授教学对象：生物、农学、植保、园艺、林
木、牧草等实验时数：32
课程类别：硕士选修课总学时数：48学时
课程简介：
中文简介：近年来，植物组织培养和细胞工程这门应用技术发展迅速，在生产上应用单倍体育种、试管苗快繁、转基因植株及次生代谢物质的开发和利用、人工种子等方面都取得了很好的效益。
本课程的目的就是全面介绍植物组织培养和细胞工程的理论与应用的新进展，并使学生实际掌握这一领域的技术要领，为其进一步的科研工作奠定理论和技术基础。
课程包括三方面基本内容：介绍植物细胞的全能性、组织培养中植物细胞的脱分化和再分化以及植物胚状体（体细胞胚胎）发生；详述影响器官建成和体细胞胚胎发生的因素、器官建成和体细胞胚胎发生的生理生化及分子生物学研究、原生质体培养的发育过程及影响因素、原生质体培养、花粉培养、人工种子、植物遗传转化的应用前景；阐述器官建成和体细胞胚胎发生的分子生物学机理。
课程以多媒体课件形式授课，并配合有部分实验内容。
英文简介： Plant tissue culture and cell engineering, the laboratory techniques have proved to be a powerful approach to manipulate morphogenesis under highly controlled conditions and to understand the role of various extrinsic factors and correlative effects of various tissues in morphog enesis. This course includes three principal aspects: ⑴To introduce the basic aspects and the other on applied aspects of plant tissue culture and cell engineering. ⑵To expound the role of various extrinsic factors on organogenesis and somatic embryogenesis; physiological, biochemical and molecular aspects during the process of cytodifferentiation, organogenesis and somatic embryogenesis; the development process of cell suspension culture, protoplasts culture, anther (pollen) culture and the effects of various factors. ⑶To expound the molecular mechanisms of organogenesis and somatic embryogenesis.
The course will be lectured with PowerPoint.
教学大纲：
第一章植物组织培养和细胞工程概论
一、植物组织培养和细胞工程的基本概念
二、植物组织培养的历史
第二章植物组织培养技术要点及应用
一、组织培养的技术要点
二、组织培养的应用
第三章植物组织培养中的器官形成和体细胞胚胎发生
一、植物细胞的全能性
二、组织培养中的器官形成
三、组织培养中的体细胞胚胎发生
四、影响器官建成和体细胞胚胎发生的因素
五、器官建成和体细胞胚胎发生的生理生化及分子生物学研究第四章细胞培养
一、单细胞的分离
二、细胞悬浮培养
三、细胞培养的应用
第五章植物原生质体培养和细胞杂交
一、原生质体培养的意义
二、原生质体分离
三、原生质体的特性
四、影响原生质体质量的因素
五、原生质体培养的发育过程及影响因素
六、原生质体培养的生理问题
七、原生质体融合和体细胞杂交
第六章花药和花粉培养
一、花药培养进行单倍体育种的优点
二、花药培养方法
三、单倍体植株的二倍化
四、花药培养中存在的问题
五、花粉培养
第七章合成种子（人工种子）
一、人工种子的概念和意义
二、人工种子的研究进展
三、人工种子的应用前景
第八章植物的遗传转化
一、农杆菌介导法
二、基因枪法
三、转基因植株的分子检测
实验一、离体培养条件下植物细胞的脱分化和再分化过程实验二、细胞薄层培养
实验三、细胞悬浮培养
实验四、植物原生质体的游离和融合
教学方式和方法：
以多媒体课件形式授课，并适时配合不同内容的录像。