(完整版)植物细胞工程的基本技术
植物细胞工程的基本技术10922
(2)在本实验中， (2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有 在本实验中 形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。 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、 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， 是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验 证吗？ 证吗？ 胡萝卜的其他部分（如茎、 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。 生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。
阅读指导
②活细胞才具有全能性；有核细胞才具有 活细胞才具有全能性； 全能性；单倍细胞也具有全能性； 全能性；单倍细胞也具有全能性；动物细 胞比植物细胞较难表达全能性。 胞比植物细胞较难表达全能性。 ③离体的植物体细胞在一定条件下可充分 体现。 体现。 ④离体动物体细胞，全能性受到限制，但 离体动物体细胞，全能性受到限制， 其细胞核仍然具有全能性， 其细胞核仍然具有全能性，如借助卵细胞 质能体现出来。 质能体现出来。
阅读指导
2、全能性的遗传基础 全能性的遗传基础 生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分 裂形成，生物体的每一个细胞都含本物种的 裂形成，生物体的每一个细胞都含本物种的 全套遗传物质， 全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套 基因。 基因。 3、生物体内的绝大部分细胞为什么没有表现 、 出全能性？ 出全能性？ 未离体细胞其全能性不能表达， 未离体细胞其全能性不能表达，只能在 机体调控下定向分化形成不同组织 器官。 下定向分化形成不同组织、 机体调控下定向分化形成不同组织、器官。 这是因为在特定的时间和空间条件下基因 选择性表达的结果 的结果。 选择性表达的结果。
阅读指导
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?
植物细胞工程
与受精卵发育形成的胚 有类似的结构和发育过程
1、设计人工种子制备技术的主要流程图
诱导植物愈伤组织
体细胞胚的诱导 体细胞胚的成熟 体细胞胚的机械化包裹
贮藏或种植
2、人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种 子不可比拟的特点，想一想他们具有哪些特点？
完全保持优良品 生产上不受 可以方便地贮
要诱导产生细胞壁，参与这一过程的细胞器（ B ）
A、叶绿体、高尔基体
B、线粒体、高尔基体
C、叶绿体、线粒体
D、线粒体、内质网
4.用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是（ D ） A、种植→F1→选出不分离者→纯合子 B、种植→秋水仙素处理→纯合子 C、种植→生长素处理→纯合子 D、种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理 →纯合子
高效抗癌的药物紫杉醇， 虽然能造福人类，但却 为濒危的红豆杉带来一 场灭顶之灾。怎样拯救 红豆杉，并且生产大量 紫杉醇呢？
1．下列属于组织培养的是 ( A ) A．花粉培育成单倍体植株 B．芽发育成枝条 C．根尖分生区发育成成熟区 D．未受精的卵细胞发育成个体
2.植物体细胞杂交的过程实质是（ D ） A、细胞质融合的过程 B、细胞核融合的过程 C、细胞膜融合的过程 D、细胞原生质体融合的过程
3.在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需
小结：
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
比较
细胞全能性
膜流动性 细胞全能性
①脱分化 ②再分化
①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
保持优良性状
克服不同种生物远源杂交
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植物细胞工程基本技术 PPT课件
植物组织培养过程：
二、植物组织培养
1.关键名词：脱分化、再分化、愈伤组织、外植体？
2、植物组织培养的原理和条件是什么？
植物细胞全能性 离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件
3、离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化、再分化 处理，能否培养成完整植株？ 4、决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？
4. 诱导融合的方法有哪些？
5. 融合成功的标志是什么？
6. 除形成杂种细胞外，还能形成其他哪些 类型 的融合细胞？ 7. 植物体细胞杂交有什么实际意义？
1. 阻碍植物体细胞的杂交
2. 酶解法：纤维素酶、果胶酶
4.诱导融合方法：
①物理法：离心、振动、电激等
②化学法：聚乙二醇（PEG）
5.诱导产生新的细胞壁 7.意义： 克服远源杂交不亲和的障碍，
C
2（多选）在植物组织培养过程中，会发生的有（ABD ） A DNA复制 B 有丝分裂 C 减数分裂 D 细胞分化
3 、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 C、再分化
C
）
B、去分化 D、脱分化或去分化
4、下列不能作为植物组织培养的材料是（ D ）
杂种细胞
组织培养
杂种植株
意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种
5、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、将杂种细胞培育成杂种植株 C、让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状 D、尚未培育出属间杂种植物
6、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
专题2
植物细胞工程的基本技术
专题二 2.1.1 植物细胞工程的基本技术编稿人：胡振杰、屠菊芬定稿人：屠菊芬07.11.20一、学习目标列举植物细胞工程的实际应用。
二、相关知识连接1 植物细胞工程的基本技术2 细胞全能性3 单倍体育种4 诱变育种三、知识体系1、目前植物细胞工程主要用于、和。
2、植物繁殖的新途径有、和制作。
3、微型繁殖技术的特点是和。
优点是①保持，②可以，③，便于自动化管理。
4、目前采用来脱除病毒，因为经研究，在植物附近（如根尖）毒素极少，甚至无病毒。
在等主要经济作物上已取得成功。
5、人工种子指的是以得到的等为材料，经过得到的种子，由、和三部分组成。
其优点是①解决了等问题，②种子可以，提高，③人工胚乳除含有发育所需的营养物质外，还可以添加各种附加成分，如等，有利于幼苗茁壮成长，提高，④可以。
6、胚状体的获取途径有，，。
7、作物新品种的培育有和两种途径。
8、细胞产物的工厂化生产，如等的生产，英勇的都是技术。
四、知识探究五、思维拓展基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）的花药通过无菌操作接入试管后，在一定条件下形成试管苗，问：（1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成过程中，必须从培养基中获得_____________等营养物质。
（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_____________和________________两类激素。
（3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。
这一过程必须给予光照，其原因是_____________能利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。
（4）试管苗的细胞核中含_________条脱氧核糖核苷酸链。
（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。
六、巩固性练习1．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。
获得无病毒幼苗的最佳办法是（）A．选择优良品种进行杂交B．进行远缘植物体细胞杂交C．利有芽尖进行组织培养D．人工诱导基因突变2．用植物组织培养技术，可以培养或生产出（）A．食品添加剂B．无病毒植物 C.人工种子D．前三项都是3.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。
(完整版)植物细胞工程的基本技术
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。
【提示】 (1)植物细胞全能性的条件 ，除了离体外，还需要种类齐全、比 例合适的营养物质和一定植物激素， 另外操作中还要注意无菌、控制适宜 温度和光等。 (2)这不是全能性的反映，植物体上长 出新芽，这是细胞分化的结果(基因选
1、为什么诱导愈伤组织的过程中应避 光培养？
在有光时，往往容易形成维管组织， 而不易形成愈伤组织。
2、决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？ 植物激素
当细胞分裂素和生长素共同使用时， 能刺激愈伤组织的形成，而通过调 节二者的浓度比，就可以调控植物 细胞培养过程中芽和根的形成，称 为“激素杠杆”。(见P42)
1958年，美国科学家斯图尔 德（F.C.Steward）将胡 萝卜韧皮部的一些细胞进 行培养获得了完整的胡萝 卜新植株。
植物组织培养技术
切取
接种
培养室
愈伤组织的形成
试管苗
移栽
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
(4)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。
脱分化
遮光
愈伤组织
再分化
光照
根、芽
植物体
植物激素： 细胞分裂素、生长素
植物组织培养条件：
含有全部营养成分的培 养基、一定的温度、空气、 无菌环境、适合的PH、适时 光照等。
强调几个概念：
一、愈伤组织：
离体的植物器官、组织或细胞， 在培养一段时间以后，通过细 胞分裂，形成一种高度液泡化、 无定形状态薄壁细胞组成的排 列疏松无规则的组织。
高考生物细胞工程梳理汇总(新教材答案版)
第 2 章细胞工程第 1 节植物细胞工程01 植物细胞工程的基本技术1.P36从社会中来：其芽葺葺,其叶青青,犹绿衣郎,挺节独立,可敬可幕。
迨夫花开，凝晴滚露，万态千妍，薰风自来，四坐芬郁，岂非入兰室乎!岂非有国香乎!”这是我国历史上第一部兰谱一-《金漳兰谱》(宋.赵时庚)中对兰花的一段描述。
从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢养兰花。
但是，兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低;传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。
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?提示:利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。
兰花是观赏植物中最常见的一类依靠植物组织培养繁育种苗的植物，其组培苗的数量约占观赏植物组培苗总量的40%.2.P36探究·实践：菊花的组织培养(1)接种3-4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，有多少能正常生长，并分析它们被污染的原因。
根了吗?用于植物组织培养的培养基同样适合某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。
培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此，要进行严格的无菌操作。
导致外植体被污染的原因可能有：培养基、接种工具灭菌不彻底；外植体消毒不彻底；操作过程不符合无菌操作要求等。
(2)你培养出愈伤组织了吗?如果培养出来了，从刚接种的外植体到长出愈伤组织经历了多少天?这些愈伤组织进一步分化出芽和提示：观察实验结果，看看是否培养出了愈伤组织，记录多长时间长出了愈伤组织。
从刚接种的外植体到长出愈伤组织一般需要2周左右的时间。
统计更换培养基后愈伤组织进一步分化成芽和根的比例和时间。
(3)观察外植体的分化情况，填好结果记录表，并及时分析结果。
提示：做好统计和对照，填好结果记录表，培养严谨的科学态度。
从实验的第一步开始就要做好实验记录，可以分组配制不同的培养基，如诱导愈伤组织的培养基、诱导生芽的培养基等，还可以进行不同配方的比较。
植物细胞工程的基本技术ppt
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试 管 苗CH大ENLI规 模 培 养
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植物组织培养
外植体
菊花：每 日光照12 小时；胡 萝卜：避 光培养
离体的植物器官、组织或细胞 脱分化
愈伤组织 再分化
植物激素： 细胞分裂素、生长素
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植物组织培养条件： 胚状体或丛芽 离体，含有一定营养
专题2 细胞工程
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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
细胞整体水平或细
胞器水平 按照人们的意愿来改
细
变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品
胞
工
植物细胞工程
程
分类
动物细胞工程
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2.1 植物细胞工程
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
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科学研究表明，处于离体状态的植物活
细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条 件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完 整的植株。人工条件下实现的这一过程，就是 植物组织培养。
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植物组织培养必要条件：
细胞离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件
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。 2021/3/27
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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。
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2.原理：植物体细胞具有全能性
二、植物组织培养技术——（无性繁殖） 3、过程：
脱分化
再分化
离体的植物 组织、器官
脱分化
或细胞（外 无菌接种、诱导 植体，消毒）（一定的营养、
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 细水胞平 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 研究的水平 研究的目的
细胞生物学和 分子生物学 细胞水平或细 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
（5）两个阶段：脱分化和再分化
比较 内容
脱分化
再分化
过程 外植体 愈伤组织 愈伤组织 幼苗
形成 排列疏松、高度液泡 体特 化的簿壁细胞
点
有根、芽
需要 a.离体、无菌操作； a.离体、无菌操作；
条件 b.适宜的营养；c.生 b.适宜的营养
长素/细胞分裂素比例 c.生长素/细胞分裂素
适中 d.避光
比例或主或低诱导生根
植物激素、避光）
愈 伤 组 织
再分化
（含有不同激 素的分化培养 基，需光）
胚状体或 丛芽（具 生根芽能 力）
试管苗
移栽大田
（1）愈伤组织：
排列疏松、高度 液泡化而无定形状的 薄壁细胞。无叶绿体， 蔗糖供能，代谢类型 为异养需氧型，进行 有丝分裂。
（2）植物细胞的脱分化：（避光）
就是让已分化的细胞，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。实质是提高细胞的全能性过程，结 果是形成愈伤组织
（3）植物细胞的再分化：
脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新
分化形成胚状体或丛芽的过程。
（需光，自养需氧型）
（4）决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？ 植物激素的种类和比例。
生长素用量 细胞分裂素用量
①适中：诱导愈伤组织
②高：利于根的分化、抑制芽的形成 （胚状体）
③低：利于芽的分化、抑制根的形成 （丛芽）
.
试管苗 优点？ .
理论基础：细胞的全能性
.
知识拓展
当细胞分裂素和生长
素共同使用时，能刺激
生
长
愈伤组织的形成，而通
素
过调节二者的浓度比，
根
就可以调控植物细胞培 养过程中芽和根的形成， 称为“激素杠杆”。
具体内容详见P42拓展视野
芽
细胞分裂素
三、植物体细胞杂交技术：重点 理解
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？
(7)杂种植物的特征：具备 两种植物的遗传性状。原因 是杂种植物中含有两种植物 的遗传物质。
三、植物体细胞杂交技术——无性繁殖
2、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。
3、原理：细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性
4、意义：（1）克服远缘杂交不亲和的障碍 （2）扩大基因重组的范围
或生芽 d.光照
4、植物细胞表现出全能性的条件：
离体（前提）
一定的营养物质（蔗糖、水和无机 机盐等）、植物激素（细胞分裂素、 生长素）。
适宜的温度、pH、无菌、光照的控 制等外界条件
试管苗大规模培养
(P35)
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？
无菌技术是植物组织培养能否获 得成功的关键。原因是防止杂菌污染， 杂菌繁殖快，会和培养物争夺营养和 空间，并产生代谢废物毒害培养物。
不能 存在生殖隔离
尝试用这两种植物的体细胞进行杂交
三、植物体细胞杂交技术：
蕃茄
马铃薯
番茄------马铃薯植株
三、植物体细胞杂交技术（无性繁殖）
1.过程：如图所示
植物 组织 培养
（1）去壁方法：
纤维素酶和果胶酶（酶解法）
（2）诱导原生质体融合的方法：
物理法：离心、振动、电刺激 化学法：PEG
AB层，其他部 分（如茎、叶、花）也能培养成小植株吗？
因为这部分容易诱导形成愈伤组织；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。
外植体的选取：生长旺盛的幼嫩组织（全能性高、 分裂能力强、分化程度低），易诱导脱分化和再分 化。
小结： 分化程度低 幼芽或幼根？
按操作 对象分
植物细胞工程 动物细胞工程
植 物 理论基础
植物细胞的全能性
细
胞
植物组织培养
工 基本技术 程
（最基本） 植物体细胞杂交
大多数植物都是由受精卵（有 性生殖）发育而来的，那么由植物 的体细胞如叶子、花瓣，甚至一粒 花粉能发育成一棵完整的植株吗？ 为什么？应该如何操作？
一、细胞的全能性
1、概念：
脱分化
细胞膜具有一定的流动性
（4）原生质体融合完成的标志：
再分化
产生新的细胞壁
三、植物体细胞杂交技术（无性繁殖）
1.过程：如图所示
(5)在诱导剂的作用下形成的 杂种细胞有3种（AA型、BB型、 AB型），可用选择培养基筛 选出AB型杂种细胞。
植物 组织 培养
AB
脱分化
再分化
（6）植物体细胞杂交技术完成 的标志：获得杂种植物
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,即每个细胞都具有全能性。 2、细胞全能性大小:
A、植物细胞>动物细胞 B、受精卵>生殖细胞>体细胞; C、幼嫩组织细胞＞成熟组织细胞
规律：发育时间越早，细胞全能性越高，分裂 能力越强，分化程度越低。
3、细胞具有全能性的原因:
去分化较易
外植体
（离体的, 已分化组织
①适宜温度、 pH、 避光、无菌环境。
植
或细胞） ②适宜的营养和植
脱分化 条件？物激素
物 组
特点？
高度液泡化、 排列疏松、无
愈伤组织
织 规则的薄壁细
植物激素： 生长素、细胞分裂素
培 胞。无叶绿体。
再分化
养 的 过 程
胚状体 或丛芽
繁殖速度快 不受季节限制 工厂化生产
生物体的每一个细胞都含有该物种 个体生长发育所需要的全套基因。.
4、生物体内细胞并没有表现出全能性，而是分化成 为不同的组织器官的原因：
细胞中的基因在特定的时间和空间条 件下选择性表达的结果。
科学家利用 菊花花瓣培
养的菊花
怎样才能由一块组织通 过培养得到一株完整植株, 应该如何操作?
二、植物组织培养技术——（无性繁殖） 1.概念：