2025年高二生物寒假衔接讲练（人教版）第04讲 植物细胞工程（原卷版）.pdfVIP

第04讲植物细胞工程的基本技术

【学习目标】

1.概述植物组织培养的原理及过程，掌握细胞的全能性概念。

2.独立完成植物组织培养试验，提高动手实践能力及实验分析能力。

3.体会细胞工程的意义，揭秘生物技术的神秘，进一步领悟生物技术造福人类的意义。

4.概述植物体细胞杂交技术的原理及过程，区分植物组织培养与植物体细胞杂交。

5.学习植物体细胞杂交技术的实验过程，理解科学的本质、科学研究的思路和方法。

情感态度价值观目标：体会技术进步可以推动其他相关实验的进步，不断创新，敢于突破传统的壁垒，创

造出新产品。

6.理解植物细胞工程，举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。

7.体会细胞工程从实验室到工厂的运用，提高实践能力，建立科学技术观。

8.学生切身感受到科技对农业、医学等的促进作用，领悟生物技术造福人类。

【基础知识】

一、植物细胞的全能性

细胞全能性：细胞经分裂、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。

特别提醒

1.在植物体生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性。

2.植物细胞表现全能性的条件

①离体状态。

②营养物质：种类齐全、比例合适。

③植物激素：生长素、细胞分裂素。

④外界条件：适宜的温度、pH和光照(愈伤组织的形成和生长需要避光培养，分化培养需照光)等。

⑤无菌操作。

3.必须要离体的原因是：生物体内的活细胞尽管具有全能性，但受基因选择性表达的调控，一般都要进行定

向的、不可逆的细胞分化，不能表现其全能性。

4.细胞分化指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差

异的过程，叫作细胞分化。例如由种子发育成植株的过程中要经过细胞分化，以形成不同的组织和器官。

5.脱分化指在一定激素和营养等条件的诱导下，植物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，进而形成薄壁组织团块(愈伤组织)的过程。

6.再分化指愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。

7.全能性表达过程

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激素的作用：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。

8．植物组织培养的过程

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。

二、植物细胞工程的基本技术

1.植物细胞工程的基本技术包括植物组织培养和植物体细胞杂交

2.植物组织培养和植物体细胞杂交的原理、过程、应用比较

比较项目植物组织培养植物体细胞杂交

原理(理论

细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性

基础)

过程

选取根尖、茎尖、形成层部位(最容易诱

选材不同植物细胞(融合后形成杂种细胞)

导脱分化)

①除脱分化、再分化外，还要用纤维素酶和果胶酶

去除细胞壁；②用物理法(电融合法、离心法)或化

技术操作脱分化、再分化

学法[聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合

法]诱导细胞融合

①快速繁殖、作物脱毒等；②培育新品打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品

应用

种；③生产细胞产物种

关系植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂

归纳总结

1.植物细胞工程的理论基础是植物细胞的全能性。

2.植物细胞工程的基本技术有植物组织培养和植物体细胞杂交。

3.