2.1.1 植物细胞工程的基本技术（学生版）-高中生物同步精品讲义（选择性必修三）.pdf

《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

必会知识考点梳理拓展延伸易错警示

必会知识一细胞工程概述

1．细胞工程的概念

细胞工程是指应用细胞生物学、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．细胞工程的分类

(1)根据操作对象的不同，细胞工程可分为植物细胞工程、动物细胞工程等。

(2)根据所使用的技术手段不同，可将细胞工程分为细胞与组织培养、细胞融合、细胞核移植等。

3．细胞的全能性

(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其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。

(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，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，细胞中的基因会选择性地表达。

(3)细胞全能性的遗传基础：每个细胞都具有发育成完整生物体所必需的全部遗传信息。

(4)植物细胞的全能性比较容易表现出来，高度分化的动物细胞的细胞核也具有全能性，但动物体细胞

的全能性目前仍难以验证。

必会知识二植物组织培养技术

1．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．植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性(具有某种植物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育

成完整植株的潜力)。

3．过程

(1)外植体：离体培养的植物器官、组织或细胞

(2)脱分化：让已经分化的细胞经过诱导，失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程。

(3)愈伤组织：植物细胞脱分化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。

(5)生长发育：脱分化和再分化都是在含有营养物质和外源激素的试管中完成的。再分化之后，要将试

管苗移到大田中栽培或进行无土栽培，使之进一步生长发育为具有根、茎、叶且能开花、结果的完整植株。

必会知识三菊花的组织培养实验操作

1．实验原理：植物细胞一般具有全能性。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

脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上，就可以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。

2．实验目的

(1)了解植物组织培养的基本原理;

(2)了解生长素和细胞分裂素的浓度、用量的比例对菊花愈伤组织形成和分化的影响；

(3)尝试进行植物组织培养。

3．方法步骤

4．植物组织培养过程中应当注意的问题：

(1)灭菌：培养基和所有的器械都要灭菌。接种操作必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用后的器械

都要灭菌。

(2)外植体的插入方向：接种时外植体不能倒插。

(3)严格控制光照：诱导愈伤组织期间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。

(4)植物激素比例的控制：脱分化和再分化所需激素的比例不同。

必会知识四植物体细胞杂交技术

1．植物体细胞杂交技术是指：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．过程

(1)原生质体融合成功的标志：杂种细胞再生出细胞壁。

(2)植物体细胞杂交成功的标志：形成杂种植株。

4．意义：植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的

优势

5．植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B)；

(1)未融合的细胞：A和B。

(2)两两融合的细胞：AA、BB和AB。

(3)多细胞融合体。

6．植物体细胞杂交过程中杂种细胞的检测方法：对诱导产物中的细胞进行植物组织培养，然后根据得到的

植物的性状进行判断。

(1)若只表现出一种植物的性状，说明是由未融合的细胞形成的。

(2)若得到的是具有两种亲本性状的植物，说明是杂种植株。

(3)若得到的是具有两种亲本性状的植物，且一种植物的性状表现得到加强，则可能是由多细胞融合的

细胞形成的。

(4)若得到的植株只表现出一种植物的性状且效果得到加强，则是由同种细胞