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人教版高中生物选修3专题二2.1.1 植物细胞工程的基本技术教案2.1.1 植物细胞工程的基本技术一、教学目标知识目标简述细胞全能性的概念含义；简述植物组织培养的过程和方法；简述植物体细胞杂交技术。
能力目标在质疑、探究的学习过程中，培养学生独立思考，推理判断和创造性思维能力；通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。
情感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、技术与社会三者之间的关系。
二、教学重难点1、教学重点（1）植物组织培养的原理和过程（2）植物体细胞杂交的原理（3）植物细胞工程应用的实例2、教学难点植物组织培养的实验三、教学方法多媒体（PPT演示）直观教学四、教学用时1课时五、教学过程情境创设导新课播放“孙悟空拔毫毛变小猢狲”的视频，让学生联想这与哪项生物技术有关联？通过热播的电视剧剧情，使学生后需要筛选吗？③植物体细胞杂交的过程可分为几个步骤，试用流程图来表示？④植物体细胞杂交成功的重要意义是什么？该技术有何局限性？学生对以上问题进行分析和讨论，教师进行点评和小结。
最后，通过讲解教材上的“植物体细胞杂交技术流程图”，师生共同概括更为简略的“操作流程图”（见图2）。
课堂小结与延伸学生回顾所学的知识，谈学习心得与体会，教师进一步强调本节课的重点内容。
最后，多媒体展示：眼虫的图片，指出眼虫是一种含有叶绿体的原生动物，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，让学生思考：能否让植物细胞与动物细胞进行杂交？具体实验方案是怎样的？由此，实现课内知识的迁移应用，激发学生创新的热情。
六、教学反思虽然本节课涉及的生物技术，在现有实验条件下无法完成，但是借助多媒体来展示图片和播放视频，也可以化抽象为直观，让学生充分感受到科学技术的魅力。
另外，教师通过创设问题情境来展开教学活动，在围绕一系列问题的小组讨论中，学生通过观察、体验、推理、归纳等思维活动获取到那些“只能意会，不能言传”的知识。
2.1.1植物细胞工程的基本技术【学习目标】1、说出细胞全能性的含义，简述植物的组织培养2、简述植物体细胞杂交技术【学习重点】1、植物组织培养的原理和过程2、植物体细胞杂交的原理【基础回扣】细胞的全能性与细胞分化1、细胞的全能性：细胞全能性的原因（内因）：生物体的每个细胞都含有遗传信息，都有发育成为所必需的。
细胞在生物体内没有表现全能性的原因：在生物体内细胞不表现全能性，而是为不同的组织、器官，其原因在于。
（1）实现细胞全能性的条件（外因）：（必要条件）、一定的（水、无机盐、维生素、氨基酸等）、激素（、）、适宜的条件（适宜的、）。
（2）细胞全能性大小比较。
①植物细胞动物细胞（动物细胞只有细胞核具有全能性）②受精卵生殖细胞（配子、精子、卵细胞）体细胞③体细胞：分化程度低的分化程度高的；细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞衰老的细胞。
（3）细胞全能性的应用：植物的组织培养，动物的核移植（即克隆）。
2、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在、和功能上发生稳定性差异的过程。
分化的实质是：。
【预习导学】细胞工程是指应用生物学和生物学的原理和方法，通过水平或水平的操作，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。
一、植物组织培养技术：,在和人工控制的条件下，将的植物器官、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，诱导其产生组织、丛芽，最终形成完整植株。
原理：植物细胞具有。
1、过程,高度的组织脱分化组织再分化幼根和芽完整植株。
①脱分化：的植物器官、组织或细胞产生的过程。
②再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成等器官的过程。
③愈伤组织：排列疏松、无规则，高度液泡化的无定型状态的薄壁细胞。
④激素使用：、共同使用能强烈刺激愈伤组织的形成；细胞分裂素、生长素浓度比影响再分化过程中根和芽的发生：二、植物体细胞杂交技术：将不同种植物，在一定条件下融合成细胞，并把杂种细胞1、图解2、原理：和。
2．1植物细胞工程2．1.1植物细胞工程的基本技术1．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，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人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。
2．理论上每个活细胞都具有全能性。
3．细胞全能性的大小依次是：受精卵>生殖细胞>体细胞。
4．植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。
5．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。
6．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。
[自读教材·夯基础]1．细胞工程的概念2．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)影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
1．请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。
提示：(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。
(2)目的：基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品，细胞工程的目的是按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
2．理论上每种活细胞都具有全能性，请分析细胞具有全能性的原因。
提示：活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。
[跟随名师·解疑难]1．细胞全能性的实质已经分化的体细胞(或细胞核)仍具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质，即每个细胞都有发育成个体所需要的全部基因。
2．细胞全能性大小的比较(1)植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。
(2)受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。
(3)体细胞：分化程度低的>分化程度高的；细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞>衰老的细胞。
(4)随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。
专题2 细胞工程2.1．1《植物细胞工程的基本技术》教案一、教材分析《植物细胞工程的基本技术》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》专题2第一节《植物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。
二、教学目标1．知识目标：（1）. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
（2）. 尝试进行植物组织培养。
2．能力目标：尝试植物组织培养技术，培养学生实验能力以及勇于实践的科学精神和科学态度。
3．情感、态度和价值观目标：体验植物组织培养技术，通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣与热爱生物学的情感。
三、教学重点难点1.教学重点（1）植物组织培养的原理和过程。
（2）植物体细胞杂交的原理。
2、教学重点植物组织培养的实验四、学情分析本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。
教师可采用学案导学、讲授为主结合讨论的方法。
五、教学方法：1．学案导学：见后面的学案。
2．讲授为主结合讨论的方法六、课前预习1．请分别理出细胞全能性和植物组织培养的知识结构和层次。
2．对高一必修课中与上述两知识点有关的内容进行全面地复习。
3．找出新旧知识之间的联系与区别。
七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
显示三幅图，教师按图讲解，以引入新课。
教师引导学生观看专题的首页的三幅图，题图的愚意是表明细胞工程是在细胞水平的操作，它包含植物细胞工程和动物细胞工程等方面。
在本章引言中通过列举细胞工程的应用，把学生带进细胞工程的科技领域。
引导学生总结细胞工程的概念及基本技术。
（三）合作探究、精讲点拨。
【问题探究】1、什么是细胞工程？分类？2 、什么是植物组织培养？其原理是什么？3、为什么在生物正常发育过程中，每个细胞不会表现出全能性？4、什么是脱分化？什么是再分化？提出问题，引出细胞的全能性的复习简述植物组织培养的大体过程5、简述植物组织培养的大体过程？6、在植物组织培养的整个过程中，为什么要强调无菌操作？7、植物组织培养的全过程说明了植物细胞的什么特点？8、什么是植物体细胞杂交技术？9、用传统的杂交育种方法为什么不易得到两种亲缘关系较远的杂种植株？10、如何去除植物细胞的细胞壁？[精讲点拨]1．细胞工程概念细胞工程：是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平，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的一门综合科学技术。
植物细胞工程的基本技术【学习目标】一、能力要求1. 理解和掌握植物组织培养的操作过程。
2. 理解和掌握植物体细胞杂交的操作过程。
二、内容要求1. 理解植物细胞的全能性。
2. 了解植物细胞脱分化和再分化的结果。
3. 掌握植物组织培养的特点。
4. 理解植物体细胞杂交和植物细胞培养的联系。
【学习重难点】1. 理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点。
2. 植物组织培养操作的特点。
3. 植物体细胞杂交杂种细胞的筛选和培养。
经典例题剖析【学习过程】一、知识网络体系二、课堂检测1. 下列属于组织培养的是（）A．花粉培养成单倍体植株B．芽发育成枝条C．根尖分生区发育成成熟区D．未受精的卵发育成植株2. 在细胞工程——原生质体融合育种技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。
如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将（）A．皱缩B．胀破C．呈球形D．保持原状3. 不能用于人工诱导原生质体融合的方法是（）A．振动B．电刺激C．PEG D．重压4. 在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（）A．消毒灭菌B．适宜的温度C．充足的光照D．适宜的养料和激素5. 要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（）A．具有完整细胞核的细胞B．离体状态C．导入外源基因D．一定的营养物质和激素三、基础试题训练1. 植物组织培养是指（）A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织B．愈伤组织培育成植株C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体D．愈伤组织形成高度液泡化组织2. 植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是（）A．植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁B．细胞壁使原生质体失去活力C．细胞壁阻碍了原生质体的融合D．细胞壁不是原生质的组成部分3. 植物体细胞杂交的结果是（）A．产生杂种植株B．产生杂种细胞C．原生质体融合D．形成愈伤组织4. 科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。
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2. 1.1 植物细胞工程的基本技术课标要求1、能力要求1、理解和掌握植物组织培养的操作过程2、理解和掌握植物体细胞杂交的操作过程2、内容要求1、理解植物细胞的全能性2、了解植物细胞脱分化和再分化的结果3、掌握植物组织培养的特点4、理解植物体细胞杂交和植物细胞培养的联系知识网络体系去细胞壁：纤维素酶、果胶酶 诱导剂：PEG融合完成的标志：新细胞壁的形成过程：原生质体融合+组织培养重难热点归纳1、理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点：细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。
受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性。
生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。
同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。
分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达。
在离体和适当的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。
全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。
2、植物组织培养操作的特点：（1）选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。
花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。
另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。
（2）消毒。
植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。
因为如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。
因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。
（3）光照。
离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理。
愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理。
（4）激素调控：生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。
2.1.1植物细胞工程的基本技术一、教材分析本节是选修三《现代生物科技专题》专题2中“植物细胞工程”的第一节，本节主要讲述了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术三方面内容，其中植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物组织培养又是植物体细胞杂交技术在的基础。
本节参考学时一课时，由于学时比较紧张，有关胡萝卜组织培养的实验过程课上只做理论分析，课下带领兴趣小组学生动手操作。
必修模块学生已经学过细胞结构、分化、细胞的调节等知识，通过回顾旧知识建立新的知识体系。
二、学情分析学生已经具备了一定的细胞学基础，一些内容如细胞的全能性、细胞分化和单倍体育种等在必修模块中已埋下伏笔，但作为一项新内容。
尤其是植物体细胞杂交技术，学生以前没有涉及，因此在理解上存在困难。
本节主要通过创设情景、问题驱动、层层设疑并结合讨论的方法，实现教学目标。
三、教学目标：1．知识方面：①简述植物细胞全能性的含义。
②简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
③尝试或了解植物组织培养过程。
2．情感态度方面：①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。
②关注植物细胞工程基本技术的进展。
3．能力方面：①通过问题引领，在质疑、探究中培养学生独立思考、推理判断和创造性思维能力。
②尝试用流程图对知识进行归纳总结。
③通过联系生产生活实际，培养学生理论联系实际的能力。
四、教学重难点：教学重点：1．植物组织培养的原理和过程。
2．植物体细胞杂交的原理。
教学难点：植物组织培养的实验、植物体细胞杂交五、教学手段：问题引领、讲授法相结合学生自主学习、讨论归纳六、教学过程教学中采用“创设情景——问题引领层层设疑——自主学习与讨论引结合——点播讲授——归纳总结——反馈练习——习题巩固”的方式来实现教学目标。
具体教学思路：1．课前布置导学案回忆旧知识、预习新知识；并对新知识的框架及层次结构有一个初步的认识2．联系实际，创设情境导入，激发兴趣调动积极性。
教学设计课程基本信息学科生物年级高二学期秋季课题植物细胞工程的基本技术教学目标1.说出植物细胞工程的基本原理是植物细胞具有全能性。
2.通过分析植物体细胞杂交技术的要点，阐明植物体细胞杂交技术的流程和概念。
3.通过植物体细胞科学史的研究，认同科学是不断发展的过程，关注细胞工程技术发展历程。
教学内容教学重点：1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的过程。
教学难点：1.植物组织培养的原理和过程。
2.植物体细胞杂交的过程。
教学过程新课引入【创设情境】以2022年宁波植物研究专家在宁波四明山首次发现独花兰为情境，介绍独花兰的价值以繁殖困境引入课题。
【提出问题】如何让独兰花快速地繁殖，提高它的数量呢？【回顾植物细胞工程相关科学史】过渡：进入植物组织工程的基本技术任务一：【回顾旧知】1、植物组织培养的基本原理是什么？2、什么是细胞的全能性？3、细胞全能性大小的比较。
一、植物细胞的全能性1．概念：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。
二、植物组织培养技术1．植物组织培养概念：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．全能性表达过程的相关概念(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)愈伤组织:一团没有特定结构和功能,排列疏松而无规则,高度液泡化的呈无定形状态的薄壁组织团块。
3．植物组织培养过程【建构独兰花组织培养过程】【过渡】设想：只有有全套遗传物质就能表现出相应的性状吗？教师提问：欲培育地上长番茄，地下长马铃薯的超级作物，可以利用杂交方式实现吗？为什么？学生解决问题：不能，因为不同物种间存在生殖隔离。
教师过渡：能不能利用植物细胞工程技术打破生殖隔离呢？教师介绍：植物体细胞杂交技术。
植物细胞工程的基本技术【导学目标】1.举例说明植物细胞拥有全能性。
2.简述植物组织培养的原理。
3.概括植物组织培养技术。
4.举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。
【自主学习】一、细胞的全能性1. 观点：拥有某种生物的任何一个细胞，都拥有发育成，也就是说，每个生物细胞都拥有全能性的特色。
2．现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞其实不会表现出全能性，而是分化成各种。
3．原由：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有地表达出各种，分化形成不一样的细胞，从而构成生物体的不一样。
二、植物组织培养技术1. 原理：植物细胞的。
必定的营养、激素愈伤组织2．过程：离体的植物器官、组织、细胞――→含有不一样激素成分的培养基胚状体或丛芽― →试管苗。
――→再分化3．脱分化：已的细胞经过引诱后，失掉其独有的而转变为未分化细胞的过程。
4．植物组织培养的条件(1) 的植物细胞、组织、器官。
(2) 和人工控制。
(3) 培养在上。
(4) 赐予的培养条件。
三、植物体细胞杂交技术1. 观点：将不一样种的植物体细胞，在必定条件下交融成，并把杂种细胞培养成的技术。
2．过程：细胞纤维素酶人工引诱原生质体――→不一样种细胞原生质体――→果胶酶重生细胞壁杂种细胞组织培养杂栽种株。
――→――→3．意义：因为不一样种生物之间存在隔绝，此项技术在战胜不一样生物的障碍上，获得了巨大的打破。
思虑沟通1．体细胞拥有全能性，由它产生的生殖细胞也拥有全能性吗？为何？2．在去掉细胞壁的时候为何想到用酶解法，且用纤维素酶和果胶酶？正误判断1．植物的种子能发育成完好的植株，表现了细胞的全能性。
( )2．植物组织培养的过程不需要在无菌条件下进行。
( )3．植物体细胞杂交与细胞膜的流动性没关。
( )4．只需将两个去壁的植物细胞放在一同就能发生交融。
( )【合作研究】一、细胞的全能性什么是细胞的全能性？细胞拥有全能性的原由是什么？在证明细胞全能性方面，动物与植物存在什么不一样？植物细胞实现全能性的条件有哪些？一般来说：（1）跟着细胞分化程度的不停提升，细胞的全能性渐渐降低。
专题2细胞工程2．1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术[学习目标] [核心素养]1.简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2.理解植物组织培养的原理和过程，植物体细胞杂交的原理。
3.尝试进行植物组织培养。
1.科学探究：结合具体实验，与同学交流讨论，尝试设计植物组织培养技术的流程简图。
2.科学思维：结合“胡萝卜的组织培养”实验，了解组织培养技术已取得的进展和尚未解决的问题，认同科学是一个不断发展的过程，激发探索科学奥秘的兴趣。
一、细胞工程的概念与分类原理和方法应用1细胞生物学和2分子生物学的原理和方法操作水平细胞水平或细胞器水平目的按照人的意愿来改变细胞内的3遗传物质或获得4细胞产品分类5植物细胞工程和6动物细胞工程1．概念：7遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成8完整生物体的潜能。
29全套遗传信息。
310离体状态；11无菌操作(防止杂菌污染)；提供一定的营养、激素(12生长素和细胞分裂素等)和其他适宜外界条件。
三、植物组织培养技术123的培养条件。
4．培养结果：诱导产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
5．实验：胡萝卜的组织培养(1)原理离体的植物组织、器官、细胞――――――――――→一定的营养、激素脱分化愈伤组织――→(2)过程取材：切取1 cm 3左右的小块，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↓移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株 四、植物体细胞杂交技术12．过程3．意义：克服了不同生物26远缘杂交的障碍。
1．判断下列叙述的正误。
(1)细胞工程是按照人的意愿来改变细胞的结构或获得细胞产品的一门综合科学技术。
( ×)(2)生物体内的细胞分化和植物组织培养过程中的再分化的实质是一样的，都是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果。
( √)(3)脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。
( √)(4)任何细胞都具有全能性，任何细胞都能表现出全能性。
( ×)(5)植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。
( ×)(6)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。
( √)(7)利用物理法或化学法，可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。
( ×)(8)将基因型为Aa植株的花粉和基因型为Bb植株的花粉，除去细胞壁后，进行原生质体融合(仅考虑两两融合)，可以得到6种基因型不同的融合细胞。
( ×)(9)同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组织培养获得的愈伤组织基因型不一定相同。
( √)(10)与传统育种相比，植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在证明杂种细胞具有全能性。
( ×)2．(2019·伊市期末)下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是( ) A．植物体只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能B．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础D．高度分化的植物细胞随时可能表现出全能性解析：选C 植物体的体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全部基因，都具有发育成完整个体的潜能，A错误；植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是基因的选择性表达，B错误；植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础，C正确；高度分化的植物细胞只有在离体的条件下才可能表现出全能性，D错误。
探究点一|植物细胞的全能性|核心探究|1．植物细胞具有全能性的原因一般生物体的每一个细胞都包含有该物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。
2．现实体现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。
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表达。
3．不同细胞全能性比较(1)体细胞全能性：分化程度低的＞分化程度高的，细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的。
(2)不同细胞的全能性：受精卵＞生殖细胞＞体细胞。
(3)不同生物的细胞全能性：植物细胞＞动物细胞。
(4)全能性与细胞分化的关系：随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。
4．植物细胞全能性表达所需条件材料离体的细胞、组织或器官有关细胞全能性的三点提醒(1)细胞全能性的标志：发育成完整个体而不是形成某种组织或者器官。
(2)全套基因≠全部基因：细胞具有全能性是因为细胞中具有发育成完整个体所必需的“全套基因”而不是“全部基因”，配子中有全套基因，因此仍然具有全能性。
(3)体内细胞未表现全能性的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达。
|探究演练|1．植物细胞表现出全能性的条件是( )A．给予适宜的营养和外界条件B．将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中C．导入其他植物细胞的基因D．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件解析：选D 未离体的植物细胞进行细胞分裂和分化形成特定的组织或器官，不能表现出全能性。
离体植物细胞不能进行光合作用合成有机物，所以组织培养时应给予适宜的营养，同时在无菌条件下进行。
2．不同细胞的全能性高低不同，下列有关细胞全能性大小的比较正确的是( )A．一般细胞分裂能力越弱，细胞全能性越高B．一般情况下，干细胞的全能性高于体细胞C．韧皮部细胞的全能性高于形成层细胞D．衰老细胞的全能性高于幼嫩细胞解析：选B 一般细胞分裂能力越强，其全能性越高，A错误；韧皮部细胞属于成熟细胞，形成层细胞为幼嫩细胞，因此，韧皮部细胞的全能性低于形成层细胞，C错误；一般情况下，干细胞的全能性高于体细胞，幼嫩细胞的全能性高于衰老细胞，B正确，D错误。
3．下列各项关于植物细胞工程的叙述，正确的是( )A．植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性B．制备原生质体时可利用酶或植物激素去除细胞壁C．愈伤组织经过细胞的增殖会形成新的植物组织、器官D．叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织离不开植物激素的作用解析：选D 植物细胞表现出全能性的前提条件是处于离体状态，同时也需要其他条件配合，如需要一定的营养物质、激素、环境条件等，A错误；制备原生质体时可利用酶去除细胞壁，但植物激素无法去除细胞壁，B错误；愈伤组织形成新的植物组织、器官的过程是分化，而不是增殖，C错误；植物组织培养过程中的脱分化和再分化过程都需要由植物激素诱导，D正确。
探究点二|植物组织培养技术|核心探究|1．植物组织培养的相关概念(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)愈伤组织：一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的具有分生能力的薄壁细胞。
无叶绿体，不能进行光合作用。
(3)脱分化和再分化的比较(1)由愈伤组织进行细胞分化时，要先诱导其生芽，然后再诱导生根，可通过控制培养基中生长素和细胞分裂素的比例来实现。
(2)生长素和细胞分裂素用量的比例影响植物细胞的发育方向(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。
(1)外植体的选择与制备①选择外植体时，由于外植体脱分化的难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异，因此，选择哪些作为外植体应该注意。
一般来讲，烟草、胡萝卜、植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。
②制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化形成愈伤组织。
③用胡萝卜进行植物组织培养时，切取有形成层的部分作为外植体的原因是形成层的细胞具有较强的分裂能力，所以切取有形成层的部分作为外植体进行培养，容易使组织培养获得成功。
(2)严格的无菌条件植物组织培养要想取得成功，必须有效地防止细菌等的污染，保证培养材料、培养基、培养用具完全无菌。
为了达到这一要求，要在植物组织培养过程中进行一系列的消毒、灭菌，并且需无菌操作。
(3)完全的营养条件离体的植物细胞失去了植物的自养能力，所以需要为其提供包括水、有机营养、矿质营养、维生素等营养物质。
[易错易混]植物组织培养的两点提醒(1)植物组织培养≠植物细胞培养植物组织培养是把外植体培养成完整的植物体；而植物细胞培养是将外植体培养成大量的细胞群体，以便获得人类所需的细胞次级代谢产物。
(2)影响组织培养的光照条件不仅是光照强度，还有光照时间和波长等都影响植物组织培养。
|探究演练|4．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的( )A．消毒灭菌B．适宜的温度C．充足的光照D．适宜的养料和激素解析：选C 形成愈伤组织，需要在消毒灭菌条件下进行，因为只有在消毒灭菌条件下，才能保证培养出的组织细胞不被感染，否则培养基内将长出许多杂菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，不能形成愈伤组织。
由于此阶段形成的是未分化的愈伤组织细胞，所以不需要光照。
5．如图是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的流程示意图，下列相关叙述正确的是( )A．②阶段会发生减数分裂过程B．①阶段需要激素，②阶段不需要C．此过程体现了植物细胞具有全能性D．以此兰花的花药进行离体培养所得到的植株为二倍体解析：选C ②(再分化)阶段产生根、芽是有丝分裂和细胞分化的结果，A 错误；①②阶段均需要植物激素的参与，B错误；该过程经植物组织培养发育成了完整植株，体现了植物细胞的全能性，C正确；花药离体培养得到的植株为单倍体，D错误。
6．我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放进培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。
如图是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图回答：(1)过程③和④分别表示________和________。
需要避光培养的是________(填数字)。
整个过程中细胞的分裂方式是____________。
(2)取新生的茎尖细胞而不选择茎表皮细胞进行培养的两个理由：①________________；②__________________。
(3)当______________(填培养基种类)中生长素与细胞分裂素的比值偏________(填“大”“小”或“适中”)时，愈伤组织被诱导先生根。
解析：(1)分析图解，③是由细胞培养到愈伤组织的阶段，属于脱分化，需避光培养；④由愈伤组织培养到胚状体，属于再分化；在植物组织培养过程中细胞分裂方式只有有丝分裂。
(2)茎尖生长点细胞具有分裂能力，全能性高，利于培养；新生细胞没有被细菌病毒感染，容易培养。
(3)愈伤组织要转移到分化培养基上继续培养，加入浓度配比不同的植物激素，诱导其先生根、先生芽或不分化。
当生长素比例高时，愈伤组织会被诱导先生根。
答案：(1)脱分化再分化③有丝分裂(2)茎尖细胞全能性高新生细胞无菌无毒(3)分化培养基大探究点三|植物体细胞杂交|核心探究|一、植物体细胞杂交1．原理植物原生质体融合依据的生物学原理是细胞膜的流动性，植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。
