高中生物选修3专题植物体细胞杂交技术

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。

高中生物选修三知识点总结基因工程是高中生物核心知识点。

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外 DNA 重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

下面给大家分享一些关于高中生物选修三知识点，希望对大家有所帮助。

基因工程(DNA 重组技术)：体外、定向、分子水平基本工具：限制性核酸内切酶(限制酶)来自原核细胞，识别双链 DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

DNA 连接酶： E ·coliDNA 连接酶(只黏性末端)T4DNA 连接酶(黏、平末端也可但效率低)载体：质粒、入菌体的衍生物、动植物病毒条件：①能在宿主细胞内稳定存在复制表达②一种或多种限制酶切点③标记基因(抗生素抗性基因、荧光基因)基本操作程序：1、目的基因的获取： (人工合成、体内提取)①从基因文库获取②PCR 技术扩增目的基因：模板、Taq 酶(热稳定 DNA 聚合酶)、原料&能量(dXTP)、引物(过量)五物混合，加热至90~95℃ ，DNA 解旋，冷却到55~60℃ ，引物与互补DNA 链结合，加热至70~75℃，Taq 酶从引物起始互补链的合成③人工化学合成：基因比较小，核苷酸序列已知2、基因表达载体的构建： (基因工程的核心)启动子：DNA 片段，基因的首端，RNA 聚合酶识别和结合的部位目的基因终止子：DNA 片段，基因的尾端标记基因：鉴别受体细胞中是否含有外源基因，从而将含有外源基因的细胞筛选出来。

(复制原点：仅自我复制的需要，整合到宿主染色体上再表达的不需要)3、将目的基因导入受体细胞：转化：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

(1)导入植物细胞(体细胞、受精卵)①农杆菌转化法(双子叶植物、裸子植物)受损，伤口细胞分泌酚类化合物，吸引农杆菌移向，Ti质粒上 T-DNA(上插目的基因)转移至受体细胞整合到受体细胞染色体上②基因枪法(单子叶植物)③花粉管通道法(2)导入动物细胞(受精卵)显微注射技术(3)导入微生物细胞优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少、对人体无害(大肠杆菌)步骤：Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，重组表达载体 DNA 分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收 DNA 分子4、目的基因的检测与鉴定：①DNA 分子杂交技术：转基因生物的染色体 DNA 上是否插入了目的基因(目的基因是否进入原核细胞)转基因生物的染色体 DNA(原核质粒)+有同位素标记的目的基因②RNA 分子杂交技术：目的基因是否转录出了mRNA 转基因生物的 mRNA+有同位素标记的目的基因③抗原-抗体杂交：目的基因是否翻译成蛋白质转基因生物的蛋白质+相应的抗体④个体生物学水平的鉴定：抗虫抗病的接种实验蛋白质工程(自然界不存在的蛋白质)预期蛋白质功能，设计蛋白质结构，推测氨基酸序列，找对应的脱氧核苷酸序列，人工合成基因，基因工程，蛋白质产品细胞工程： (一)植物细胞工程：1、植物组织培养技术：(1)原理：植物体细胞的全能性(2)过程：离体的植物器官、组织或细胞，脱分化(避光)，愈伤组织(未分化，薄壁细胞)，再分化，根芽，细胞分裂分化，植株(3)条件：无菌(防止微生物污染)营养(无机盐、有机物、水)激素(生长素、细胞分裂素，=1 诱导脱分化，>1 生根，<1 生芽，激素杠杆)离体2、植物体细胞杂交技术：克服生殖隔离(不同生物远缘杂交不亲和的障碍)(二)动物细胞工程：1、动物细胞培养：(1)原理：一些动物细胞在体外可生长增殖(2)过程：动物组织块，剪碎，胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，分散成单个细胞，制成细胞悬液原代培养：转入培养瓶，细胞贴壁(培养瓶内壁光滑无毒易于贴附)，细胞有丝分裂，接触抑制胰蛋白酶处理分瓶继续传代培养(10 代以内以保持正常的二倍体核型，50 代以上癌细胞)(3)条件：无菌无毒的环境：用具无菌处理;培养液中加抗生素;定期更换培养液(清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害)营养：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清血浆温度和 pH：动物体温(哺乳 36+ -0.5℃)，pH=7.2-7.4气体环境：95%空气+5%CO2(维持培养液 pH)2、动物体细胞核移植技术(克隆动物)胚胎细胞核移植(易) 移入去核卵母细胞3、动物细胞融合(细胞杂交)：除物理化学法外，还可用灭活的病毒诱导4、杂交瘤技术(生产单克隆抗体)(1)传统方法：向动物体内反复注射某种抗原，产生抗体后从血清中分离，抗体产量低纯度低特异性差(2)单克隆抗体优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备胚胎工程：早期胚胎或配子水平(一)体内受精和早期胚胎发育：1、精子的发生：睾丸的曲细精管内，初情期开始变形：细胞核—精子头，高尔基体—顶体，中心体—尾，线粒体—尾的基部的线粒体鞘，其他物质—原生质滴向后脱落2、卵子的发生：卵巢及输卵管胎儿性别分化后：卵原细胞有丝分裂，并变成初级卵母细胞，被卵泡细胞包围形成卵泡卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前(胎儿时期完成)初情期后：初级卵母细胞——次级卵母细胞和第一极体——减二中期停——卵子、极体马狗排卵猪牛羊排卵受精卵子是否受精的标志：卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体3、受精：输卵管内完成(1)精子获能(2)卵子的准备：达到减数第二次分裂中期(3)受精：顶体反应，释放顶体内酶，溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠、透明带， (精子触及卵黄膜的瞬间)透明带反应，精子外膜和卵黄膜相互融合(标志着精子入卵)，卵黄膜的封闭作用&精子尾部脱离形成雄原核，卵子减二完成，排出第二极体，形成雌原核，比雄原核小，核融合(标志受精卵的产生) 防止多精入卵：透明带反应卵黄膜的封闭作用4、胚胎发育：卵裂期(透明带内，有丝分裂，胚胎的总体体积并不增加，或略有减小)(1)桑椹胚：细胞数目 32 个，全能细胞(2)囊胚：开始出现分化，内细胞团(胎儿);囊胚腔;滋养层细胞(胎膜胎盘)孵化：透明带破裂，胚胎伸展出来(3)原肠胚：内细胞团—外胚层、内胚层、中胚层，原肠腔(二)体外：1、体外受精：(1)卵母细胞的采集：实验动物、猪、羊—促性腺激素处理超数排卵，输卵管中冲取大牛：屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;活体动物的卵巢中吸取卵母细胞人工培养至减二中期(2)精子的采集和获能：假阴道法、手握法、电刺激法获能处理：培养法(人工配制的获能液);化学诱导法(一定浓度的肝素或钙离子载体溶液)(3)受精：获能溶液或专用的受精溶液2、胚胎的早期培养：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清向受体移植或冷冻保存3、胚胎移植：(1)意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖能力;大大缩短了供体本身的繁殖周期; 良种畜群迅速扩大，加速了育种工作和品种改良;不受时间地域限制，节省购买种畜费用;胚胎冷冻保存品种资源和濒危物种(2)基本程序：①对供、受体的选择和处理。

<<植物体细胞杂交>>教学设计【课题】植物体细胞杂交【学习目标】1、简述植物体细胞杂交技术2、掌握植物体细胞杂交的原理及其过程3、总结植物体细胞杂交技术的优点【学习重点】植物体细胞杂交技的原理及过程【学习难点】植物体细胞杂交技术的原理及过程【教法指导】讨论法、体验学习教学法、情景教学法【学法指导】自主、合作、探究教学过程【温故知新】1、植物细胞的基本结构包括___________、__________、___________、___________；植物细胞除细胞壁以外的结构称为________________。

2、植物细胞壁的主要组成成分是__________和___________。

【自主学习】1、概念：不同种的植物________________，在一定条件下融合成_____________，并把_________细胞培育成新的_______________的技术。

2、去除细胞壁的方法是_______ 法，所用的酶为___________和____________ 酶。

3、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类___________和___________ 法。

前者包括________、________、________等。

后者一般是用_________ （_____）作为诱导剂来诱导细胞融合。

4、通过植物体细胞杂交技术获得的杂种植株其变异类型为_______________（基因重组/染色体变异），其体细胞中的染色体数是_________________，这项技术能克服_________________的障碍。

【合作探究】1、不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障碍是什么？2、如何去除细胞壁呢？有没有比较温和的方法去除呢？去除细胞壁后的细胞结构是？3、原生质体如何融合在一起呢？融合的原理是什么？4、假设原生质体两两融合，培养基中会出现什么类型的细胞？都是我们所需要的吗？5、杂种细胞形成的标志是什么？6、如何将杂种细胞培育成杂种植株？7、假设番茄是二倍体（2N=24，）,基因型为Aa,马铃薯是四倍体（4N=48）,基因型为Bb,经植物体细胞杂交技术得到的杂种植株的染色体组数、染色体数及基因型？8、为什么番茄-马铃薯既没有结番茄，也没长马铃薯？【疑点反馈】：通过本节学习，作业后你还有哪些不清楚的，请记录下来。

选修3《现代生物科技专题》知识点总结专题2 细胞工程（一）植物细胞工程1.植物组织培养技术（1）原理：植物细胞的全能性全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞脱分化再分化发育（2）过程：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体植物体常用的植物激素生长素和细胞分裂素。

（3）用途：微型繁殖、作物脱毒（选材应该选择茎尖组织）、制造人工种子、单倍体育种（最大的优点是明显缩短育种年限，得到的全为纯种）、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。

（4）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。

2.植物体细胞杂交技术（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性（2）过程：去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。

化学法是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。

（4）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

（二）动物细胞工程1. 动物细胞培养（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。

（2）原理：细胞增殖（3）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

（4）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。

细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

（5）动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。

通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。

此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。

通常需加入血清、血浆等天然成分。

植物体细胞杂交的教学设计一、教材分析和学情分析：“植物体细胞杂交技术”是人教版高中生物选修三专题二细胞工程第一节的内容，之前学生学习了基因工程，本节是细胞水平技术的开启篇，主要包括植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术，由于此前学生已经学习了植物组织培养技术的相关知识，并且对植物细胞工程有了一定的了解，为本节课的学习打下了一定的基础，所以本节课的重难点就是植物体细胞杂交技术。

经过必修课的学习，学生已经具备了一定的细胞学基础，再加上基因工程相关知识，为新知识的学习奠定了良好的认知基础。

选修3 主要以现代生物前沿科学—生物工程为主，对于学生来说比较陌生，但在生活中却经常听说过的一些事例，例如，转基因克隆羊、试管婴儿等。

所以在这册书的学习中，教师应该将理论知识与实际生活相联系，激发学生的学习兴趣，将抽象复杂的知识及实验技术与日常生活融合在一起，传授给学生。

二、核心素养：1、生命观念：简述植物体细胞杂交技术的概念及原理。

2、科学探究：掌握植物体细胞杂交技术的基本流程。

3、社会责任：认同植物体细胞杂交技术的现实意义。

三、教学过程：视频导入：播放一段英国Thompson & Morgan 公司的园艺主管保罗·汉索(Paul Hansord)，通过长达15 年的反复试验培育出的一株“一藤双生”植物——番茄薯，即番茄-马铃薯。

（播放视频，激发学生的求知欲和学习兴趣。

）紧接着设问请同学们充分合理的发挥想象力，怎样才能培育出这种地上结番茄、地下长马铃薯的作物？（学生自由想象，可能会提出，用基因工程、嫁接、杂交育种。

这是老师不要急于评判对错，而是给予适当的肯定和鼓励）。

紧接着提出以下两个问题，让学生思考和回答。

问题一：超级作物番茄-马铃薯之所以能地上结番茄和地下长马铃薯，从根本上来说是因为它同时具有？学生集体回答：同时具有番茄和马铃薯二者的遗传物质。

问题二：通过传统的杂交育种能否培育出番茄-马铃薯？为什么？学生思考，提问一位学生回答，不能，因为二者之间有生殖隔离。

教学整体过程设计步骤教学环节（时间）具体内容教师主导活动学生主体活动教学方法手段课前自主学习1、复习上节课学习的《植物组织培养技术》2、预习本节课《植物体细胞杂交技术》1、布置复习、预习任务2、安排分工。

学生认真完成复习任务，翻阅课本知识进行课前预习。

师生互动讨论与交流植物体细胞杂交技术的概念、过程、原理和意义1、鼓励学生积极交流2、引导学生提出疑问。

学生积极交流探究学习，提出问题相互解决，植物体细胞杂交技术的概念、过程、原理和意义。

课前成果评价收集课前学习学案对各项情况进行汇总统计，针对植物体细胞杂交技术的概念、过程、原理和意义几方面进行打分。

学生查阅成绩、及时解决问题课中创设情境设计视频情境导入教师根据课程标准和学生联系社会热点形成思维链课中及时教学点评学生课前复习、预习情况1、表扬预习学案完成较好的学生2、点评预习学案完成情况3、汇总预习学案存在的问题学生思考，转变课前复习、预习思路。

情况利用数字故事提出耕地资源在大幅度减少接引出学生思索：1、人们的梦想2、大胆设想3、必修1 ：人、小鼠细胞融合1、人们有一个梦想：让有限的耕地长出更多的作物2、大胆设想：马铃薯和蕃茄的杂交,培育出地上结蕃茄，地下结马铃薯的植株3、启示：何种方法获得杂种后代4、导入课题“植物体细胞杂交技术”学生积极与教师互动设计学习目标1、汇总预习学案中学生提出的问题2、围绕生物学科核心素养，设计学习目标引导学生思考，明确学习目标植物体细胞杂交技术过程科学家研究“番茄-，马铃薯”遇到的障碍1、展示资料1：1978年梅尔彻斯等运用番茄细胞和马铃薯细胞首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞杂种植株——“Potamato”2、提出问题：科学家会遇到哪些障碍？1、学生全体起立，自由讨论2、学生展示自己的观点提出的问题、解决问题1、汇总学生提出的问题2、分组3、安排学生完成学案1、学生小组讨论2、结合教材内容，完成学案相关内容3、解决问题课中绘制植物体细胞杂交技术流程图(难点突破环节)做中学学中做将课堂还给学生1、要求小组合作绘制流程图2、指导展示学生绘制的流程图3、六组学生讲解其流程图4、讲解标准流程图5、简要概述流程图1、小组内讨论绘制流程图2、六组同学讲解其流程图3、对照标准流程图修改自己的原图并保存植物体细胞杂交技术原理师生共同分析（重难点护航环节）总结植物体细胞杂交技术原理学生深刻理解植物体细胞杂交技术原理植物体细胞杂交技术定义师生共同探讨1.引导学生依据植物体细胞杂交技术过程、原理总结定义2.指导学生解读定义中的关键词1.依据教材和刚才学习过的植物体细胞杂交技术过程和原理，总结定义2.注重通过关键词识记定义针对练习1、2训练学生巩固所学知识1、引导学生完成学案针对练习1、22、点评习题，并讲解学生有质疑的习题3、补充相关知识1、完成学案练习题2、重点识记、区分存在质疑的问题课中植物体细胞杂交技术的意义认同植物体细胞杂交技术的实际意义1、展示“番茄-马铃薯”超级植株2、引导学生思考超级植株为何没按照人们意愿生长3、总结植物体细胞杂交技术意义和实际应用1、思考“番茄—马铃薯”未按照人们意愿生长的原因2、理解植物体细胞杂交技术的现实意义和实际运用拓展练习综合运用所学知识1、根据学过的含义、过程、原理、意义完成学案拓展练习2、引导学生自由发挥1、完成学案相关习题2、回答并讨论意见不一致问题课后深入思考异想天开（绿色小奶牛）1、讲述含叶绿体的眼虫2、引导下学生思考现实生活中是否存在植物细胞、动物细胞杂交生物3、理论上能否帮老牛实现愿望：晒太阳就可以产奶4、介绍理论上可行的方案1、小组内讨论，把自己的想法说给同位听2、设计方案课堂小结学生总结本引导学生总结本节课学习的内容和收获1、学生代表总结内容2、学生代表谈收获3、培养学生的表达能力课堂评价评价课堂表现表扬表现突出的个人和小组鼓励学生课上积极回答问题，展现自我学情分析经过必修课的学习，学生已经具备了一定的细胞学基础，再加上基因工程相关知识，为新知识的学习奠定了良好的认知基础。

选修3易考学问点背诵专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指根据人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，给予生物以新的遗传特性，创建出更符合人们须要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分别纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区分：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是质粒,它是一种袒露的、结构简洁的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制实力的双链环状D NA分子。

（3）其它载体：入噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获得1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。

目的基因获得方法：从基因文库中获得; PCR技术扩增目的基因;人工化学干脆合成2.原核基因实行干脆分别获得，真核基因是人工合成。

高中生物植物体细胞杂交技术知识点高中生物植物体细胞杂交技术基础知识点1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。

2、过程：(1)诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。

化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。

(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。

(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。

(4)杂种植株的特征：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。

3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

高中生物植物体细胞杂交技术重要进展1960年，Kocking用酶法制备高等植物原生质体首次获得成功;1970年，Power首次用硝酸钠进行为诱导剂进行了较大规模的原生质体诱导融合;1971年，Takebe首次从离体烟草原生质体培养中获得再生完整植株;1972年，Carlson首次获得粉蓝烟草和郎氏烟草的细胞杂种，这也是第一个植物细胞杂种;1974年，Kao将聚乙二醇诱导融合法应用于植物细胞融合并建立了相应的融合技术;1978年，Melchers获得了第一个属间细胞杂种(番茄+马铃薯);1981年，Zimmerman发明了电融合仪，并首次提出了电融合概念;1987年，Schweiger建立了单对原生质体电融合技术程序。

高中生物植物体细胞杂交技术1.PEG诱导融合法PEG诱导融合的特点：其优点是融合成本低，勿需特殊设备;融合子产生的异核率较高;融合过程不受物种限制。

其缺点是融合过程繁琐，PEG可能对细胞有毒害。

PEG的作用机理： Kao等认为，由于PEG分子具有轻微的负极性，故可以与具有正极性基团的水、蛋白质和碳水化合物等形成H键，从而在在原生质体之间形成分子桥，其华中农业大学创建国家精品课程——细胞工程学文本教案(第七章) 主讲教师：柳俊博士、教授结果是使原生质体发生粘连进而促使原生质体的融合;另外，PEG能增加类脂膜的流动性，也使原生质体的核、细胞器发生融合成为可能。

专题2 2.1 植物细胞工程一、教学目标1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

2. 列举植物细胞工程的实际应用。

3. 尝试进行植物组织培养。

二、教学重点和难点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、教学策略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。

教师可采用讲授为主结合讨论的方法进行教学。

具体建议如下。

在细胞的全能性及细胞分化的实质、植物组织培养技术这部分内容的教学中，首先可用教材上的菊花图引入本节的标题，同时提出一个问题──为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？以引入本节课的第一个问题──细胞的全能性及分化。

关于细胞的全能性和细胞分化这部分内容，因为学生在必修模块中学过，所以可以提问的方式让学生回顾，教师再根据学生的回答情况按教材上的内容进行讲解。

然后再通过“怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株”这个问题引入本节课的重点及难点问题──植物组织培养技术。

教材这部分的内容是通过实验“胡萝卜的组织培养”来进行讨论和总结的，应当尽量创造条件完成这个实验。

在不具备完成该实验条件的学校，可以带领学生参观组培实验室，或让学生观看植物组织培养技术的录像片。

同时结合教材的讨论题进行教学，还可再补充两个问题：（1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？（2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？在植物体细胞杂交技术及植物繁殖的新途径的教学中，首先可通过教材上的番茄—马铃薯实例引入，让学生思考20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。

如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？这样一来一下子就把学生吸引到本节课要解决的问题──植物体细胞杂交技术上。

植物体细胞杂交过程中杂种细胞的筛选方法
植物体细胞杂交是一种将两个不同植物的体细胞进行融合的技术，目的是培育出具有两种父本特征的杂种植株。

在杂交过程中，需要对杂种细胞进行筛选，下面是一些常用的方法：
1. 根据形态特征筛选：观察杂种细胞在培养基上的外观形态，如细胞大小、形状等，与父本细胞有明显差异的细胞可以被筛选出来。

2. 根据细胞倍性筛选：利用细胞染色体倍性差异进行筛选。

杂种细胞在染色体倍性方面往往会表现为不同于两个父本细胞的倍性，例如，如果两个父本细胞的染色体数目分别为n和2n，那么杂种细胞的染色体数目可能为3n。

通过观察细胞核数目
或染色体数目，可以将杂种细胞与父本细胞区分开来。

3. 根据细胞质遗传筛选：植物体细胞杂交通常还会伴随着细胞质的混合。

通过对细胞质DNA进行特异性核酸探针的杂交，
可以筛选出具有特定细胞质遗传组分的细胞。

4. 测定特定基因产物筛选：如果杂交中的两个父本细胞中具有特定的基因位点或产物，那么可以通过检测这些基因位点或产物来筛选杂种细胞。

需要指出的是，以上方法可能只是从细胞水平上筛选出杂种细胞，而并非能够确保这些细胞能够进一步发育为正常的植株。

因此，在杂交过程中还需要进行进一步的培养和筛选，以获得具有期望特征的植株。

高中生物选修3知识点总结本文介绍了基因工程的基本原理、工具和操作程序。

基因工程，又称基因拼接技术或DNA重组技术，是利用基因重组技术在分子水平上操作的一种技术。

其优点在于打破了物种界限，可以定向地改造生物的遗传性状。

基因工程的基本工具包括限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶和载体。

限制酶主要来源于原核生物，具有专一性，可以使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

DNA连接酶则是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

载体则需要具备稳定保存并复制的能力，含有标记基因，对受体细胞无害，并具有一至多个限制酶酶切位点。

基因工程的基本操作程序包括目的基因的获取、人工合成目的基因和PCR技术扩增目的基因。

目的基因主要指编码蛋白质的结构基因，可以通过基因文库获取。

基因文库包括基因组文库和cDNA文库，二者的区别在于文库大小、基因中是否有启动子、基因中是否有内含子以及基因多少物种间基因交流。

人工合成目的基因需要满足基因比较小且核苷酸序列已知的条件。

PCR技术则是利用多聚酶链式反应的原理，通过变性、复性和延伸三个步骤扩增目的基因。

第二步：基因表达载体的构建为了构建基因表达载体，需要除目的基因外的其他组成部分，包括启动子、终止子和标记基因等。

启动子是RNA聚合酶结合的位置，标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，常用的标记基因是抗生素基因。

第三步：将目的基因导入受体细胞常用的导入方法包括将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞。

在植物细胞中，最常用的方法是农杆菌转化法，而在动物细胞中，最常用的方法是显微注射法。

对于微生物细胞，常用的原核细胞是大肠杆菌，转化方法是先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。

第四步：目的基因的检测和鉴定为了检测转基因生物是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术。