人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术(共40张PPT)PPT幻灯片
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
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。
人教版高中生物选修3 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
『疑难研析』关于植物体细胞杂交
1、为什么用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁？ 细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；酶具有专一性， 既去除了细胞壁，又不损伤细胞内部结构。 2、去除细胞壁后的植物细胞又叫做什么？诱导其融合 的方法主要有哪些？ 原生质体；物理方法、化学方法。 3、两两融合后的细胞有几种类型？杂种细胞形成的标志 是什么？其染色体组成的变化有什么特点？它可以直接 生长为杂种植株吗？为什么？ 细胞融合属于染色体变异，杂种植株的染色体数通 常是两亲本细胞染色体数目之和，形成异源多倍体。 不能，还需对杂种细胞进行组织培养
思考与讨论
1.植物体细胞杂交技术的原理有 哪些？ 2.只考虑两两融合的情况下，将 大量的马铃薯和番茄细胞放到一 起进行融合处理，将会得到几种 杂种细胞？
再谈细胞工程
原理 方法
细胞水平 或细胞器 水平 细胞生物学和 分子生物学
研究 水平
细胞 工程
研究 目的
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
C.属于无性繁殖，主要理论依据是植物细胞的全能性 D.利用植物组织培养技术将马铃薯的叶尖细胞培育出 来的植株不可能具有番茄植株的相关形状
【题后反思】
外因
适宜的培养条件
内因
外植体中的遗传物质
如果想通过组织培养 技术得到这样的“奇 葩植株”的话，需要 解决的首要问题是什 么？
上世纪60年代，有科 学家提出用“有性杂 交”方法培养此“奇 葩”植株，你认为可 行吗？为什么？
植物体细胞杂交 将不同种植物的体细 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。
障碍1
Obstacle 1
细胞壁的阻碍
人教版高二生物选修三课件：2.1.1植物细胞工程的基本技术
课后作业
据下图回答问题：
(1)过程①②是用________________处理细胞的 细胞壁，后经③过程诱导原生质体融合，实 际融合的过程中原生质体可能会形成____种 细胞团(只考虑两个细胞融合的情况)。④是 ______________的过程，与此过程密切相关的 细胞器主要_____________。
条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育 (假设能成功)，得到的后代应含_____________条染 色体，还必须用_______________来处理幼苗，才能 得到可育的“番茄—马铃薯”植株，此时体细胞 中含有_____ 条染色体 (4)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植 株为______倍体。
基因在特定的时间和空间条 件下 选择性 表达的结果
5、植物细胞表现出全能性的条件：
离体 一定的营养物质、植物激素 适宜的温度、光照、pH、
无菌等外界条件
二
A、脱 分化
（排列疏松而无规则，
高度液泡化的呈无定 形状态的薄壁细胞）
愈伤
组织
植物激素： 细胞分裂素、生长素
三：植物体细胞杂交
1.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
2、这个过程中涉及的原理是？
细胞膜的流动性 植物细胞的全能性
三：植物体细胞杂交
1．你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合， 5遇．到如的何第将一杂个种细 障胞 碍培 是育 什成么杂？种植株?
8.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.未受精一的定卵要发脱育离成母植体株
9.植物细胞表现出全能性的必要条件是（ ） A.给予适宜的营养和外界条件 B.导入其他植物细胞的基因 C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
高中生物专题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案新人教版选修3
2．1.1 植物细胞工程的基本技术[学习目标] 1.简述植物组织培养技术的原理和过程。
2.描述植物体细胞杂交技术的原理和过程。
方式一“君子”兰的快速繁殖“春风欲擅秋风巧，催出幽兰继落梅”，素有“天下第一香”之称的兰花，以其优美高雅的叶片和芳香艳丽的花朵，成为自古以来文人墨客吟诗作赋的对象。
但是，兰花在自然条件下播种繁殖的难度很大，需要较长时间才能获得少量幼苗。
如何才能满足人们对兰花的需求呢？科学家在细胞全能性的理论基础上发现了兰花快速繁殖的技术——植物组织培养。
植物组织培养是植物细胞工程的核心技术，植物细胞工程的基本技术还有哪些？这些基本技术的一般操作程序是怎样的？让我们通过本节来学习探讨吧！方式二山东省金乡县是全国闻名的大蒜之乡。
该县农科所与中国农科院联合成功开发和培育出的品质好、产量高的新品种——脱毒大蒜，是植物细胞工程的又一成果。
什么是细胞工程？细胞工程是如何发展起来的？包括哪些基本技术？在哪些方面得到了应用？一、细胞工程和细胞的全能性1．细胞工程的含义2.细胞的全能性(1)定义：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)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：主要是生长素、细胞分裂素。
④外界条件：适宜的温度、pH和光照等。
⑤无菌操作。
归纳总结1．明辨细胞全能性的几个易错点(1)细胞的全能性指的是细胞的一种潜在能力，这种潜在能力只有在特定的环境中才能表现出来，而不是指细胞在任何条件下都能发育成完整的生物体。
(2)植物细胞的全能性较容易表现出来，高度分化的动物细胞的细胞核也具有全能性，但动物细胞的全能性目前仍难以得到验证。
(3)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。
(4)细胞表达全能性的标志是发育成完整个体而不是形成某种组织或者器官。
(5)植物的种子发育成完整植株，不能体现细胞的全能性。
人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术(共40张ppt)
二、植物体细胞杂交技术：
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？
因为不同种生物之间存在 着生殖隔离，所以用传统 的有性杂交方法是不可能 做到这一点的。
“Potamato”
于是，这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。
植物体细胞杂交技术
1、过程：
融
一、植物组织培养技术
4、相关概念: （5）愈伤组织：一些分化的细胞，经过植物 激素诱导可以脱分化为具有分生能力的薄壁细 胞组织。
细胞特点：细胞排列疏松无规则，高度液泡化 的薄壁细胞。
（6）外植体：在植物组织培养过程中，从植 物体上被分离下来的，接种在培养基上供培养 用的原生质体、细胞、组织、器官等 5、植物组织培养的意义: 植物繁殖的新途径等 作用。
TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了， 但不会做，做不好？
高效学习模型-内外脑 模型
2
内脑- 思考内化
思维导图& 超级记忆法& 费曼学习法
1
外脑- 体系优化
知识体系& 笔记体系
内外脑高效学习模型
超级记忆法
超级记忆法-记忆 规律
记忆前
选择记忆的黄金时段
前摄抑制：可以理解为先进入大脑的信息抑制了后进 入大脑的信息
植物组织培养
二、植物体细胞杂交技术：
利用电激发将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
例题3.不能人工诱导原生质体融合的方法是：
A、振动 B、电刺激、
C、PEG试剂、 D、重压
二、植物体细胞杂交技术： 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。
高中生物(人教版)选修3教学案：专题2《细胞工程》(79页)
2．1植物细胞工程2．1.1植物细胞工程的基本技术●课标要求简述植物的组织培养。
●课标解读1．举例说明植物细胞具有全能性。
2．简述植物组织培养的原理。
3．概述植物组织培养技术。
4．举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。
●教学地位植物细胞工程技术应用广泛，细胞的全能性、植物组织培养技术等内容在必修教材中也有涉及。
本节从具体操作的角度详细地介绍了植物组织培养技术及植物体细胞杂交技术，在历年的高考中也是热门的考点。
●教法指导1．本节涉及大部分内容学生在必修模块中已经学习过，但植物细胞工程对学生来讲仍然是个新的领域，学习起来有一定的困难，可采用讲授为主，结合讨论的方式进行教学。
2．具体操作中，对于新出现的名词，如试管苗、脱分化、再分化、原生质体等采用讲授式教学，与学习过的内容建立联系时可通过讨论的方式进行。
●新课导入建议利用教材中微型繁殖的菊花这一材料作为背景，引出“花瓣是怎样长成一株完整的植株的？植物的花瓣为什么能培育出一株完整的植株？”等问题，由此导入新课。
课标解读重点难点1.举例说明植物细胞具有全能性。
2.简述植物组织培养的原理。
3.概述植物组织培养技术。
4.举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。
1.植物组织培养的原理。
(重点)2.植物组织培养技术。
(重难点)3.植物体细胞杂交技术及应用。
(重难点)细胞工程的概念与分类1.概念(1)原理和方法：细胞生物学和分子生物学。
(2)操作水平：细胞水平或细胞器水平。
(3)目的：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。
2．种类根据操作对象不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。
植物细胞的全能性1.概念：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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
2．现实表现：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。
3．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，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织和器官。
人教版高中生物选修三专题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教学案含解析
植物细胞工程的基本技术一、细胞工程的概念二、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．物质基础：细胞内含有本物种全部的遗传信息。
3．植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构；处于离体状态；提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
三、植物组织培养技术1．理论基础 植物细胞的全能性。
2．基本过程 离体的器官、组织或细胞――→①A ――→②B ――→发育完整植株图中①过程为脱分化，②过程为再分化，A 表示愈伤组织，B 表示丛芽或胚状体。
3．胡萝卜的组织培养[填图]1.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。
2．植物组织培养的基本过程：外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽或胚状体――→发育完整植株3．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。
4．去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
5．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)。
6．植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
.四、植物体细胞杂交技术1．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。
2．过程[据图填空](1)过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
(2)过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。
(3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。
(4)过程④为脱分化，过程⑤为再分化。
3．意义：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
1．下列生物技术不属于细胞工程领域的是(..)A．植物组织培养技术...B．转基因技术C．克隆技术..............D．植物体细胞杂交技术解析：选 B.细胞工程是在细胞水平或细胞器水平上进行的操作。
转基因技术的操作对象为基因，即DNA分子水平上的操作技术，属于基因工程。
高中生物专题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教学案含解析新人教版选修3
植物细胞工程的基本技术一、细胞工程的概念二、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．物质基础：细胞内含有本物种全部的遗传信息。
3．植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构；处于离体状态；提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
三、植物组织培养技术1．理论基础 植物细胞的全能性。
2．基本过程 离体的器官、组织或细胞――→①A ――→②B ――→发育完整植株图中①过程为脱分化，②过程为再分化，A 表示愈伤组织，B 表示丛芽或胚状体。
3．胡萝卜的组织培养[填图]1.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。
2．植物组织培养的基本过程：外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽或胚状体――→发育完整植株3．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。
4．去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
5．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)。
6．植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
四、植物体细胞杂交技术1．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。
2．过程[据图填空](1)过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
(2)过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。
(3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。
(4)过程④为脱分化，过程⑤为再分化。
3．意义：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
1．下列生物技术不属于细胞工程领域的是( )A．植物组织培养技术B．转基因技术C．克隆技术 D．植物体细胞杂交技术解析：选B 细胞工程是在细胞水平或细胞器水平上进行的操作。
转基因技术的操作对象为基因，即DNA分子水平上的操作技术，属于基因工程。
2．植物组织培养的理论根据是( )A．培养基中营养物质全面 B．细胞的全能性C．细胞的分裂 D．细胞的分化解析：选B 植物细胞只有保持其全能性，才能发育成完整的植株，因此，植物组织培养的理论根据是细胞的全能性。
高中生物2.1.1植物细胞工程的基本技术课件新人教版选修3
一二
知识(zhī shi) 精要
典题例解
迁移(qiānyí) 应用
第十八页，共43页。
一二
知识(zhī shi)精要
典题例解
迁移(qiānyí) 应用
下图是某植物的培育过程,请据图判断下列叙述(xùshù)错误的是
() A.A→F不能体现细胞的全能性 B.C中是高度液泡化的薄壁细胞 C.植株A和F中的染色体组数不同 D.植株F一般不能直接应用于生产 解析花药离体培养用到的生殖细胞同样具有全能性。C中愈伤组
第七页，共43页。
目标 (mùbiāo)导
航
预习(yùxí) 导引
一二三
三、植物体细胞杂交技术(jìshù) 1.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(jìshù)。 2.过程: (1)用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁得到原生质体。 (2)人工诱导原生质体融合。 (3)诱导再生出新的细胞壁形成杂种细胞。 (4)培养杂种细胞,经脱分化形成愈伤组织、再分化生成胚状体或 丛芽,进而发育成完整的小植株。
第九页，共43页。
目标(mùbiāo) 导航
预习(yùxí) 导引
一二 三
自然界中有一种含有叶绿体的原生动物——眼虫,这说明植物的 细胞器同样可以在某些动物细胞中存活。请分析(fēnxī)动物细胞 与植物细胞之间是否可以实现杂交。
提示根据眼虫的特点,动物细胞与植物细胞之间理论上可以实现 杂交。
第十页，共43页。
和
两类激素。
第十六页，共43页。
一二
(3)此过程依据的原理是
知识(zhī shi) 精要
典题例解
迁移 (qiānyí)应
用
。A和B阶段主要进行的分
选修三专题二2.1.1《植物细胞工程的基本技术》教案
专题2细胞工程．1?植物细胞工程的根本技术?教案一、教材分析?植物细胞工程的根本技术?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节课的教案内容，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根底上开展起来的。
b5E2RGbCAP二、教案目标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、教案重点难点教案重点<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、教案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。
p1EanqFDPw五、教案方法：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、教案过程(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，使教案具有了针对性。
<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。
1/5教师引导学生观看专题的首页的三幅图，题图的愚意是说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根本技术。
高二生物人教版选修3课件专题2 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
一、细胞工程和细胞的全能性(阅读P32－34)
1.细胞工程的含义 原理和方法 操作水平 目的 分类
细胞 生物学和 分子生物学
细胞 水平或细胞器水平 按照人的意愿来改变细胞内的 遗传物质 或获得
细胞产品
植物 细胞工程和 动物 细胞工程
2.细胞的全能性 (1)定义：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)植物细胞全能性实现的条件：离体 、提供适宜的 营养 条件和
答案
(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来改变细
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。 答案 性？ 答案 在特定的时间和空间条件下，细胞内的基因进行选择 性表达。 3.为什么在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能
应用示例
1. 下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，
相关叙述中正确的是(
)
A．②和③阶段会发生减数分裂
B．①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素
C．①阶段有细胞增殖但无细胞分化
有利于细胞的脱分化，产生愈伤组织，若有光照则容易分化产生
维管组织，不利于产生大量的愈伤组织。
(3)植物激素在植物组织培养中的应用
生长素/细胞分裂素的比值
作用效果
比值高时
比值低时 比值适中时
有利于根的分化，抑制芽的形成
有利于芽的分化、抑制根的形成 促进愈伤组织的形成
思维激活
1.请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。
2020年高中生物人教选修3专题2课件：2.1.1 植物细胞工程的基本技术(共44张PPT)
强调几个概念：
1、愈伤组织：
外植体经过脱分化， 形成一团没有特定形 态、结构和功能，并 处于旺盛分裂状态的 薄壁细胞。
2、植物细胞的脱分化：
由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈 伤组织的过程，又称去分化。
脱分化的实质和结果分别是什么？
实质是恢复细胞的全能性过程。 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 分化根或芽等器官的过程。
番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属 植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经 常食用的蔬菜。马铃薯块茎生长在土壤中。
人们曾经有这样一个幻想：让一株植株 地上部分结番茄，地下部分长土豆。
这个幻想可能实现吗？
反馈练习
为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？
植物细胞具有全能性。
一、细胞的全能性
1、定义： 具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞 都具有发育成完整个体的潜能。
2、原因： 生物体的每一个细胞都含有该生物都有发育成 为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲， 生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
3、差异：（1）受精卵的全能性最高 （2）生殖细胞的全能性较高 （3）分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞
细胞膜具有一定的流动性；细胞具有全能性 ③你认为用植物体细胞杂交技术有何现实意义？
打破生殖隔离，实现远源杂交。
科学家历尽艰辛，实现了马铃薯和番茄两个物种之间 的杂交，可惜这株超级杂种植物既不结番茄，也不长 马铃薯。这是为什么呢？
生物基因虽然是遗传物质的结构与功能的 基本单位，具有一定的独立性；但它的表达不 是孤立的，它们之间是互相调控、互相影响的。 杂种植株的细胞中含有两个物种的遗传物质由 于相互干扰，使双方的基因都不能有序正常的 表达。
高中生物专题2细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术课件新人教版选修3
解析：(1)步骤①是去掉细胞壁，分离出有活力的原 生质体，常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶处理。去除 细胞壁后获得的原生质体的形态为圆形。(2)步骤②是诱 导原生质体融合，一般常用的化学试剂是 PEG。原生质 体 A 和 B 通过过程②两两融合形成的融合细胞有 3 种， 即原生质体 A 自身融合形成的细胞、
要点二 植物体细胞杂交技术
1．不同种的植物间存在生殖隔离，怎样才能使不同 种生物的优良性状集中在一个个体上？
2．植物体细胞杂交技术的原理是什么？
第二十九页，共49页。
归纳提升 1．步骤。
第一步 原生质体的制备(酶解法) 第二步 原生质体融合(物、化法) 第三步 杂种细胞的筛选与培养 第四步 杂种植株诱导与鉴定
(3)从过程④的结果看，它的实质是_______________ ___________________________________________。 (4)某人在探究细胞脱分化和再分化的实验中，得到 了如下结果：
第二十五页，共49页。
①只有细胞分裂素时，组织块产生愈伤组织 ②细胞分裂素＝生长素时，愈伤组织不分化 ③细胞分裂素＞生长素时，愈伤组织分化出芽 ④细胞分裂素＜生长素时，愈伤组织分化出根 由实验结果，你能得出什么结论？_______________ _____________________________________________ ___________________________________________。
第二十三页，共49页。
即时演练 1．下图表示植物组织培养过程
(1)图中①过程获得的细胞是正常植物体经________ 形成的，在这一过程中染色体的变化是_______________
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植物细胞的融合
合 完
植物组织培养
植物细胞A
方法？
成 的
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
植物细胞B
标
融合 志 杂 愈 杂
的原
人 工 诱
生质 体AB
再 生 出
导
细
种
细脱
胞
分 化
AB
伤 组 织
再 分 化
种 植 株
促进融 胞 合的方 壁
法？
2、植物体细胞杂交技术分析
①、去壁的常用方法：
酶解法（纤维素酶、 果胶酶等）
一、植物组织培养技术
4、相关概念: （5）愈伤组织：一些分化的细胞，经过植物 激素诱导可以脱分化为具有分生能力的薄壁细 胞组织。
细胞特点：细胞排列疏松无规则，高度液泡化 的薄壁细胞。
（6）外植体：在植物组织培养过程中，从植 物体上被分离下来的，接种在培养基上供培养 用的原生质体、细胞、组织、器官等 5、植物组织培养的意义: 植物繁殖的新途径等 作用。
➢影响脱分化和再分化的因素:
植物激素
生长素 细胞分裂素 适中 有利于愈伤组织的形成
生长素 细胞分裂素 较高 有利于生根
生长素 细胞分裂素 较低
有利于芽的产生
小结：植物组织培养的过程
（离体的,已分化组 织或细胞）
特点？
外植体
条
①适宜温度、光照、 pH和无菌环境。
件？ ②无机物、有机物
脱分化
和植物激素（生长
一、植物组织培养技术
4、相关概念: （2）脱分化（又称去分化）：让已经分化 的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和 功能而转变成未分化细胞的过程。
脱分化的实质和结果分别是什么？ 实质是恢复细胞的全能性过程。
结果是形成愈伤组织。 （3）再分化：由同一种类的细胞经细胞分 裂后，逐渐在形态结构和功能上形成稳定性 差异，产生不同细胞类群的过程。
物理法：离心、振动、电激等 ②、原生质体融合方法：
化学法：聚乙二醇（PEG）
③、细胞融合的基础： 细胞膜的流动性
④、细胞融合的标志：
形成新的细胞壁
⑤、细胞融合的关键：
原生质体间的融合
⑥、细胞融合的实质： 细胞核物质的融合 ⑦、植物体细胞杂交的基础：
细胞膜的流动性、细胞全能性 ⑧、杂交细胞是如何发育成一个新的植物体：
2、 植物组织培养技术的流程简图 （1）取材与消毒
（2）外植体接种到诱导培养基上
脱分化
（3）愈伤组织转移到分化培养基上
再分化
（4）分化出丛芽、生根（幼苗）
（5）移栽到大田，培养成植株
（1）在实验中，“消毒”是如何进行的？ 为什么要灭菌和无菌操作？
酒精、次氯酸钠
易污染。一旦污染不但会与培养物争夺营养，且杂菌在生 长时会生成大量有害的物质而导致培养物大量死亡
4.全能性表达的条件：
离体、无菌、一定的营养物质、激素和其他外界条件
例题1.下列有关细胞全能性的含义，正确的
（C ）
A.每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能
B.生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的 全部功能
C.生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个 体的潜能
D.生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化 、生长、衰老、死亡的全过程
细胞工程
1、什么是细胞工程？
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 胞器水平上，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
遮光
愈伤组织
分化培养基
再分化
光照
丛芽 胚状体
植物体
一、植物组织培养
一、植物组织培养技术
4、相关概念：
（1）植物组织培养：
植物组织培养就是指在无菌和人工 的控制下，将离体的植物器官、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，诱导其产生愈伤组织，再 分化成胚状体或丛芽，最终形成完整的植 株。
植物组织培养
二、植物体细胞杂交技术：
利用电激发将野生马铃薯与栽培马铃薯进行细胞融合
例题3.不能人工诱导原生质体融合的方法是：
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
细胞工程与基因工程相比：
前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术。
思考:
克隆多莉羊技术是细胞（细胞器水）平上的技术， 培育抗虫棉是分子水平上的技术。
一、植物组织培养
细胞的全能性
1. 概念: 已高度分化的细胞仍具有发育成完整 个体的潜能。
（2）“接种”和“转接”过程培养基有什么不同 作用？固体培养基的基本成分是什么？
细胞分裂素/生长素 比值大是诱导根芽增殖 分化，比例小诱导生根和愈伤组 织的形成
固体基本培养基（MS）成分：
无机营养成分：无机盐离子 有机营养成分：碳源、氨基酸、维生素、等 生长调节剂：植物激素（细胞分裂素、生长素、赤霉素） 琼脂
二、植物体细胞杂交技术：
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？
因为不同种生物之间存在 着生殖隔离，所以用传统 的有性杂交方法是不可能 做到这一点的。
“Potamato”
于是，这些科学家试图用这两种植物的体 细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。
植物体细胞杂交技术
1、过程：
融
（3）在上述实验过程中，“培养”的外界条件 是什么？为什么要避光？
培养基条件：PH、温度、光照等 在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组 织。（但再分化时需要光，光能使细胞内形成叶绿体、 叶绿素，进行光合作用）
一、植物组织培养
3、过程示意图：
诱导培养基离体的植物器官、 脱分化来自组织或细胞外植体
2. 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套 遗传信息。
具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞， 都具有生长分化成为一个完整生物体的潜能。
植物细胞全能性是细胞分化的理论基础和植 物组织培养技术的理论依据。
3. 全能性高低：
①受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞（卵细胞＞精子） ＞体细胞 ②植物细胞＞动物细胞 ③分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞 ④ 具有持续分裂能力的细胞＞不分裂的细胞 受精卵全能性最高
素，细胞分裂素等）
愈伤组织 （未分化）
排列疏松、无规则 高度液泡化 无定形状态 薄壁细胞 无叶绿体,不进行光 合作用
再分化
从芽或 胚状体
（分化）
优 点？ 植物体
繁殖速度快 不受季节限制 工厂化生产 幼苗无毒 保持优良性状
例题2、下列不能作为植物组织培养的材料是：
A、秋海棠的叶 C、成熟的花粉
D
B、马铃薯的块茎 D、木质部中的导管细胞