细胞工程概述---植物组织培养(第一课时)
植物细胞工程- PPT课件
植物细胞工程 热点
• 1.在无菌和人工控制的条件下，采用植物细胞 和组织培养技术培养植物的细胞，组织，器 官以获得有药用价值的次生代谢产物。 2.采用植物的遗传操作技术改变植物或植物细 胞的原有性状和功能，获得具有优良性状的 植株或植物细胞，生产有药用价值的次生代 谢产物。
第二节 植物细胞培养特性 及主要培养技术
三、植物细胞的培养特点
（1）植物细胞有独特的培养时间及特征：重量的 增加在对数期，次生代谢产物积累在稳定期 （2）植物细胞很少单一细胞生长，对数生长后期分 泌量蛋白和粘多糖，以非均相集合的细胞团悬浮 生长。
（3）植物细胞好气，培养过程需供气及搅拌，
（4）植物细胞较微生物细胞大得多，纤维素细胞壁， 细胞壁脆弱，抗剪切能力小，传统的搅拌式反应 器极易损伤细胞壁
（2）无机氮源，硝酸盐，铵盐为主。
（3）碳源，蔗糖 （4）需多种维生素烟酸，B1，B6和植物生长激素 生
长素，细胞分裂素，赤霉素，脱落酸，乙烯。
（5）需有机物：甘氨酸或水解络酪蛋白，酵母提取液
等。
A
B
A：BA(0mg/L) ，芽（减少），根（增多）愈伤组织（一定量） B：BA(0.1mg/L)，芽（适量），根（适量）愈伤组织（一定量）
二、培养植物细胞 四个生长时期
延迟期：细胞数恒定，高RNA含量，高蛋白质合 成能力； 加速期：细胞快速生长期。细胞数、DNA和蛋白 质浓度增加，有丝分裂活性、RNA含量和蛋白质 合成能力减少； 对数期：介于最大生长率和蛋白质合成完全停止 期之间。增加细胞鲜重、干重及RNA酶活性，蛋 白质合成能力完全减退； 稳定期：细胞数稳定。细胞高液泡化，极度脆弱， 高度分化及高浓度有机化合物。
第四章 植物细胞工程 Plant Cell Engineering
新教材高中生物第2章细胞工程第1节植物细胞工程教师用书苏教版选择性必修3
第一节植物细胞工程课标内容要求核心素养对接1.阐明植物组织培养技术是利用细胞全能性,在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等,在培养基上培养,使其发育成部分或完整植株的技术。
2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成为杂种细胞,继而培育成新植物体的技术。
生命观念：通过植物组织培养技术理解细胞的全能性及原因。
科学思维：理解植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理,以流程图形式表示植物组织培养和植物细胞杂交的过程。
科学探究：尝试探究植物生长素和细胞分裂素的使用顺序及比例对植物组织培养的影响。
一、植物组织培养技术1．概念：利用细胞全能性,在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等,在培养基上培养,使其发育成部分或完整植株的技术。
2．具体步骤选材：外植体：用于植物组织培养的材料如离体的植物器官、组织、细胞或原生质体。
植物的茎尖、根尖、幼嫩的叶片、花药是植物组织培养中常用的外植体。
↓消毒：用消毒剂除去外植体表面的微生物,消毒后的外植体需要用无菌水充分冲洗,以避免消毒剂对外植体的生长、分化过程产生不良影响。
↓接种：无菌条件下,将外植体置于适宜的培养基上的操作。
接种用的培养基一般都要含有适量的水分、无机盐、碳源、氮源、维生素以及植物激素等。
↓诱导脱分化：将已有特定结构和功能的植物组织,在一定条件下,诱导其细胞改变发育途径,逐步失去原有的分化状态,转变为具有分生能力的细胞的过程。
脱分化后形成愈伤组织。
↓诱导再分化：愈伤组织生长一段时间后,将其转移到新的培养基上继续培养,经诱导分化,形成芽和根等器官,或进一步发育成完整植株,也可以诱导形成胚状体。
↓炼苗移植：使分化形成的幼小植株逐渐适应自然环境,保证幼苗移植到大田能顺利成活。
二、植物体细胞杂交技术1．概念：将自发或人工融合的杂种细胞培育成新品种植物体的技术。
2．环节原生质体的制备：酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁→低速离心分离提纯↓原生质体融合的诱导：化学融合法[聚乙二醇法(PEG)]和物理融合法(电融合法) ↓杂种细胞筛选和培养：两两融合有AA、BB、AB三种类型；融合成功的标志：再生出细胞壁↓杂种细胞脱分化和再分化：技术是植物组织培养,原理是植物细胞的全能性↓杂种植株的再生和鉴定3．应用实例白菜—甘蓝、萝卜和甘蓝、烟草和番茄、马铃薯和番茄、水稻和稻稗。
高二生物植物细胞工程(课件)(1)
通过植物组织培养培育成新的植物体
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
植物体细胞杂交
过程示意图
(1)
(2)
(3)
(1)
(4)
(5)
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
二、植物体细胞杂交技术
1. 过程
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。
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
二、植物体细胞杂交技术
3. 成果和未解决的问题
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
二、植物体细胞杂交技术
3. 成果和未解决的问题 成果：
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
植物细胞A
植物细胞B
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
植物细胞A
去壁
去壁
植物细胞B
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
植物细胞A
去壁
原生质体A 原生质体B
去壁
植物细胞B
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
植物细胞A
湖南长郡卫星远程学校
制作 05
2009年下学期
切取 形成层
移栽
无菌 脱分化 诱导愈伤组织
接种
的形成
再分化
培养室
试管苗的形成
湖南长郡卫星远程学校
植物细胞工程教案
植物细胞工程教案第一章：植物细胞工程概述1.1 植物细胞工程的概念解释植物细胞工程的定义强调植物细胞工程的重要性和应用领域1.2 植物细胞工程的历史与发展介绍植物细胞工程的发展历程强调植物细胞工程的重要里程碑和研究进展1.3 植物细胞工程的应用领域列举植物细胞工程在不同领域的应用实例强调植物细胞工程在农业、环境保护和医药等领域的潜力第二章：植物细胞培养技术2.1 植物细胞培养的基本原理解释植物细胞培养的原理和机制强调植物细胞培养的关键因素和条件2.2 植物细胞培养的方法和步骤介绍植物细胞培养的具体方法和步骤强调植物细胞培养中的注意事项和技巧2.3 植物细胞培养的应用实例列举植物细胞培养在不同领域的应用实例强调植物细胞培养在植物繁殖、基因工程和药物筛选等领域的潜力第三章：植物组织培养技术3.1 植物组织培养的基本原理解释植物组织培养的原理和机制强调植物组织培养的关键因素和条件3.2 植物组织培养的方法和步骤介绍植物组织培养的具体方法和步骤强调植物组织培养中的注意事项和技巧3.3 植物组织培养的应用实例列举植物组织培养在不同领域的应用实例强调植物组织培养在植物繁殖、遗传改良和植物修复等领域的潜力第四章：植物再生技术4.1 植物再生技术的基本原理解释植物再生技术的原理和机制强调植物再生技术的关键因素和条件4.2 植物再生技术的具体方法和步骤介绍植物再生技术的具体方法和步骤强调植物再生技术中的注意事项和技巧4.3 植物再生技术的应用实例列举植物再生技术在不同领域的应用实例强调植物再生技术在植物繁殖、遗传改良和植物修复等领域的潜力第五章：植物细胞工程的应用案例分析5.1 植物细胞工程在农业领域的应用案例分析植物细胞工程在农业领域的具体应用案例强调植物细胞工程在提高作物产量、抗病性和适应性等方面的作用5.2 植物细胞工程在环境保护领域的应用案例分析植物细胞工程在环境保护领域的具体应用案例强调植物细胞工程在植物修复和生物降解等方面的作用5.3 植物细胞工程在医药领域的应用案例分析植物细胞工程在医药领域的具体应用案例强调植物细胞工程在药物生产、细胞治疗等方面的作用第六章：植物细胞融合技术6.1 植物细胞融合的基本原理解释植物细胞融合的原理和机制强调植物细胞融合的关键因素和条件6.2 植物细胞融合的方法和步骤介绍植物细胞融合的具体方法和步骤强调植物细胞融合中的注意事项和技巧6.3 植物细胞融合的应用实例列举植物细胞融合在不同领域的应用实例强调植物细胞融合在植物育种、基因工程等方面的潜力第七章：植物体细胞杂交技术7.1 植物体细胞杂交的基本原理解释植物体细胞杂交的原理和机制强调植物体细胞杂交的关键因素和条件7.2 植物体细胞杂交的方法和步骤介绍植物体细胞杂交的具体方法和步骤强调植物体细胞杂交中的注意事项和技巧7.3 植物体细胞杂交的应用实例列举植物体细胞杂交在不同领域的应用实例强调植物体细胞杂交在植物育种、基因工程等方面的潜力第八章：植物基因工程8.1 植物基因工程的基本原理解释植物基因工程的原理和机制强调植物基因工程的关键因素和条件8.2 植物基因工程的方法和步骤介绍植物基因工程的具体方法和步骤强调植物基因工程中的注意事项和技巧8.3 植物基因工程的应用实例列举植物基因工程在不同领域的应用实例强调植物基因工程在提高作物产量、抗病性和适应性等方面的作用第九章：植物细胞工程技术的未来展望9.1 植物细胞工程技术的发展趋势探讨植物细胞工程技术的发展趋势和未来方向强调植物细胞工程技术在农业、环境保护和医药等领域的潜在应用9.2 植物细胞工程技术面临的挑战和解决方案分析植物细胞工程技术面临的挑战和难题探讨解决方案和克服这些挑战的方法第十章：实验练习10.1 植物细胞培养实验设计一个简单的植物细胞培养实验提供实验步骤、材料和注意事项10.2 植物细胞融合实验设计一个简单的植物细胞融合实验提供实验步骤、材料和注意事项10.3 植物组织培养实验设计一个简单的植物组织培养实验提供实验步骤、材料和注意事项重点和难点解析重点环节一：植物细胞工程的概念需要重点关注植物细胞工程的定义和重要性，以及它与传统植物繁殖技术的区别。
第3章细胞工程1植物细胞
1934年美国的White，利 用番茄根建立了第一个 活跃生长的无性繁殖系， 发现B族维生素对培养的 离体根生长具有重要作 用。
创立了White培养基。
1943年White发表了《植物组织培养手册》的专著，
使植物组织培养开始成为一门新兴的学科。
1939年，Gautheret连续培养胡萝卜根形 成层首次成功
植物激素
吲哚乙酸(IAA)，2,4二氯苯氧乙酸(2,4-D)，奈乙 酸(NAA)，
吲哚丁酸(IBA)。
生长素的生理效应： ①使胞壁酸化，增加可塑性，导致细胞伸长变； ②促进RNA和蛋白质的合成，保证可持续生长。
1948 年，Skoog和崔徵通 过对烟草茎切段和髓培养组 织的研究，确定了腺嘌呤／ 生长素的比例是控制芽和根 形成的主要条件之一。
F.Skoog
1956年Miller等发现了激动素。控制器官分 化的激素模式变为激动素／生长素的比例关系。
指出其能有力诱导愈伤组织分化,促进组培发展。
1958年，英国科学家Steward 等用进行悬浮培养，成功诱导出胚 状体并分化为完整的小植株，首次获得植株再生成功。使细胞 全能性理论得到证实，这是植物组培的第一次突破。
induction medium. Bar 2 mm. C Androgenic embryos formed on calli. Bar 4 mm. D Haploid plantlets regenerated from anthers. Bar 3 cm
Assani et al. Plant Cell Rep 2019, 21, 511–516
细胞全能性
已经分化的体细胞具有使后代细胞形成完整 个体的潜能，细胞的这种特性叫做细胞的全能 性。
高中生物第5章植物的组织培养技术第1节植物快速繁殖技术教案中图版
第一节植物快速繁殖技术一、植物组织培养简介1．理论基础：植物细胞的全能性。
(1)愈伤组织的特点：细胞是一种高度液泡化的薄壁细胞，呈无定形状态，排列疏松而无规则，具有很强的分生能力。
(2)脱分化：由高度分化的细胞重新恢复到未分化的状态。
(3)再分化：愈伤组织在适当的人工培养基上继续培养又可以重新分化成芽、根等器官，进而发育成一棵完整的植株。
3．培养基(1)成分：除含外植体所需的各种营养物质外，还需添加生长素和细胞分裂素两种植物激素。
(2)类型：据外植体在不同发育阶段的要求，需配制“脱分化培养基”、“生芽培养基”、“生根培养基”。
4．无菌条件：培养基的灭菌要彻底、外植体的消毒要充分、接种时的无菌操作要严格。
二、月季的快速繁殖程序1．配制培养基先将各种营养成分按比例配制成MS 培养基母液，再利用母液配制所需的三种培养基。
(1)脱分化培养基：母液中加入质量浓度为0.1 mg/L 的6－BA 和IAA 。
(2)生芽培养基：去掉脱分化培养基中的IAA 即可。
(3)生根培养基：无机盐浓度为MS 的12，另外添加质量浓度均为0.1 mg/L 的NAA 和IAA 。
2．外植体消毒清水洗净→体积分数为70%的酒精浸5 s→质量分数为2%的次氯酸钠溶液中浸泡6 min ～10 min→用无菌水清洗至少3次，漂净消毒液→用无菌滤纸吸干。
3．接种：将已消毒的月季嫩茎接种到脱分化培养基上，使嫩茎的形态学下端接触培养基。
4．培养：接种后的锥形瓶放在恒温培养箱中培养，将愈伤组织接种到生芽培养基上，每天用日光灯光照12 h ，培养10 d 左右长出小芽，小芽继续长成枝条。
待枝条长到3 cm左右时，将它切下后插在生根培养基上诱导生根。
5．驯化试管苗6．移栽预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中一、植物组织培养1．原理——细胞的全能性(1)原因：生物体的每个细胞都含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(2)实现全能性的条件：离体状态和适宜的环境条件(如营养物质、激素、温度等)。
《植物组织培养》课件PPT第1章植物组织培养基本知识
——组织培养学科的奠基人
组织培养的奠基人
3. 细胞全能性的证实阶段（1940-1959） 1943年：White植物组织培养手册《A Handbook of Plant Tissue Culture》，标志组织培养 成为一门新兴学科 1946年：罗士韦在菟丝子茎尖培养中观察到花 的形成，为试管受精奠定了基础 1948年：Skoog和崔真培养烟草茎段时，发现腺 嘌呤或腺苷可解除生长素对芽生长的抑 制作用，腺嘌呤/生长素高，生芽；低， 生根；相等，不分化。
②生长周期短，繁殖率高
由于人为控制培养条件，因此生长较快，一般20—30d为一个周期。植物 材料按几何级数繁殖生产，总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致 的优质种苗或脱病毒种苗。
③管理方便，利于工厂化生产和自动化控制
植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿 度、营养、激素等条件，既利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利 于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、 田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫害等一系列繁杂 劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。
一、植物组织培养一般概念
定义：离体（in vitro)条件下利用人工培 养条件在无菌情况下，对植物组织（器官、组 织、细胞、原生质体等）进行培养，并使之生长、 发育再生出完整植株的过程。
外植体（explant)：由活体（in vivo)植物体
上提取下来的，接种在培养基上的无菌细胞、组 织、器官等。
二、植物组织培养的类型
植物组织培养教案
植物组织培养教案第一章：植物组织培养概述1.1 植物组织培养的定义1.2 植物组织培养的发展历程1.3 植物组织培养的应用领域1.4 植物组织培养的优点与局限性第二章：植物组织培养的原理与技术2.1 植物组织培养的原理2.2 植物组织培养的技术步骤2.3 植物组织培养的注意事项2.4 植物组织培养的设备与材料第三章：植物组织培养的实践操作3.1 植物组织培养的实验设计3.2 植物组织培养的实验操作步骤3.3 植物组织培养的实验注意事项3.4 植物组织培养的实验结果与分析第四章：植物组织培养在农业中的应用4.1 植物组织培养在作物育种中的应用4.2 植物组织培养在植物繁殖中的应用4.3 植物组织培养在作物栽培与管理中的应用4.4 植物组织培养在农业环境保护中的应用第五章：植物组织培养在生物科技领域的拓展5.2 植物组织培养在细胞工程中的应用5.3 植物组织培养在植物生物反应器中的应用5.4 植物组织培养在其他生物科技领域的应用第六章：植物组织培养在医药领域的应用6.1 植物组织培养在中药生产中的应用6.2 植物组织培养在珍稀药用植物繁殖中的应用6.3 植物组织培养在细胞产物的工业化生产中的应用6.4 植物组织培养在药物研发与评价中的应用第七章：植物组织培养在环境保护中的应用7.1 植物组织培养在植物修复中的应用7.2 植物组织培养在生物降解中的应用7.3 植物组织培养在生物过滤中的应用7.4 植物组织培养在生产生态材料中的应用第八章：植物组织培养在生物多样性保护中的应用8.1 植物组织培养在濒危植物繁殖中的应用8.2 植物组织培养在基因资源的保存中的应用8.3 植物组织培养在人工种子生产中的应用8.4 植物组织培养在植物育种中的作用第九章：植物组织培养的最新研究进展9.1 植物组织培养技术的最新发展9.2 植物组织培养在基因编辑中的应用9.4 植物组织培养在其他新兴领域的应用第十章：植物组织培养的未来发展趋势10.1 植物组织培养在可持续农业中的作用10.2 植物组织培养在生物产业的发展前景10.3 植物组织培养在生物技术领域的挑战与机遇10.4 植物组织培养在教育与普及中的意义重点和难点解析一、植物组织培养的定义与发展历程：理解植物组织培养的基本概念，以及其从最初发现到现代技术的发展历程。
细胞工程实验--动植物组织培养
植物组织培养试验一培养基母液的配制实验二植物初代培养实验三愈伤组织增殖实验四愈伤组织增殖和芽分化实验五愈伤组织中丙二醛含量的测定实验六愈伤组织中过氧化物酶活性的测定实验七生根培养实验八愈伤组织中多糖或黄酮的提取（两次实验）实验十——十二动物细胞原代培养实验十三细胞活性检测实验一、实验室常规操作、器皿的洗涤、灭菌，配制母液一、实验目的：1.了解实验室常规操作。
2.理解灭菌的原理和操作3.掌握玻璃器皿的洗涤方法。
4.学会配置培养基母液。
5.学会无菌操作的必备知识。
二、原理：组织培养是利用植物细胞全能型的理论，将植物组织离体培养在无菌条件下将植物组织重新分化成，直至长出新的植物个体。
所以无菌操作是实验成败的关键。
三、仪器药品仪器：1000ml的容量瓶、小烧杯、1000ml的大烧杯、玻璃棒、电炉、高压灭菌锅、试剂瓶、100ml容量瓶、酒精灯、镊子、解剖刀、解剖盘、打火机、培养皿、滤纸药品：硝酸钾、硝酸铵、硫酸美、硫酸锰、硫酸锌、磷酸氢二钾、氯化钙、硼酸、甘氨酸、维生素B1、维生素B6、肌醇、氯化钴、升汞、钼酸钠、EDTA-Na2、硫酸亚铁、烟酸、生长素（NAA）、细胞分裂素（6-BA）、碘化钾、PH试纸、氢氧化钠、盐酸、无水酒精、75%酒精四、操作步骤：1.配制培养基母液KNO338gNH4NO333gCaCl2 6.45gMgSO4·7H2O 7.4gK2HPO4 3.4g（2）微量元素（×200）碘化钾硼酸 1.24克 硫酸锰 4.46克 硫酸锌 1.72钼酸钠 硫酸铜 氯化钴 （3）铁盐（×200）EDTA-Na 2 7.46克硫酸亚铁 5.56克 （4）有机（×200）维生素B1 0.1克 维生素B6 0.02克 肌醇 20克 烟酸 0.1克 甘氨酸 0.4克 （5）激素称取50mg6-BA ，加少量盐酸（或乙醇），溶解后用蒸馏水定容到50ml 。
称取50mg NAA ，加入少量1M 氢氧化钠溶液（或乙醇），溶解后用蒸馏水定容到50ml 。
细胞工程学第三版知识点总结归纳
细胞工程学第三版知识点总结归纳一、细胞工程概述。
1. 定义。
- 细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
2. 研究内容。
- 动植物细胞与组织培养，细胞融合（如植物体细胞杂交、动物细胞融合），细胞核移植，染色体工程，胚胎工程等。
3. 细胞工程的发展历程。
- 起步阶段：20世纪初，植物组织培养技术开始发展，Haberlandt提出细胞全能性概念，为细胞工程奠定了理论基础。
- 发展阶段：20世纪中叶后，植物细胞工程取得了一系列成果，如植物体细胞杂交等。
动物细胞工程也逐渐兴起，包括动物细胞培养技术的不断完善等。
- 现代细胞工程：随着基因工程等现代生物技术的发展，细胞工程与之相结合，在生物制药、动植物品种改良等多方面发挥着越来越重要的作用。
二、植物细胞工程。
1. 植物细胞的全能性。
- 概念：植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息，从而具备发育成完整植株的遗传能力。
- 实现全能性的条件：细胞处于离体状态、提供适宜的营养物质（如大量元素、微量元素、有机物等）、植物激素（如生长素和细胞分裂素的比例合适）、适宜的环境条件（温度、光照、pH等）。
2. 植物组织培养。
- 基本过程。
- 外植体选取：通常选择植物的幼嫩组织或器官，如茎尖、根尖、叶片等。
- 消毒：对外植体进行严格的消毒处理，以防止微生物污染。
- 接种：将消毒后的外植体接种到含有营养物质和植物激素的培养基上。
- 脱分化：外植体在适宜条件下形成愈伤组织，愈伤组织细胞的特点是排列疏松、无规则，是一种高度液泡化的薄壁细胞。
- 再分化：愈伤组织在一定条件下重新分化形成根、芽等器官，进而发育成完整植株。
- 培养基的组成。
- 大量元素：包括N、P、K、Ca、Mg、S等，提供植物生长所需的基本营养。
- 微量元素：如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl等，虽然需求量少，但对植物生长发育不可或缺。
植物细胞工程+第1课时+示范教案
第1节植物细胞工程第1课时◆教学目标1．阐明细胞全能性的概念。
2．概述植物组织培养的原理和过程和植物体细胞杂交技术的原理和过程。
3．尝试进行植物组织培养。
◆教学重难点【教学重点】1．植物组织培养的原理和过程。
2．植物体细胞杂交技术的原理。
【教学难点】植物组织培养的实验。
◆教学过程一、新课引入【教师活动】教师引导学生阅读课本34页“从社会中来”，回答问题。
兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低，传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长、繁殖率低等问题，提出问题：如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？这可以通过植物细胞工程技术来完成。
二、新知讲解（一）植物细胞工程的基本技术1．细胞全能性【教师活动】讲述：无论是参天大树，还是兰草等很多人工栽培植物，大都通过播种或扦插实现繁殖的。
除此以外，我们还可以利用他们的一片叶子、一片花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞，同样可以繁殖出新的植株。
教师提问：（1）为什么植物的某一部分，甚至一个细胞可以繁殖出新的植株？（2）体细胞具有全能性的根本原因是什么？（3）为什么一种植物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出细胞全能性？【学生活动】思考、回答问题。
（1）因为植物细胞具有细胞全能性。
细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
（2）根本原因是每个体细胞都含有该物种全部的遗传信息。
（3）因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因选择性表达。
过渡：已经高度分化的植物组织细胞，可以通过怎样的技术和条件从而表现出细胞全能性发育成完整植株呢？2．植物组织培养技术【教师活动】教师引导学生阅读以下资料：资料：科学家将获取的大花蕙兰新芽、茎尖或幼根等组织或器官，消毒处理后，接种到含适量营养物质和激素的MS固体培养基上，经培养形成细胞团，即愈伤组织。
将愈伤组织移种到含有不同激素的分化培养基上诱导形成原球茎。
原球茎可以在一年内增殖出几百万个原球茎，而且每个原球茎都可在生根培养基上诱导分化出芽和根，最终得到完整的试管苗。
课件 _植物细胞的全能性、植物组织培养的过程和条件
小资料
克隆：用幼苗或嫩枝以营养繁殖方式培育植物。 1.分子水平基因克隆 指通过重组DNA技术插入某载体的特定DNA片段，在宿主细胞中进行多次复制而 形成的分子群体。 2.细胞水平的克隆 指由一个细胞分裂形成的一个细胞群体。产生特异性抗体的所有浆细胞是由一个 B细胞分裂形成的的一个细胞群体。 3.个体水平 指通过无性繁殖而得到的基因型相同的个体组完整植株成为可能
2.植物组织培养技术
定义：在无菌和人工控制条件下，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，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。 （由于脱离母体又称为离体培养） 理论基础：植物细胞的全能性。 类型：依据外植体的不同，可将植物组织培养分为器官培养、组织培养、细胞培 养、原生质体培养等。
第一节第1课时
植物细胞的全能性、植物组织培养的 过程和条件
细胞工程
细胞工程：是按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以生物组织、细 胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上改造生物遗传特性，以获得（目的） 特定的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术。
类型：按技术类型可分为细胞和组织培养、细胞融合、核移植技术等； 按生物类型可分为植物细胞工程和动物细胞工程等。
天然植物激素在植物体内都有相应的使之分解的酶，所以作用的时间短。而人工 合成的植物激素类似物，在植物体内没有使之分解的酶，作用的时间长，效果显 著，生产成本低。
问题探究
如图是 1958 年美国科学家斯图尔德以一小块胡萝卜韧皮部组织为材料培育出 能开花结果的胡萝卜植株的简要流程图：
胡萝卜根横取切出韧皮部组织培养基①中培养愈伤组织――②→胚状体―→试管苗―→ 开花的胡萝卜植株
高中生物第2章细胞工程第1节第1课时植物细胞工程的基本技术课件选择性必修3
[解析] (1)分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植 物细胞具有全能性。(2)在本实验中，切取胡萝卜块时要切取含有形成 层的部分，原因是形成层容易诱导形成愈伤组织。(3)决定植物细胞脱 分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，步骤⑤(诱导愈 伤组织形成)和步骤⑥(诱导愈伤组织分化形成试管苗)所需的生长素 和细胞分裂素的比例不同，故从步骤⑤到步骤⑥需更换培养基。愈伤 组织通过细胞的再分化过程形成试管苗。(4)步骤⑥需要照光培养，其 作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(5)组织培养 没有经过两性生殖细胞的结合，因此属于无性繁殖，组织培养得到的 植株保持了原品种的遗传特性。
4．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生
质体的融合。
(√ )
5．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。
(√ )
关键能力·突破重难
核心点一 核心点二
1．植物组织培养的过程
植物组织培养
(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。
[解析] (1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原 生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，诱导原生质体融合 常用的化学诱导剂是 PEG(聚乙二醇)。原生质体融合成功的标志是杂 种细胞再生成细胞壁；图中 X 经过离体培养，可以形成试管苗，所以 X 是愈伤组织。
(2)植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当生长素与细胞 分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素。
第二章 细胞工程 第1节 植物细胞工程
第1节植物细胞工程一、细胞工程概念及植物组织培养技术1．细胞工程的含义2.细胞的全能性(1)定义：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。
(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，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．植物组织培养技术(1)概念：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)理论基础：植物细胞的全能性。
(3)前提：离体的植物器官、组织或细胞等。
(4)条件：激素、人工配制的培养基上、适宜的培养条件。
(5)结果：脱分化形成愈伤组织，再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。
(6)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脱分化：已经分化的细胞，在一定激素和营养等条件的诱导下，失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞。
③愈伤组织：脱分化而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。
4．菊花的组织培养【归纳总结】生长素和细胞分裂素的用量生长素/细胞分裂素的比值作用效果比值高时 促进根的分化、抑制芽的形成 比值低时 促进芽的分化、抑制根的形成比值适中时促进愈伤组织的形成【强化记忆】1．植物细胞具有全能性的原因是什么？ 提示 植物细胞具有本物种的全部遗传信息。
2．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的原因是在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择地表达。
3．请用流程图的形式写出植物组织培养的过程。
提示 外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化胚状体――→诱导生芽――→诱导生根――→诱导试管苗。
4．在菊花组织培养过程中，在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养，有利于细胞脱分化产生愈伤组织(如果是在光照条件下，容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织)。
细胞工程植物组织培养技术课件
离体培养的概念与特点
概念
离体培养是指将植物组织或细胞从植物体中分离出来，在无菌条件下进行培养 ，以诱பைடு நூலகம்其分裂、生长和分化的一种技术。
特点
离体培养可以不受植物体本身生长和发育的限制，能够在人为控制的条件下进 行快速繁殖和基因改良，是植物组织培养技术中的一种重要方法。
离体培养的实验操作流程
实验准备
准备好所需的实验器材和试剂，如 培养皿、培养基、接种工具、消毒 剂等。
特点
高度洁净的培养环境，可控制培养条 件，实现快速繁殖和基因工程操作等 。
植物组织培养技术的发展历程
起始阶段
1902年，德国植物学家哈伯兰特提出植物细胞 具有全能性的理论。
奠基阶段
1958年，斯图尔德成功实现了烟草植株的离体 培养。
发展阶段
20世纪70年代，植物组织培养技术广泛应用于 快速繁殖和基因工程领域。
植物组织培养技术的应用领域
快速繁殖
遗传育种
通过植物组织培养技术实现植物快速繁殖 ，满足农业生产需求。
通过植物组织培养技术实现植物遗传改良 和育种。
细胞培养与次生代谢产物生产
生物反应器与药物筛选
利用植物组织培养技术生产具有经济价值 的次生代谢产物。
利用植物组织培养技术构建生物反应器， 进行药物筛选和生产。
培养基的成分与配制
培养基是植物组织培养中供给离体细胞营养、促进细胞分裂 和生长的介质，其成分和配比对植物生长和发育具有重要影 响。
培养基通常包括无机盐、碳源、生长调节物质和有机附加物 等，需要根据不同植物种类和培养目的进行选择和配制，以 保证最佳的生长条件。
培养条件及其控制
植物组织培养需要在一定的温度、光照、湿 度等条件下进行，这些条件对植物生长和发 育具有重要影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
应用的原理和方法：_______________
研究水平：_______________
研究目的：_______________
细胞工程与基因工程相比：
思考:
克隆多莉羊技术是水平上的技术，培育抗虫棉是水平上的技术。
三、细胞工程分类。
结合教材第46页第二段，思考并回答问题。
板书：______________
板书：第二章第1节细胞工程概述
【新课推进】
一、细胞工程的发展历程
结合教材第45页，思考并填表格（PPT展示）：
时间
科学家
实验过程
贡献
1907年
哈里森
用盖玻片悬滴培养_________
开创了_______
1937年
高特里特
_________培养胡萝卜组织，并使细胞_________
成功进行了_________
答：因为用于培养植物细胞的MS培养基也适合微生物的生长繁殖，若微生物大量繁殖则会消耗营养物质，并产生对所培养的植物细胞有害的代谢废物，导致实验失败。
3、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？外植体选择时，常选择哪些部位作为外植体？
答：形成层细胞具有旺盛的分裂能力，容易诱导形成愈伤组织。其他部分的细胞当然也能培养成小植株，不过培养起来要困难一点。常用的外植体有:植物的茎尖、根尖、幼嫩的叶片、花药等。
探讨3.植物组织培养所用的培养基中决定植物脱分化、再分化的关键因素是什么？
探讨4.从繁殖方式上看，植物组织培养属于哪种繁殖方式？为什么？
板书设计
第2节有性生殖
一、细胞工程的发展历程
二、细胞工概念。
三、细胞工程分类。
四、植物组织培养技术（重点）
1、细胞全能性：
2、植物组培过程：离体的植物细胞、组织或器官（外植体）
2、植物组织培养技术和基本原理<重点、难点>
3、细胞全能性、外植体、脱分化、再分化、愈伤组织的概念<重点>
4、理解植物组培是无性生殖的过程<难点>
教法设计
观察、讨论、引导、启发、谈话相结合
教具准备
教材、彩色粉笔、多媒体课件
教学过程
公共教学
个性教学
【本节目标】
1、了解细胞工程发展史，概念，分类。
2、掌握植物组织培养技术的过程，原理，条件。
思考：体细胞含有的遗传物质和受精卵是否相同，是否也能够发育成一个完整的个体呢？
是，是，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的潜能。
引出细胞全能性的概念，并分析细胞具有全能性的原因，体现。
含该物种全套遗传物质
板书：1.细胞全能性：细胞新个体
【过渡】
如何来证明细胞具有全能性呢？证据是什么？引出植物组织培养技术，本节课的重点。
避光脱分化：由外植体形成愈伤组织的过程
愈伤组织（未分化）
需光再分化：愈伤组织重新分化出根、芽等器官的过程。
芽或根等器官
生长发育
完整植物体
炼苗移栽
3、条件：离体、无菌、适宜的温度、PH、适宜的培养基（含一定的营养物质）、适时光照
4、培养基
5.概念：
教学反思
1972年
卡尔逊
用_________作为促融合因子，成功_______________
获得了世界上第一个_______
1996年
韦尔穆特
利用成年芬兰白面母羊_______________
首次_______________
______________
二、细胞工程概念。
结合教材第46页第一段，思考并回答问题，并思考细胞工程和基因工程的区别。
5、诱导脱分化和再分化过程中对光照的需求如何？
脱分化不需要光照，在有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。再分化需要光照。
【课堂小结】
一、细胞工程的发展历程
二、细胞工程概念。
三、细胞工程分类。
四、植物组织培养技术（重点、难点）
强调几个概念：细胞全能性、外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
植物组织培养。
5、掌握植物组织培养技术的过程，原理，条件。
6、掌握外植体、脱分化、再分化、愈伤组织的概念。
过程与方法
1、在教学过程中，合理利用图片等相关资料，培养学生的观察能力、思维能力以及整合、运用科学信息的能力
2、创设问题情境，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。
情感态度价值观
板书：2.植物组织培养过程。
思考：生物个体发育过程中，细胞能不能表现出细胞全能性？为什么？要体现细胞全能性，前提是什么？
不能，在特定的时间，空间下，基因会选择性表达，从而分化成各种组织和器官。要体现细胞全能性，首先必须离体。
学生观看PPT图片，认真观察，思考植物组织培养需要哪些条件，过程如何。
板书：离体的植物细胞、组织或器官（外植体）
3、掌握细胞全能性、外植体、脱分化、再分化、愈伤组织的概念。
【导入新课】
《西游记》中孙悟空是一个神通广大的人物，他能利用毫毛“变出”若干个自己。现在随着生物技术的发展，科学家们创造了用成年哺乳动物的体细胞“复制”动物自身的奇迹，引发了全世界的克隆研究高潮。PPT展示美丽的“试管苗玫瑰”，这些都是细胞工程获得的。引出课题。
4、对所用培养基的有什么要求？
形态：固体培养基
营养成分：大量元素、微量元素、有机物（氨基酸、维生素、蔗糖等）、水。
激素：细胞分裂素和生长素。两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。
生长素/细胞分裂素:比值高时，有利于根的分化；
生长素/细胞分裂素:比值低时，有利于芽的分化；
生长素/细胞分裂素:比值适中，促进愈伤组织的形成。
【课堂练习】新新学案25页合作探讨
下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程，请据图分析：
探讨1.在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？
探讨2.图中A是什么过程？为什么该过程要求“避光条件”下培养？图中B是什么过程？该过程也要求“避光条件”下培养吗？
课题
第二章、细胞工程概述------植物细胞工程（1）
课时安排
4
本节课时
1
学期总课次
25
主备人
杨丹丹
审阅
高二生物备课组
授课人
杨丹丹
授课时间
2017.3.31
授课班级
高二10-12
教学目标
知识与技能
1、了解细胞工程发展史。
2、理解细胞工程的概念，明确和基因工程的区别。
3、了解细胞工程的分类。
4、理解细胞的全能性。
脱分化：由外植体形成愈伤组织的过程
愈伤组织（未分化）
再分化：愈伤组织重新分化出根、芽等器官的
炼苗移栽
思考：1、植物组织培养需要哪些条件？
离体、无菌、适宜的温度、PH、适宜的培养基（含一定的营养物质）、适时光照
2、在植物组培过程中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
1、通过介绍细胞工程发展史，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。
2、使学生认同到随着人们视野的不断拓宽，认知的不断加深，科学技术呈现日新月异、日臻完善的发展趋势。从而在学习过程中用发展的眼光看待问题，分析问题，不墨守陈规，不拘泥于原有知识的限制而勇于开拓，推陈出新。
重难点
1、细胞工程，基因工程的比较<重点>
（1）根据研究对象
______________
______________
（2）根据使用技术______________
______________
【过渡】今天，我们重点来讲植物组织培养技术。
板书：四、植物组织培养技术
思考：从遗传角度分析，受精卵为什么能发育成一个完整的个体？
受精卵含有该物种生长、发育的全套遗传物质（全套基因）