2018_2019学年高中生物第3章细胞工程第1节植物细胞工程第2课时植物细胞工程的应用课件北师大版选修3
第3章 第1节
植物细胞工程
第2课时 植物细胞工程的应用
[目标导读]
1.结合教材P50～51图文，了解植物的微型快速繁殖、人工种子和作物
脱毒。
2.阅读教材P51～52内容，理解愈伤组织的诱变育种、细胞产物的工厂
化生产及拯救濒危植物。
[重难点击]
1.植物细胞工程的实际应用。
2.细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。
(3)产物种类： 药物 、橡胶、香精油和色素等。
(4)优势：快速、高效地得到大量的 细胞或细胞产物 。
3.拯救濒危植物
利用 植物细胞培养 技术来培养大量红豆杉细胞，利用这种方法来大量生
产紫杉醇，从而拯救红豆杉。
互动探究 1.愈伤组织的诱变育种过程如图所示，请据图分析： 诱变处理 ↓
筛选 脱分化 外植体 ― ― ― → 新品种 ― ― ― ― → 愈伤组织―→ 突变体 培育
(1) 细胞产物工厂化生产实质上是植物组织培养的过程，在生产中通常要 培养到什么阶段？ 答案 愈伤组织。 (2)与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物有哪些优点？ 答案 没有时间、地点、环境的影响，克服了植物体生长缓慢的缺点，提
答案
取方便等。
活学活用
2.在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是
3.人工种子比天然种子有许多优越性，下列对其优越性的叙述，不正确的是
A.可使自然状态下不结子的植物得以繁殖
B.方便贮藏和运输
C.可以随意改变植物的遗传性状 √
D.可快速、大量繁殖 解析 人工种子是通过植物细胞工程完成的，所以可以使在自然条件下
不结子或珍贵的植物得以繁殖；人工种子外层是起保护作用的薄膜，类
答案
2. 把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养，获得了许多完 整的植株，这些植株 A.变异频率较高 B.都是单倍体 C.彼此性状极其相似 √ D.都是纯合体
解析
植物组织培养属于无性繁殖方式，是由同一个胡萝卜韧皮部细胞
培育而来的许多植株，遗传物质均相同，故其性状极为相似。
1
2
3
4
5
解析
答案
(1)概念：利用 植物组织培养 技术快速繁殖植物的方法。
(2)优点
① 无性 繁殖，能够保持种苗的优良遗传特性。
②繁殖速度 快 ，周期短。
(3)实例：一些优良的观赏植物、经济林木等都已经利用工厂化微型繁殖
来进行大规模的无性繁殖。
2.人工种子 (1)组成 ①胚状体：通过 植物组织培养 获得，相当于天然种子的胚。 ②有机薄膜：含有胚状体萌发和发育成幼苗所需的各种养分；可以缓冲 碰撞；可以附加大量的植物 生长调节剂 、农药、 抗生素 和一些有益菌 种等。 (2)优点：①属于无性生殖，不发生 性状分离 的现象。 ②生产上不受 季节的限制。
课堂导入
方式一 拯救国家极危植物——虎颜花
虎颜花为野牡丹科单种属植物，原产广东，为罕见的野生观赏植物，有
重要的科研价值。虎颜花叶片基生，叶形巨大、美丽，呈心形，上有老
虎斑纹，故称虎颜花。国际自然保护联盟已将虎颜花列为极危物种。为
拯救虎颜花，我国华南植物园的科学家对虎颜花进行了组织培养，获得
1万株试管苗，又利用生态恢复技术，使虎颜花成功回归野外。这体现
了植物细胞工程的实际应用。那么植物细胞工程技术在生产生活中还有
哪些方面的应用呢？让我们进入本节的学习，一起来了解吧！
方法二
具有小灵芝草之称的金钗石斛是一种名贵的中草药，它具有生
津益胃、润肺止咳之功效。金钗石斛的有效化学成分为大黄酚和 β－谷
甾醇。那么我们能否在工厂内大量生产这两种物质呢？
能！取金钗石斛的茎尖或根尖组织，并培养为愈伤组织再放入液体培养
以向人工种皮中加入哪些物质？ 答案 针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂(人工种皮)中应具 有适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进 胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
答案
活学活用 1.兰花在我国种植历史悠久，“远东麒麟”以每盒3万元的价格在拍卖网 卖出。下面是通过细胞培养形成兰花植株的示意图，请据图回答下列问 题：(注：胚状体等同于植物种子的胚的结构)
3.作物脱毒
(1)原理： 无性 繁殖的作物，病毒容易逐年积累，但是 幼嫩 的组织和器官
中病毒的含量较低或者不含病毒。
(2)方法：选取植物的 茎尖 进行植物组织培养。
(3)实例：脱毒马铃薯、脱毒草莓等。
互动探究 结合下面人工种子的结构示意图，探究下列问题：
1.常规的种子繁殖存在哪些缺陷？ 答案 (1)周期长；
达标检测
1.下列属于植物的微型繁殖技术的是 A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗 √ B.水稻种子萌发并长成新个体 C.扦插的葡萄枝条长成新个体 D.柳树芽发育成枝条
解析
水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育
过程；其次，扦插的葡萄枝条长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。
1
2
3
4
5
解析
(3)诱导分化得到的突变体都可以利用吗？为什么？
答案 大都不可以。因为基因突变具有多害少利性，即得到的突变体大多
答案
是有害的。
2.分析工厂化生产人参皂甙干粉的流程，探究下面的问题：
脱分化 培养 选择增殖速度快且细胞内 扩大 人参根 ― ― ― ― ― → 愈伤组织 ― ― ― ― → ― ― ― ― → 培养 人参皂甙含量高的细胞 提取 大量细胞― ― ― ― → 皂甙
1 2 3 4 5
(1)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人工种皮等3部分 胚状体在萌发初期 组成。包埋胚状体的胶质中富含营养物质，这是因为_________________ 不能进行光合作用 。为了满足胚状体代谢的需求，“人工种皮”则必须 _________________ 透水、透气 性能。 具有良好的____________ 解析 胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此需要给其提供营养，
C.利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产 √ D.利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，遵循基因的自由组合 规律
1
2
3
4
5
答案
5. 科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉中，通过植物组织培养技术获 得胚状结构(胚状体)，胚状体不同于一般的种子胚，是由非合子细胞分化 形成的类似于胚的结构物，所以，又称“体细胞胚”或“花粉胚”。胚 状体在一定的条件下，可以通过胚胎发育过程形成植株。将其包埋在一 个能提供营养的胶质中，外层再包裹上人造种皮，便制成了 “ 人工种 子”。人工种子的概念是 1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、 细胞培养会议上首次提出来的。目前，我国科学家利用植物组织培养技 术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日、 法等各国正着手将人工种子市场化、商品化。
②优势：克服突变体的 嵌合性 等缺陷，极大地提高了诱变育种的效率。
2.细胞产物的工厂化生产
(1)原理： 植物组织培养 。
(2)生产流程
脱分化 愈伤组织 分散开 外植体(离体的植物器官、组织或细胞)― ― ― ― ― ― ― → ― ― ― ― ― → 发酵、提取 细胞悬液― ― ― ― ― ― ― ― ― →细胞产物。
答案
二、愈伤组织的诱变育种、细胞产物 的工厂化生产以及拯救濒危植物
基础梳理 1.愈伤组织的诱变育种 (1)诱变育种 ①概念：是指利用 物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变 异群体中 选择 符合人们某种要求的单株，进而培育成新品种的育种方法。 ②诱发突变的因素：物理因素：主要指一些 射线 。 化学因素：主要是利用一些烷化剂、 碱基 类似物、抗生素等化学药物。 (2)愈伤组织的诱变育种 ①原理：植物的愈伤组织在培养过程中一直处于 分裂增生 的状态，其遗传 物质极易受到外界因素的影响而发生变异。
人工种皮要有很好的透气性，保证供给胚足够的氧气。胚状体的培育利 用的是植物组织培养技术，培养基中需要添加生长素和细胞分裂素，同 时要保证无菌的条件。
1
2
3
4
5
解析
答案
(2)由“人工种子”萌发出的植株是否可育？
由花粉培养发育的植株一般不可育；由体细胞经组织培养发育的植株则 _______________________________________________________________
① ② 从切片中分离 兰花植株 ― ― → 茎尖的切片 ― ― → 的茎尖细胞 ↑⑥ ↓③
⑤ ④ 试管植物 ― ― → 胚状体 ― ― → 愈伤组织
强 填“强”或“弱”)，分化能力____( 强 填“强” (1)愈伤组织的分裂能力_____( 脱分化 形成的。 或“弱”)，是由植物体细胞经过_______
(2)发生性状分离而丧失其优良特性；
(3)受季节、气候和地域的限制。
答案
2.人工种子的胚状体和常规种子的胚在来源上有何区别？ 答案
结果。
人工种子的胚状体是无性繁殖的结果，常规种子的胚是有性繁殖的
答案
3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分。人
工种皮中应该具有哪些有效成分？为了促进胚状体的生长发育，我们还可
基中进行悬浮培养，获得大量的金钗石斛细胞，从混合液中分离纯化大
黄酚和β－谷甾醇即可。
这是植物细胞工程实际应用的一个实例，要了解更多这方面的信息，请
跟随教材一起来学习吧。
内容索引
一、植物繁殖的新途径 二、愈伤组织的诱变育种、细胞产物的工厂化生产以及 拯救濒危植物
达标检测
一、植物繁殖的新途径
基础梳理 1.植物的微型快速繁殖
A.培养的细胞一直处于分裂增生的状态 √
B.培养基营养丰富，易于植物生长
C.纺锤丝的形成容易受抑制
植物细胞工程
第2课时 植物细胞工程的应用
[目标导读]
1.结合教材P50～51图文，了解植物的微型快速繁殖、人工种子和作物
脱毒。
2.阅读教材P51～52内容，理解愈伤组织的诱变育种、细胞产物的工厂
化生产及拯救濒危植物。
[重难点击]
1.植物细胞工程的实际应用。
2.细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。
(3)产物种类： 药物 、橡胶、香精油和色素等。
(4)优势：快速、高效地得到大量的 细胞或细胞产物 。
3.拯救濒危植物
利用 植物细胞培养 技术来培养大量红豆杉细胞，利用这种方法来大量生
产紫杉醇，从而拯救红豆杉。
互动探究 1.愈伤组织的诱变育种过程如图所示，请据图分析： 诱变处理 ↓
筛选 脱分化 外植体 ― ― ― → 新品种 ― ― ― ― → 愈伤组织―→ 突变体 培育
(1) 细胞产物工厂化生产实质上是植物组织培养的过程，在生产中通常要 培养到什么阶段？ 答案 愈伤组织。 (2)与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物有哪些优点？ 答案 没有时间、地点、环境的影响，克服了植物体生长缓慢的缺点，提
答案
取方便等。
活学活用
2.在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是
3.人工种子比天然种子有许多优越性，下列对其优越性的叙述，不正确的是
A.可使自然状态下不结子的植物得以繁殖
B.方便贮藏和运输
C.可以随意改变植物的遗传性状 √
D.可快速、大量繁殖 解析 人工种子是通过植物细胞工程完成的，所以可以使在自然条件下
不结子或珍贵的植物得以繁殖；人工种子外层是起保护作用的薄膜，类
答案
2. 把胡萝卜单个韧皮部细胞接种到配制的培养基上培养，获得了许多完 整的植株，这些植株 A.变异频率较高 B.都是单倍体 C.彼此性状极其相似 √ D.都是纯合体
解析
植物组织培养属于无性繁殖方式，是由同一个胡萝卜韧皮部细胞
培育而来的许多植株，遗传物质均相同，故其性状极为相似。
1
2
3
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5
解析
答案
(1)概念：利用 植物组织培养 技术快速繁殖植物的方法。
(2)优点
① 无性 繁殖，能够保持种苗的优良遗传特性。
②繁殖速度 快 ，周期短。
(3)实例：一些优良的观赏植物、经济林木等都已经利用工厂化微型繁殖
来进行大规模的无性繁殖。
2.人工种子 (1)组成 ①胚状体：通过 植物组织培养 获得，相当于天然种子的胚。 ②有机薄膜：含有胚状体萌发和发育成幼苗所需的各种养分；可以缓冲 碰撞；可以附加大量的植物 生长调节剂 、农药、 抗生素 和一些有益菌 种等。 (2)优点：①属于无性生殖，不发生 性状分离 的现象。 ②生产上不受 季节的限制。
课堂导入
方式一 拯救国家极危植物——虎颜花
虎颜花为野牡丹科单种属植物，原产广东，为罕见的野生观赏植物，有
重要的科研价值。虎颜花叶片基生，叶形巨大、美丽，呈心形，上有老
虎斑纹，故称虎颜花。国际自然保护联盟已将虎颜花列为极危物种。为
拯救虎颜花，我国华南植物园的科学家对虎颜花进行了组织培养，获得
1万株试管苗，又利用生态恢复技术，使虎颜花成功回归野外。这体现
了植物细胞工程的实际应用。那么植物细胞工程技术在生产生活中还有
哪些方面的应用呢？让我们进入本节的学习，一起来了解吧！
方法二
具有小灵芝草之称的金钗石斛是一种名贵的中草药，它具有生
津益胃、润肺止咳之功效。金钗石斛的有效化学成分为大黄酚和 β－谷
甾醇。那么我们能否在工厂内大量生产这两种物质呢？
能！取金钗石斛的茎尖或根尖组织，并培养为愈伤组织再放入液体培养
以向人工种皮中加入哪些物质？ 答案 针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂(人工种皮)中应具 有适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进 胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
答案
活学活用 1.兰花在我国种植历史悠久，“远东麒麟”以每盒3万元的价格在拍卖网 卖出。下面是通过细胞培养形成兰花植株的示意图，请据图回答下列问 题：(注：胚状体等同于植物种子的胚的结构)
3.作物脱毒
(1)原理： 无性 繁殖的作物，病毒容易逐年积累，但是 幼嫩 的组织和器官
中病毒的含量较低或者不含病毒。
(2)方法：选取植物的 茎尖 进行植物组织培养。
(3)实例：脱毒马铃薯、脱毒草莓等。
互动探究 结合下面人工种子的结构示意图，探究下列问题：
1.常规的种子繁殖存在哪些缺陷？ 答案 (1)周期长；
达标检测
1.下列属于植物的微型繁殖技术的是 A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗 √ B.水稻种子萌发并长成新个体 C.扦插的葡萄枝条长成新个体 D.柳树芽发育成枝条
解析
水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育
过程；其次，扦插的葡萄枝条长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。
1
2
3
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解析
(3)诱导分化得到的突变体都可以利用吗？为什么？
答案 大都不可以。因为基因突变具有多害少利性，即得到的突变体大多
答案
是有害的。
2.分析工厂化生产人参皂甙干粉的流程，探究下面的问题：
脱分化 培养 选择增殖速度快且细胞内 扩大 人参根 ― ― ― ― ― → 愈伤组织 ― ― ― ― → ― ― ― ― → 培养 人参皂甙含量高的细胞 提取 大量细胞― ― ― ― → 皂甙
1 2 3 4 5
(1)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人工种皮等3部分 胚状体在萌发初期 组成。包埋胚状体的胶质中富含营养物质，这是因为_________________ 不能进行光合作用 。为了满足胚状体代谢的需求，“人工种皮”则必须 _________________ 透水、透气 性能。 具有良好的____________ 解析 胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此需要给其提供营养，
C.利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产 √ D.利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，遵循基因的自由组合 规律
1
2
3
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5
答案
5. 科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉中，通过植物组织培养技术获 得胚状结构(胚状体)，胚状体不同于一般的种子胚，是由非合子细胞分化 形成的类似于胚的结构物，所以，又称“体细胞胚”或“花粉胚”。胚 状体在一定的条件下，可以通过胚胎发育过程形成植株。将其包埋在一 个能提供营养的胶质中，外层再包裹上人造种皮，便制成了 “ 人工种 子”。人工种子的概念是 1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、 细胞培养会议上首次提出来的。目前，我国科学家利用植物组织培养技 术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日、 法等各国正着手将人工种子市场化、商品化。
②优势：克服突变体的 嵌合性 等缺陷，极大地提高了诱变育种的效率。
2.细胞产物的工厂化生产
(1)原理： 植物组织培养 。
(2)生产流程
脱分化 愈伤组织 分散开 外植体(离体的植物器官、组织或细胞)― ― ― ― ― ― ― → ― ― ― ― ― → 发酵、提取 细胞悬液― ― ― ― ― ― ― ― ― →细胞产物。
答案
二、愈伤组织的诱变育种、细胞产物 的工厂化生产以及拯救濒危植物
基础梳理 1.愈伤组织的诱变育种 (1)诱变育种 ①概念：是指利用 物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变 异群体中 选择 符合人们某种要求的单株，进而培育成新品种的育种方法。 ②诱发突变的因素：物理因素：主要指一些 射线 。 化学因素：主要是利用一些烷化剂、 碱基 类似物、抗生素等化学药物。 (2)愈伤组织的诱变育种 ①原理：植物的愈伤组织在培养过程中一直处于 分裂增生 的状态，其遗传 物质极易受到外界因素的影响而发生变异。
人工种皮要有很好的透气性，保证供给胚足够的氧气。胚状体的培育利 用的是植物组织培养技术，培养基中需要添加生长素和细胞分裂素，同 时要保证无菌的条件。
1
2
3
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5
解析
答案
(2)由“人工种子”萌发出的植株是否可育？
由花粉培养发育的植株一般不可育；由体细胞经组织培养发育的植株则 _______________________________________________________________
① ② 从切片中分离 兰花植株 ― ― → 茎尖的切片 ― ― → 的茎尖细胞 ↑⑥ ↓③
⑤ ④ 试管植物 ― ― → 胚状体 ― ― → 愈伤组织
强 填“强”或“弱”)，分化能力____( 强 填“强” (1)愈伤组织的分裂能力_____( 脱分化 形成的。 或“弱”)，是由植物体细胞经过_______
(2)发生性状分离而丧失其优良特性；
(3)受季节、气候和地域的限制。
答案
2.人工种子的胚状体和常规种子的胚在来源上有何区别？ 答案
结果。
人工种子的胚状体是无性繁殖的结果，常规种子的胚是有性繁殖的
答案
3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分。人
工种皮中应该具有哪些有效成分？为了促进胚状体的生长发育，我们还可
基中进行悬浮培养，获得大量的金钗石斛细胞，从混合液中分离纯化大
黄酚和β－谷甾醇即可。
这是植物细胞工程实际应用的一个实例，要了解更多这方面的信息，请
跟随教材一起来学习吧。
内容索引
一、植物繁殖的新途径 二、愈伤组织的诱变育种、细胞产物的工厂化生产以及 拯救濒危植物
达标检测
一、植物繁殖的新途径
基础梳理 1.植物的微型快速繁殖
A.培养的细胞一直处于分裂增生的状态 √
B.培养基营养丰富，易于植物生长
C.纺锤丝的形成容易受抑制
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2018-2019学年高中生物人教版选修3课件：2.1.1植物细胞工程的基本技术
作用效果 促进根分化、抑制芽形成 促进芽分化、抑制根形成 促进愈伤组织形成
自主预习
知识梳理 典例透析
合作探究
三、植物体细胞杂交技术 1.流程
自主预习
知识梳理 典例透析
合作探究
特别提醒(1)植物细胞融合完成的标志是新细胞壁的形成,而植物 体细胞杂交完成的标志是培育出杂种植株,而不是形成杂种细胞。 (2)杂种植株细胞中含有两种植物的遗传物质,因而具备两种植物 的遗传特征。 2.通过植物体细胞杂交技术获得的植物的染色体组数 (1)染色体组数目=甲、乙两个细胞内染色体组数之和。 (2)植物体细胞杂交后的植物,有几个染色体组就称为几倍体。 (3)举例:二倍体白菜和二倍体甘蓝体细胞杂交得到的白菜—甘蓝 有四个染色体组,为四倍体。 特别提醒两个细胞融合成一个细胞,不管是染色体数,还是染色体 组数,都可采用两细胞相关数值直接相加的方法。
自主预习
知识梳理 典例透析
合作探究
一、细胞的全能性 1.细胞全能性的表现 (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本物种个体所需要的全套基 因。 (2)全能性表现的条件:离体状态;环境条件适宜(营养、激素、温 度和光照等)。
自主预习
知识梳理 典例透析
合作探究
二、植物组织培养技术 1.流程
离体的植物器官、组织、细胞 胚状体)→试管苗 植株 愈伤组织 丛芽(或
特别提醒在植物组织培养过程中,对离体的植物材料的表面一定 要进行消毒。 2.培养基 植物组织培养的培养基为固体或半固体培养基,大多数都由无机 营养成分、有机营养成分、激素和琼脂四部分组成。其中无机营 养成分主要是水、矿质元素;有机营养成分主要是蔗糖、氨基酸、 维生素;激素主要是细胞分裂素和生长素。
精选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。
第二章细胞工程第1节植物细胞工程 教学课件人教版高中生物选择性必修3
作用效果 促进根的分化、抑制芽的形成
知识点二 植物体细胞杂交技术
1.概念 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.过程
细胞壁
脱分化 愈伤组织
3.意义
有性生殖只能在同种生物间进行
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
知识点一 植物组织培养技术
1.细胞工程: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.细胞的全能性: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。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__。
结论语句辨一辨 1.植物体细胞杂交过程中,要先去除细胞壁的原因是细胞壁阻碍了原生质 体的融合。( √ ) 2.植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。( × ) 3.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。( √ ) 4.植物体细胞杂交过程中,原生质体融合的结构基础是细胞膜的流动性。
↓ 移栽:将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入 土。
旁栏边角想一想 菊花的组织培养中,为什么要强调所用培养基、器械的灭菌和实验人员的 无菌操作? 提示 避免杂菌与培养物竞争营养,且有些杂菌会危害培养物的生长。
人教版高中生物选修三课件：2.1植物细胞工程
3．植物体细胞杂交的目的中错误的是
上
B.获得杂种植株
C.克服远源杂交不亲和的障碍
D.实现原生质体的融合
4.未能解决的问题：
未能让杂种植物按照人 们的需要表现出亲代的优良 性状。
• 植物细胞工程 一、植物组织培养技术 过程:外植体→愈伤组织→根茎芽→植物体 原理：植物细胞的全能性 二、植物体细胞杂交技术 过程：原生质体融合和组织培养 每一步骤的方法和原理 目的和意义。
1．植物组织培养是指 （C）
1、过程
1
2
3
❖要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一 起，遇到的第一个障碍是什么？
细胞壁的阻碍
有没有一种温和的去除细胞壁的方法？
• 有,用酶 • 纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
★过程2诱导原生质体融合
• 是关键环节
• 根据的原理是:细胞膜的流动性
• 方法:物理
•
离心.振动.电刺激
• 化学:
• 聚乙二醇(PEG)作诱导剂
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等）
原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
2．目的 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。杂种植株特征：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．优点 克服远缘杂交的不亲和障碍。 【特别提醒】 ①植物体细胞杂交过程中无有性 生殖细胞的结合，属于无性生殖。 ②从杂种植株的染色体组成上看，染色体数目增 加，植物体细胞杂交属于染色体数目的变异。
郁金香
第一节：植物细胞工程 （一）植物组织培养技术
外植体
植
脱分化
物
组
愈伤组织 （未分化）
新教材高中生物第2章植物细胞工程第1课时植物细胞工程的基本技术pptx课件新人教版选择性必修3
知识点二 植物组织培养技术
基础知识•双基夯实
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．植物细胞全能性表达所需条件 (1)体细胞未表现全能性的原因：基因的选择性表达。 (2)体现细胞全能性的条件
材料
离体的细胞、组织或器官
培养基 种类齐全、比例合适的营养物质及一定比例的植物激素
①无菌操作 外界条件
②光照：愈伤组织培养最初避光培养，后期见光培养
典例1
下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( B ) A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因 B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时，才有可能表现出全 能性 C．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 D．紫色糯性玉米种子培育成植株，这反映植物种子具有全能性
课内探究•名师点睛
1．细胞全能性的分析 (1)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所 特有的全套遗传信息。 (2)现实体现：在生物的生长发育过程中，生物体内的细胞并不会表 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，细胞内的基因会选择性地表达。
(3)不同细胞全能性的大小 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>胚胎干细胞>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。
高中生物第3章细胞工程第1节植物细胞工程第1课时植物
物大规模生产等技术的 基础 。
(2)原生质体培养：利用 纤维素酶去和除果植胶物酶的细胞壁，可以获得原生质体，
原生质体培养是
和植显物微体注细射胞技杂术交的基础。
(3)花粉和花药培养：快速选育出 稳定遗传的植株。 (4)植物离体胚培养：分为 幼胚 培养和 成熟胚培养，常用于挽救__远__缘__杂_ 交 的种子幼胚。 3.实验：小麦种胚的组织培养 (1)实验原理 在特定的营养和激素条件下，小麦的种胚可以 脱分化形成愈伤组织，然 后 再分化 生成幼苗，进而发育成完整的小麦植株。
(3)杂种细胞再生出 细胞壁的过程，这是原生质体融合成功的标志。
(4)进行植物组织培养，获得杂种植株。
4.优点：克服 远缘杂交不亲和 的障碍，大大扩大了可用于杂交的亲本组合 范围。 5.未解决的问题：还不能让杂种植物按人们的要求表现出亲代的性状。 6.植物细胞工程的概念 利用 细胞生物学 和 分子生物学的原理和方法，以 植物细胞 为 基 本 单 位进行培养增殖或按照人们的意愿来改造 细胞的某些生物学特征，从而获 得细胞产品的一门综合技术。
“春风欲擅秋风巧，催吐幽兰继落梅”，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？又在哪些方面得到了应用呢？
第3章 第1节 植物细胞工程
第1课时 植物细胞工程的基本技术
目标导读 1.结合教材P47图3－2和实验内容，掌握植物组织培养技术。 2.分析教材P49图3－3，理解植物体细胞杂交技术。 重难点击 1.细胞全能性的含义及其在植物组织培养中的应用。 2.植物组织培养技术。 3.植物体细胞杂交技术。
【生物课件】植物细胞工程(第一课时) 高二生物同步优质课件(人教版2019选择性必修3)
土壤农杆菌的Ti质粒被发现。之后，该质粒应用
1974年
于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与 分子生物学技术的紧密结合。
卡尔森诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种
1971年 间杂种植株。
1964年
古哈等在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花 粉粒发育而来的胚。
1960年 科金用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体。
A.用植物组织培养的方法繁殖药材表明在一定条件下，细胞分化 是可以逆转的
B.植物细胞的全能性得以表达需要离开母体 C.新植株的形成是细胞分裂和分化的结果 D.高度分化的植物细胞不具有全能性
实战训练
6.如图为由矮牵牛原生质体形成再生植株的过程，错误的是( )
A.过程①用纤维素酶和果胶酶获得原生质体 B.过程②是基因选择性表达的结果 C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生 D.原生质体无细胞壁但仍保持细胞的全能性
实战训练
4.下列关于菊花组织培养的叙述，错误的是( ) A．菊花的组织培养需要经过细胞的脱分化和再分化过程 B．要控制好培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例 C．为避免环境中微生物的污染，要对外植体进行灭菌处理 D．接种外植体到培养基时，需要注意形态学方向，不可倒插
实战训练
5.铁皮石斛是一种名贵中药，野生资源十分稀少，其繁殖主要通 过植物组织培养实现。下列有关叙述错误的是（ ）
愈伤组织→幼苗
分裂、分化
有分裂，无分化
有分裂，无分化
结果
形成愈伤组织
形成根、芽
需要条件
a.离体、适宜的营养
a.离体、适宜的营养
c.生长素与细胞分裂素的比 例适中
c.生长素与细胞分裂素的比例 高或低诱导生根或生芽
2.1.1 植物细胞工程的基本技术课件高二下学期生物人教版选择性必修三
① 空白对照：不加任何激素,加入等量无菌水； ② 实验组1：生长素用量与细胞分裂素用量的比值为1； ③ 实验组2：生长素用量与细胞分裂素用量的比值大于1； ④ 实验组3：生长素用量与细胞分裂素用量的比值小于1。
使用比例
生长素 > 细胞分裂素 生长素 < 细胞分裂素
生长素 ＝ 细胞分裂素
实验结果 有利于根的分化 有利于芽的分化 促进愈伤组织的形成
一、植物组织培养技术
➢ 参考教材“图2-1植物组织培养流程图” 写出植物组织培养的基本流程。
3.一般过程：
完整植株
分化状态
未分化状态
外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 芽、根等
生长 发育
试管苗
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽
诱导生根
移栽成活
一、植物组织培养技术
相关概念
外植体 脱分化
愈伤 组织
再分化
芽、根等
原因：诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用 ③过程中涉及的生命活动：细胞增殖（有丝分裂），细胞分化
一、植物组织培养技术 决定植物脱分化、再分 化的关键因素
脱分化
再分化
过程
外植体→愈伤组织
愈伤组织→幼苗
结果
形成愈伤组织
形成根、芽
a.离体
a.离体
b.适宜的营养
b.适宜的营养
需要 条件
c.生长素与细胞分裂素的 c.生长素与细胞分裂素的比例
2.原理： 植物细胞的全能性 细胞经过分裂和分化 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。 生殖方式：无性生殖 分裂方式： 有丝分裂
一、植物组织培养技术
1.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 全套遗传信息 。
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。
植物细胞工程(第二课时)高二生物课件(人教版2019选择性必修3)
把杂种细胞培育成新植物体的技术。
融合实例
+
=
白菜
甘蓝
白菜-甘蓝
一、植物体细胞杂交技术
合作探究一：请同学们自主阅读教材P36-38，小组合作思考讨论完成问题。
1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障 碍是什么？ 2.用什么方法可以温和地去除细胞壁而不伤害原生质体？ 3.把原生质体放在一起能自然融合吗？如果不能诱导原生质体融 合的方法有哪些？与细胞膜的什么特性有关？ 4.细胞融合后，共有几种细胞类型？融合细胞有几种，符合要求 的是哪种？ 5.如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一 步如何将杂种细胞培育成杂种植株？
高尔基体
A细胞
A原生质体 去壁
B细胞
B原生质体
正在融合的 原生质体
再生出 细胞壁
杂种细胞
问题3:细胞融合后，共有几种细胞类型？ 融合细胞有几种，符合要求的是哪种？
一、植物体细胞杂交技术
（二）过程： 3.再生细胞壁：
去壁
体细胞融合成功后培养基中共有5种细胞类型 (A、B、AA、BB、AB)，其中融合细胞类型 有3种(AA、BB、AB)，而真正符合要求的是 AB，因此要对融合细胞进行筛选。
A.经①过程获得的a、b称为原生质层 B.c细胞只有AABB这一种类型 C.过程④和⑤分别是分化和再分化 D.获得植物d因为有同源染色体所以可育
甲
乙
实战训练
5.如图为植物体细胞杂交技术的流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍 体植物细胞，所含有的染色体组分别是 AA 和 BB。据图分析，下列叙 述正确的是 A.经过程①获得的 a、b 称为原生质体，
过程②利用了细胞膜的流动性 B.c 细胞只有 AABB 这一种类型 C.过程③和④分别是脱分化和再分化 D.获得的植物 d，即使在减数分裂时同源染色体能正常配对，在理论
融合实例
+
=
白菜
甘蓝
白菜-甘蓝
一、植物体细胞杂交技术
合作探究一：请同学们自主阅读教材P36-38，小组合作思考讨论完成问题。
1.你认为两个来自不同植物的体细胞完成融合，遇到的第一个障 碍是什么？ 2.用什么方法可以温和地去除细胞壁而不伤害原生质体？ 3.把原生质体放在一起能自然融合吗？如果不能诱导原生质体融 合的方法有哪些？与细胞膜的什么特性有关？ 4.细胞融合后，共有几种细胞类型？融合细胞有几种，符合要求 的是哪种？ 5.如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种细胞，下一 步如何将杂种细胞培育成杂种植株？
高尔基体
A细胞
A原生质体 去壁
B细胞
B原生质体
正在融合的 原生质体
再生出 细胞壁
杂种细胞
问题3:细胞融合后，共有几种细胞类型？ 融合细胞有几种，符合要求的是哪种？
一、植物体细胞杂交技术
（二）过程： 3.再生细胞壁：
去壁
体细胞融合成功后培养基中共有5种细胞类型 (A、B、AA、BB、AB)，其中融合细胞类型 有3种(AA、BB、AB)，而真正符合要求的是 AB，因此要对融合细胞进行筛选。
A.经①过程获得的a、b称为原生质层 B.c细胞只有AABB这一种类型 C.过程④和⑤分别是分化和再分化 D.获得植物d因为有同源染色体所以可育
甲
乙
实战训练
5.如图为植物体细胞杂交技术的流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍 体植物细胞，所含有的染色体组分别是 AA 和 BB。据图分析，下列叙 述正确的是 A.经过程①获得的 a、b 称为原生质体，
过程②利用了细胞膜的流动性 B.c 细胞只有 AABB 这一种类型 C.过程③和④分别是脱分化和再分化 D.获得的植物 d，即使在减数分裂时同源染色体能正常配对，在理论