2019精选教育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 课件(共28张PPT).ppt
结构特点：
高度液泡化，无定形状态 薄壁细胞、排列疏松。
功能特点：
分化程度低，分裂能力强，全能性高
（2）脱分化： 让已经高度分化的细胞诱导后，失去
其特有的结构和功能而转变成未分化细胞 的过程。
（3）再分化：
脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重 新分化成根或芽等器官进一形成完整植株的 过程。
4、优势
克服物种间的生殖隔离
三、小结：
植 所采用技术 物 的理论基础
细
胞 工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交
四、反馈练习
1.下列属于组织培养的是（ A ）
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
A、脱分化 B、去分化
C、再分化 D、脱分化或去分化
5、不能人工诱导原生质体融合的方 法是
A、振动 C、PEG试剂
B、电刺激 D、重压
6.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
6 5
再分化 (愈伤组织) 4
细胞全能性
1
脱分化
3
2
一、植物组织培养
1、过程
外植体
离体的植物器官、组织或细胞
脱分化
遮光
愈伤组织 再分化
光照
胚状体 （幼根和芽）
植体
植物激素： 细胞分裂素、生长素
植物组织培养条件：
含有全部营养成分的 培养基、无菌环境、适宜 的PH、激素、适时光照等。
2、强调几个概念
3、激素的作用
生长素>细胞分裂素 诱导根的形成
生长素<细胞分裂素 诱导芽的形成
生长素=细胞分裂素 促进愈伤组织形成
促进芽的分化
促进根的分化
4、概念
植物组织培养就是在无菌和人工控 制条件下，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、丛芽，最终形成完整的植株。
哪一项条件是不需要的（ C ）
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
3.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完
整植株，不需要（ C ）
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
4、植物组织培养形成的愈伤 组织进行培养， 又可以分 化形成根、芽等器官，这一 过程称为：
切取
接种
培养室
愈伤组织的形成
试管苗
移栽
白菜 甘蓝
白菜－甘蓝
二、植物体细胞杂交
(1) (2)
1、过程示意图
(3)
(1)
(4) 去分化
(5)
再分化
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。
3、原理：
细胞的全能性和细胞膜的流动性
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
2.1.1植物细胞工程的基本技术教学设计2023-2024学年高二下学期人教版2019选择性必修3
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。
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
2018-2019学年高二生物人教版选修三教学课件2.1.1 植物细胞工程的基本技术
[对点演练]
1．(海南高考)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片 和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下 列问题：
(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条 件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是___________。
(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一 定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到______________________。若 要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是 ________________(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或 “已转入抗性基因”)。
答案：(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性， 在一定条件下能发育成完整的植株 (2)葡萄糖、果糖 具有完整的细胞核 (3)细胞分裂素、生长素 脱分化
2.1.1 植物细胞工程的基本技术
一、细胞工程的概念与分类阅读教材P31
原理 和方法
细胞 生物学和 分子 生学
操作水平
细胞 水平或 细质 目的 或获得 细胞产品
分类
植物 细胞工程和 动物 细胞
工程
二、细胞的全能性阅读教材P33～34 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。 2．生物体内细胞不能表现全能性的原因：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。
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
↓ 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 分化培养基 上培养诱导 出试管苗 ↓ 移栽：将试管苗移栽到大田，培养成正常植株
[总结升华] 1．植物细胞表现出全能性的条件
人教版生物选修三2.1植物细胞工程的基本技术
植物组织培养是 细胞 水平上的技术。
细胞全能性——植物细胞工程的理论基础
1.为什么已分化的植物组织或细胞能发育成完整 个体？植物细胞具有全能性 已分化的细胞具有发育成完 2.什么是细胞全能性？ 整个体的潜能 3.为什么具有全能性？具有发育成完整个体的全套基因 4.生物体内的细胞为什么不表现全能性？
1.原理： 植物细胞的全能性
2.过程： 无菌条件下
（外植体） 离体的植物 器官、组织
脱分化愈伤组织再（分胚化、 光照
激素、避光 激素、光照
植物体细胞杂交
1、要想让A和B两个来自不同植物的体细胞融合在一起， 都遇具到有的细第胞一壁个，障阻碍碍是融什合么，？先如利何用处纤理维？素酶和果胶酶处理
分化的细胞在特定的时间和空间条件下，基因选择 性表达的结果。
5.全能性表现的条件？离体、一定的营养物质和激素 6.细胞全能性大小比较：(填﹥或﹤) 受精卵_______生殖细胞_______体细胞； 植物体细胞________动物体细胞； 分化程度低的体细胞_____分化程度高的体细胞
植物组织培养
(5)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( ) (6)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了 全能性( )
(7)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志( √ )
补充：植物激素对脱分化和再分化的影响
课本P43: 当培养基中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。 而当细胞分裂素的效应高于生长素时，则主要诱
。杂种植株理论上是否可育?
从变异类型看， “番茄－马铃薯”的产生属于 染色体变异。
高中生物_2.1.1 植物细胞工程的基本技术教学设计学情分析教材分析课后反思
2.1.1植物细胞工程的基本技术教学设计一、教材分析《植物细胞工程的基本技术》是专题2《细胞工程》的第一节的第一部分内容，也是《细胞工程》的核心内容之一，涉及的知识点主要有细胞的全能性、植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术。
二、教学目标知识目标：1.简述理解掌握植物组织培养的原理和流程2.简述植物体细胞杂交技术的原理和流程能力目标：1.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。
2.运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础。
情感态度价值观：1.体验植物组织培养技术2.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、教学重点和难点教学重点：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。
五、教学方法学案导学法、探究讨论法、直观教学法、多媒体辅助教学六、课前准备1、学生的学习准备：预习《植物细胞工程的基本技术》，完成相关的导学案2、教师的教学准备：多媒体课件制作，设计课前预习学案，课内探究学案七、课时安排：1课时八、教学过程（一）导入新课，展示目标教学设计：导言“东晋人陶渊明写了“采菊东篱下，悠然见南山”的名句，而菊花也逐渐成了超凡脱俗的隐逸者之象征。
历代文人墨客爱菊者不乏其人。
每年秋天的菊花展都吸引众多的游客。
现在需要短时间内准备数千盆各种菊花盆栽。
”展示图片，提出问题“假设你是一个花卉培植基地的专家，现主办方邀请你们负责这个工作。
那么你敢接受这项任务吗？”引出课题及教学目标。
设计意图：精彩的导言和精美的图片，容易引起学生的兴趣，活跃课堂。
思考题，唤起学生求知的欲望，以高昂的热情进入学习角色。
（二）温故知新，复习细胞全能性教学设计：对同学们所交导学案的相关内容进行评价，展示优秀作业。
并通过全批全改精准把握学生知识点的掌握情况，进行进一步的归纳总结和即时训练。
人教版高中生物选修3专题2.1.1植物细胞工程的基本技术(共30张PPT)
相关问题
（2）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？
胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再 生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。
（3）为什么诱导愈伤组织的过程中应避光培养？
在有光时，往往容易形成维管组织，不易形成愈伤组 织。在避光条件更易于愈伤组织的生长。
无菌、
有光
外植体 无→光 愈伤组织 → 胚状体 → 试管苗
原因是杂种植物细胞中含有两种植物的遗传物质。
4.两个细胞融合成一个细胞，染色体数、染色体组数、基因组成都是两细胞相 关数值直接相加。
如：二倍体白菜（9对染色体）和二倍体甘蓝（9对染色体）体细胞杂交 得到的白菜-甘蓝有18对染色体，有四个染色体组，为四倍体。
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。
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。
请思考：
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．有没有一种温和的去壁方法呢？ 3．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的
什么特性有关？ 4、把原生质体放在一起能自然融合吗？ 5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一
原理：
植物细胞具有全能性
一、细胞的全能性
1、定义： 已分化的细胞，还具有发育成完整个体的潜能，
细胞的这种特性叫细胞的全能性。
2、原理：每个细胞都是由受精卵分裂而来，都与受
精卵一样包含发育成完整个体的全部基因.
（全能性最高 ）
3、大小：受精卵＞ 生殖细胞＞体细胞
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
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。
2.1.1 “植物细胞工程的基本技术”-教学设计高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
“植物细胞工程的基本技术”教学设计【教材分析】“植物细胞工程的基本技术”这一节内容隶属于人教版高中生物学《选择性必修3·生物技术与工程》第二章第一节的内容，是“细胞工程”一章的第一节第一小节内容，依次介绍了细胞的全能性、植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术3个方面的内容。
其中植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础，而植物体细胞杂交也是以植物组织培养技术为基础的，植物组织培养技术是植物细胞工程中最基本的技术。
【学情分析】由于植物微型繁殖技术的迅速发展，学生已经或多或少见识过“试管苗”“组培苗”等词语，学生已经学习了必修一细胞的结构与功能、细胞的分化和细胞的全能性，但对这些知识的实际应用还有些陌生。
【教学目标】1．知识方面：（1）细胞的全能性。
（2）植物细胞工程的主要技术——植物组织培养和植物体细胞杂交。
2．情感态度方面：（1）通过介绍植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣，通过学习使学生达到用发展的眼光看问题、分析问题，勇于开拓、推陈出新。
（2）在植物细胞工程两种技术的学习中，渗透科学态度、科学方法和科学精神的养成教育，培养学生形成正确的的唯物主义世界观和人生观。
3．能力方面：（1）合理利用图像、资料等多媒体课件，培养学生的观察能力、分析应用能力和整合信息的综合能力。
（2）创设问题，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。
（3）通过联系生产生活实际，培养学生理论联系实际的能力。
【教学重难点】1、教学重点（1）植物组织培养的原理和过程（2）植物体细胞杂交技术的原理2、教学难点（1）植物组织培养的实验【教学过程】1、新课导入教师活动：创设情境，导入新课。
作为广东的学生都比较熟悉花市，教师课利用课件展示花市上一些美丽兰花的图片，引导学生朗读程樊的《咏怀》，感受兰花的气节。
提出问题：兰花高洁典雅，而兰花在自然条件下繁殖慢，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？学生活动：朗读诗句，体会兰花的观赏价值高，象征寓意好。
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。