细胞分化和植物细胞的全能性ppt 沪科版
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细胞分化和细胞的全能性PPT课件
1.细胞分化中细胞内的遗传物质是否发生改变？ 提示：分化的细胞是通过有丝分裂产生的，其核内遗传物质 完全相同，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，遗传 物质并没有发生改变。
2.人体血液中每时每刻都有血细胞在死亡，但是血液中各种 血细胞的数量却基本保持不变，为什么? 提示：骨髓造血干细胞不断增殖产生新细胞，并分化成相应 的血细胞，维持了血细胞总量基本不变。
4.干细胞具有一定的分裂和分化能力，随着医学技术的发展， 人们有望通过诱导干细胞发育成特定的组织或器官，此技术 将会给需要器官移植的患者带来福音。根据以上材料，思考 下列问题： （1）诱导干细胞发育成特定的组织或器官是否体现了细胞 的全能性？ 提示：不能体现出全能性。因为只是发育形成组织或器官， 而没有发育成完整个体。
5．细胞分化与细胞分裂有何联系？ 提示：（1）细胞的分裂与分化往往是相伴相随的，常常表 现出边分裂边分化的现象； （2）随着细胞分化程度的增进，细胞的分裂能力逐渐下降， 最后高度分化的细胞同时失去了分裂能力，这种现象从另一 个侧面也反映出两者之间的伴随关系； （3）细胞的分化并不是单个细胞或少数细胞的孤立变化， 而必须以细胞增殖生成的一定数量的细胞作基础。
典例 将分离得到的成熟的 胡萝卜根的韧皮部细胞进行 培养，由单个细胞发育成完 整的新植株，如图所示。请 分析： (1)所用的生物技术称为_______技术。 (2)分离出来的胡萝卜根的韧皮部细胞成为愈伤组织是通过 _______分裂方式来完成的。
(3)愈伤组织中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中， 形态结构和生理功能逐渐向不同方向变化，这种现象称为 ____________。 (4)该实验说明_________________。 (5)该试管苗的形成经历了____________等几个过程。
2.人体血液中每时每刻都有血细胞在死亡，但是血液中各种 血细胞的数量却基本保持不变，为什么? 提示：骨髓造血干细胞不断增殖产生新细胞，并分化成相应 的血细胞，维持了血细胞总量基本不变。
4.干细胞具有一定的分裂和分化能力，随着医学技术的发展， 人们有望通过诱导干细胞发育成特定的组织或器官，此技术 将会给需要器官移植的患者带来福音。根据以上材料，思考 下列问题： （1）诱导干细胞发育成特定的组织或器官是否体现了细胞 的全能性？ 提示：不能体现出全能性。因为只是发育形成组织或器官， 而没有发育成完整个体。
5．细胞分化与细胞分裂有何联系？ 提示：（1）细胞的分裂与分化往往是相伴相随的，常常表 现出边分裂边分化的现象； （2）随着细胞分化程度的增进，细胞的分裂能力逐渐下降， 最后高度分化的细胞同时失去了分裂能力，这种现象从另一 个侧面也反映出两者之间的伴随关系； （3）细胞的分化并不是单个细胞或少数细胞的孤立变化， 而必须以细胞增殖生成的一定数量的细胞作基础。
典例 将分离得到的成熟的 胡萝卜根的韧皮部细胞进行 培养，由单个细胞发育成完 整的新植株，如图所示。请 分析： (1)所用的生物技术称为_______技术。 (2)分离出来的胡萝卜根的韧皮部细胞成为愈伤组织是通过 _______分裂方式来完成的。
(3)愈伤组织中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中， 形态结构和生理功能逐渐向不同方向变化，这种现象称为 ____________。 (4)该实验说明_________________。 (5)该试管苗的形成经历了____________等几个过程。
《细胞分化和植物细胞的全能性》课件2(沪科版第二册)共31页
《细胞分化和植物细胞的全能 性》课件2（沪科版第二册）
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
沪科版生物第二册第四节细胞分化和植物细胞的全能性
第四节细胞分化和植物细胞的全能性一、教材分析1.内容分析这一节是在前面讲过有丝分裂和减数分裂等知识的基础上，再讲解细胞分化和植物细胞的全能性等相关知识。
《细胞分化和植物细胞的全能性》一节的主要内容分两部分。
第一部分说明细胞分化现象和分化过程。
第二部分说明什么是细胞全能性、细胞全能性发生在哪些生物的哪些细胞上、细胞全能性的发现历程、植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础和植物细胞全能性在在农业生产上的应用与人们的生产生活密切相关等内容。
因此有必要学好这一节教学内容。
2.教学目标知识与技能⑴了解细胞分化的概念、特点、机制及细胞分化和细胞分裂的区别。
⑵了解细胞全能性概念、植物细胞全能性与植物组织培养的关系⑶理解植物细胞全能性在生产实践中的应用过程与方法⑴通过学生讨论学习分化现象，使学生了解分化概念和特点，激发学生学习生命科学的兴趣，培养学生严谨的逻辑思维能力。
⑵通过学习植物组织培养技术理论学习，努力联系学生的生活实际，培养学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观⑴通过学习分化机制，培养学生们像科学家那样去分析问题和解决问题，使学生们养成实事求是的科学态度、严谨的思维方式、科学研究的方法和不断探求新知识的精神。
⑵在关于植物细胞全能性的教学中，通过联系植物组织培养技术在农业生产中的应用，培养学生理论联系实际的意识与进行生命科学价值观的教育。
3．重点与难点⒈细胞分化过程，是本课题的教学重点虽然细胞分化过程，并不一定需要学生重点记忆，但是细胞分化是教材中为数不多的再现科学家发现过程的典例，教师应充分发挥这个典例，实施过程式教学。
通过分析细胞分化发现过程，可以使学生理解科学家在研究中的认识发展过程和科学的实验方法，体现了科学家严谨的逻辑思维。
⒉植物细胞全能性，也是本课题的教学重点一方面，学生通过对植物组织培养的理论学习，可以理解植物组织培养的过程等基本知识；另一方面，植物组织培养技术在农业生产中的应用较普遍，在该内容的教学中可以较好的联系实际，利于激发学生的学习的兴趣及对学生进行生命科学价值观的教育。
高中生物 第二册 第7章 细胞的分裂和分化 7.4 细胞分化和植物细胞的全能性课件1 沪科版
糖酵解酶 基因 晶体蛋白 基因 胰岛素 基因
血红蛋白 基因 不同种类细胞，形态、代谢和基因 表达都不同
具有运输 氧气的作用
具有收缩和舒张的作 用
细 胞 分 化
基因表达
红细胞
基因表达
肌肉细胞
血红蛋白 肌球蛋白
2019/10/18
11
一、细胞分化
1. 概念:
同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上 形成稳定性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
28
一、细胞分化
1. 概念:
2. 实质: 基因选择性表达的结果
3. 特点:
4. 对多细胞生物体的意义
二、细胞的全能性
植物细胞的全能性: (1) 概念：
(2) 原因： 2. 植物组织培养技术
不可逆性
离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细 胞。这说明细胞分化具有
稳定性
2019/10/18
13
一、细胞分化
1. 概念:
同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成 稳定性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
2.实质: 基因选择性表达的结果
3. 特点:
2. 实质:
基因选择性表达的结果
2019/10/18
12
细胞分化是否只发生在人的胚胎发育阶段,还是贯穿于整个生命进程中? 这说明细胞分化具有什么特点?
持久性
下列事实说明细胞分化还具有哪些特点?
在细胞分化过程中,假如当A细胞分化形成B细胞后,一般不会再表现出B细胞反 方向分化形成A细胞,这说明细胞分化具有
26
2. 植物组织培养技术有哪些优点? 在生产实践上有何应用?
《细胞分化和植物细胞的全能性》PPT课件共32页文档
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
《细胞分化和植物细胞的全能性》PPT 课件
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。
《细胞分化和植物细胞的全能性》PPT 课件
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。
17高中生物第二册第7章细胞的分裂和分化7.4细胞分化和植物细胞的全能性课件3沪科版
组 构 器官 合 成
结缔 组织
分 化 细胞
肌肉 组织 神经 组织
一、细胞分化 同一来源的细胞逐渐发生形态结构、 生理功能和蛋白质合成上的差异。
（一）结果 产生了细胞的多样性 （二）实质 基因的选择性表达
胰岛素基因开启 胰岛B细胞 胃蛋白酶基因关闭 胃蛋白酶基因开启 胃腺细胞 胰岛素基因关闭 分泌胰岛素 分泌胃蛋白酶
每个细胞都包含该物种所特有 的全套遗传物质，都有发育成 完整个体所必需的全部基因
（三）植物组织培养技术
1、理论基础 植物细胞的全能性
2、条件
（1）离体培养 （2）人工培养基 糖类、无机盐、维生素、 植物激素 （3）控制温度、pH、光照
（4）无菌
3、过程
脱分化 愈伤组织 再分化 组织细胞 根芽 完整植株
第4节 细胞分化和植物细胞的全能性
细胞分裂
细胞分化
胚胎发育
保护 组织 根 营养 组织
营养 器官
茎
分 细胞 化
输导 组织
构 成
生殖 器官
叶
花
果实
植 构 物 成 体
分生 组织
机械 组织
Hale Waihona Puke 种子消化 系统内分泌 系统
上皮 组织
神经 系统 运动 系统 循环 系统 排泄 系统 呼吸 系统 生殖 系统
动 物 构 体 成
愈伤组织：一团没有特定结构 和功能的分生状态的细胞。
生根的薰衣草
内部文件，请勿外传
4、应用 植物的快速繁殖
植物组织培养 所得的植株是 新品种吗？
内部文件，请勿外传
（三）特点 1、贯穿个体发育的全过程 2、稳定、不可逆
（四）意义 多细胞生物个体发育的基础
高二生物课件-沪科版高二生命科学7.4《细胞分化和细胞全能性》课件5 最新
胡萝卜韧皮部细胞的组织培养——首次证实了植物 细胞的全能型
（4）组织培养一般步骤 外植体（植物的组织细胞）
脱分化
愈伤组织
（失去分化且比较均一的分生状态的细胞团）
分化
完整植株
花药离体培养形成单倍体植株
2、镜检
根冠细胞
低 倍 镜管和根 毛细胞
高倍镜观察：对各种分化细胞进一步观 察，了解各组织细胞的形态结构特点
二、植物细胞的全能性
1、概念： 单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有 形成完整生物体的潜能，就是细胞的 全能性。 2、组织培养 （1）概念：植物的一些组织细胞，接种在合适 的人工培养基上，在一定条件下，就能长成完 整植株。 （2）理论基础：植物细胞具有全能性 （3）条件 适宜的温度、湿度、PH、光照，培养基中必须 含有植物激素、有机物、无机盐、维生素和水等
第四节 细胞分化和植物 细胞的全能性
多细胞生物的发育是通过细胞分裂 和细胞分化来实现的
一、细胞分化
1、概念： 同一来源的细胞逐渐发生形态
结构、生理功能和蛋白质合成上的 差异，这个过程称为细胞分化。
2、特点：
细胞分化的过程通常是稳定 的，不可逆的。
3、根本原因：
基因的选择性表达。
实验7.3 植物细胞分化的观察 1、制作装片 取幼根（保留根毛） 滴染液 滴清水 纵剖 压片 压扁
《植物细胞的全能性》PPT课件
3、表现全能性的条件有哪些？ 离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。
精选课件ppt
22
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
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23
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
第二节 植 物 的 克 隆
植物克隆的技术基础是----植-物--组--织--培-养------，
理论基础是------植--物--细-胞--的--全--能-性-----------
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1
植物组织培养
脱分化
再分化
离体、消毒
的植物器官、脱分化 愈伤
组织或细胞
组织
再分化
胚 状 体
根、芽
植物体
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精选课件ppt
11
强调几个概念：
愈伤组织：
植物组织块切口处的细胞在创
伤的刺激下发生脱分化，继续
分裂增殖，形成一种相对没有
分化的活的薄壁细胞团组成的
新生组织。
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。
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12
获取 外植体
移栽
无菌接种 脱分化 诱导愈伤组织
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
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24
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
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22
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
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23
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
第二节 植 物 的 克 隆
植物克隆的技术基础是----植-物--组--织--培-养------，
理论基础是------植--物--细-胞--的--全--能-性-----------
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1
植物组织培养
脱分化
再分化
离体、消毒
的植物器官、脱分化 愈伤
组织或细胞
组织
再分化
胚 状 体
根、芽
植物体
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11
强调几个概念：
愈伤组织：
植物组织块切口处的细胞在创
伤的刺激下发生脱分化，继续
分裂增殖，形成一种相对没有
分化的活的薄壁细胞团组成的
新生组织。
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。
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12
获取 外植体
移栽
无菌接种 脱分化 诱导愈伤组织
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
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24
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
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德国著名植物学家G.Haberlandt在细胞学说的基 础上于1902年提出了细胞全能性学说。他认为，高等 植物的组织、器官可以不断分割，直到单个细胞。如 果每个细胞都有植物个体一样的性质和能力，那么， 可以通过植物细胞培养使单个细胞发育成为一个新个 体。
植物组织培养的发展简史
• ① 探索阶段（19世纪初－30年代中） 德国植物生理学家HaHerlandt首次进行了植物细胞培 养实验 ② 奠基阶段（30－50年代） 1934年，White培养番茄离体根尖成功 1939年，Gautheret连续培养胡萝卜根形成层首次成功 White:烟草种间杂种的瘤组织进行组培 Nobecourt：胡萝卜进行组培 以上三人是植物组织培养的奠基人 ③ 迅速发展阶段（60年代后） • 原生质体，花药，快繁技术迅速发展
植物组织培养的发展简史
1958年Steward和Reinert用胡萝卜根的愈伤组织诱导 成了体细胞胚，并进而获得了完整植株。 1964年印度古哈和马赫施瓦里在离体培养毛叶曼陀罗 花药时，首次培育出单倍体的植株。
我国科学家在组织培养技术、单倍体育种方面，培育出许 多优质高产的小麦、水稻新品种，在国际上处于优先地位。 科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定 的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能 表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件下实现 的这一过程，就是植物组织培养。
3.细胞分化特点
a.持久性 b.稳定性 c.不可逆性
问：就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息， 为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？
资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于 活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合 成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。 分析：1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？ 相同。 2.红细胞 血红蛋白基因开启 合成血红蛋白 肌细胞 肌动蛋白基因开启 合成肌动蛋白 4.细胞分化实质：细胞分化是不同细胞中遗传信息的执 行情况不同导致 （基因的选择性表达）。
植物组织培养
必要条件： 细胞离体、一定的营养物质、
激素和其他外界条件
关键词：
外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
植物组织培养
• 外植体：从活植物体上切下进行培养的那部 分组织或器官 • 1）外植体灭菌消毒（根尖、茎、芽、嫩叶、 种子、花粉等） • 2）用消毒过的器械将外植体置于培养皿上 • 3）切取所需的外植体 • 4）将外植体接种于培养容器的培养基上 • 整个试验在超净工作台上进行，保持无菌！ • 外植体经过一段时间在培养基上生长后，会 形成愈伤组织
试 管 苗 大 规 模 培 养
2、植物组织培养的应用：
（1）试管苗的快速繁殖 （2）无病毒植物的培育 （3）提取原料 （4）人工种子 （5）转基因植物的培育 现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、 玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成
①②分别是什么生命现象？两者有何 区别和联系呢？
细胞分裂
细胞分化
不 细胞 不变 增加 数量 同 点 形态 结构 相同 差异 功能 相 同 遗传信息都不变 点 联 共同完成生物个体发育过程 系
总结：细胞分化
1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖 产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳 定性差异的过程。 2.意义：细胞分化是个体发育的基础；是生物界 中普遍存在的生命现象。使多细胞生物体中的细 胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 3.特点：
讨论
细胞分化对个体发育有什么意义？细胞 分化是不是人类所特有的呢？细胞分化的结 果是什么？
2.意义：细胞分化是个体发育的基础；是生物界中 普遍存在的生命现象；细胞分化使多细胞生物体中 的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效 率。
下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征？ 1.细胞分化发生在整个生命进程中。 2.黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素； 离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会 变成其他类型的细胞。 稳定性 3.造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼 红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死亡 不可逆性
第 5章
细胞分裂和分化
第4节 细胞分化和植物细胞全能性
细胞是如何分化的？
组织、器 官、系统
个体
1.肌细胞、神经细胞、口腔上皮细胞等细胞的来源怎样？ 2.这些细胞有什么不同之处？
一
细胞分化及其意义
1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生 的后代，在形态结构、生理功能和合成蛋白质上发生 稳定性差异的过程。
植物组织培养
1.植物组织培养过程 离体的植物器官、组织或细胞 过程 脱分化
外植体
愈伤组织
再分化 根、芽
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、一定的温度、空 气、无菌环境、适合的PH、 适时光照等。
植物体
思考
为什么已经分化的细胞具有全能性呢？
• 高度分化的细胞含有保持物种发育所 需要的全套基因
1.细胞分化具有稳定性、不可逆性，是不是细胞一旦分化 就不再具有分裂分化能力了呢？ 2.能否让这些高度分化的细胞再具有分裂分化能力呢？
1.植物组织培养的过程
植物激素、无机盐和糖类等 韧皮部细胞 细胞团 胚状体 脱分化 再分化
问题
有根、茎、 叶的试管苗
高度分化的植物细胞有发育成完整个体的潜能。
由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡 萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？
a. 持久性 b.稳定性，不可逆性 c.遗传物质没有改变
4.实质： 不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致 （基因的选择性表达）。
二、 全能性
（一）全能性(totipotency)的细胞 细胞全能性：单个细胞分裂、分化后仍具有发育成完整 个体的能力。
植物 、哺乳动物和人受精卵 8-Cells前的细胞是全能性细胞。
细胞的多能性（pluripotency):细胞具有分化为有限细胞
类型的能力。
单能性（unipotency)：形态上特化、功能上专一的终末 分化细胞。
细胞分化的规律： 全能——多能——单能
背景资料
Schwann在1839 年明确的指出：“如果具 有与有机体内一样的条件时，每个细胞应该可 以独立生活和发展”。
植物组织培养的发展简史
• ① 探索阶段（19世纪初－30年代中） 德国植物生理学家HaHerlandt首次进行了植物细胞培 养实验 ② 奠基阶段（30－50年代） 1934年，White培养番茄离体根尖成功 1939年，Gautheret连续培养胡萝卜根形成层首次成功 White:烟草种间杂种的瘤组织进行组培 Nobecourt：胡萝卜进行组培 以上三人是植物组织培养的奠基人 ③ 迅速发展阶段（60年代后） • 原生质体，花药，快繁技术迅速发展
植物组织培养的发展简史
1958年Steward和Reinert用胡萝卜根的愈伤组织诱导 成了体细胞胚，并进而获得了完整植株。 1964年印度古哈和马赫施瓦里在离体培养毛叶曼陀罗 花药时，首次培育出单倍体的植株。
我国科学家在组织培养技术、单倍体育种方面，培育出许 多优质高产的小麦、水稻新品种，在国际上处于优先地位。 科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定 的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能 表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件下实现 的这一过程，就是植物组织培养。
3.细胞分化特点
a.持久性 b.稳定性 c.不可逆性
问：就一个个体来说，各种细胞具有相同的遗传信息， 为什么形态、结构和功能却有很大的差异呢？
资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于 活动状态，与肌动蛋白（肌细胞中的一种蛋白质）合 成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。 分析：1.红细胞和肌细胞等体细胞的遗传信息相同吗？ 相同。 2.红细胞 血红蛋白基因开启 合成血红蛋白 肌细胞 肌动蛋白基因开启 合成肌动蛋白 4.细胞分化实质：细胞分化是不同细胞中遗传信息的执 行情况不同导致 （基因的选择性表达）。
植物组织培养
必要条件： 细胞离体、一定的营养物质、
激素和其他外界条件
关键词：
外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
植物组织培养
• 外植体：从活植物体上切下进行培养的那部 分组织或器官 • 1）外植体灭菌消毒（根尖、茎、芽、嫩叶、 种子、花粉等） • 2）用消毒过的器械将外植体置于培养皿上 • 3）切取所需的外植体 • 4）将外植体接种于培养容器的培养基上 • 整个试验在超净工作台上进行，保持无菌！ • 外植体经过一段时间在培养基上生长后，会 形成愈伤组织
试 管 苗 大 规 模 培 养
2、植物组织培养的应用：
（1）试管苗的快速繁殖 （2）无病毒植物的培育 （3）提取原料 （4）人工种子 （5）转基因植物的培育 现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、 玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成
①②分别是什么生命现象？两者有何 区别和联系呢？
细胞分裂
细胞分化
不 细胞 不变 增加 数量 同 点 形态 结构 相同 差异 功能 相 同 遗传信息都不变 点 联 共同完成生物个体发育过程 系
总结：细胞分化
1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖 产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳 定性差异的过程。 2.意义：细胞分化是个体发育的基础；是生物界 中普遍存在的生命现象。使多细胞生物体中的细 胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 3.特点：
讨论
细胞分化对个体发育有什么意义？细胞 分化是不是人类所特有的呢？细胞分化的结 果是什么？
2.意义：细胞分化是个体发育的基础；是生物界中 普遍存在的生命现象；细胞分化使多细胞生物体中 的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效 率。
下列事实分别说明了细胞分化的哪一特征？ 1.细胞分化发生在整个生命进程中。 2.黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素； 离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会 变成其他类型的细胞。 稳定性 3.造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼 红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死亡 不可逆性
第 5章
细胞分裂和分化
第4节 细胞分化和植物细胞全能性
细胞是如何分化的？
组织、器 官、系统
个体
1.肌细胞、神经细胞、口腔上皮细胞等细胞的来源怎样？ 2.这些细胞有什么不同之处？
一
细胞分化及其意义
1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生 的后代，在形态结构、生理功能和合成蛋白质上发生 稳定性差异的过程。
植物组织培养
1.植物组织培养过程 离体的植物器官、组织或细胞 过程 脱分化
外植体
愈伤组织
再分化 根、芽
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、一定的温度、空 气、无菌环境、适合的PH、 适时光照等。
植物体
思考
为什么已经分化的细胞具有全能性呢？
• 高度分化的细胞含有保持物种发育所 需要的全套基因
1.细胞分化具有稳定性、不可逆性，是不是细胞一旦分化 就不再具有分裂分化能力了呢？ 2.能否让这些高度分化的细胞再具有分裂分化能力呢？
1.植物组织培养的过程
植物激素、无机盐和糖类等 韧皮部细胞 细胞团 胚状体 脱分化 再分化
问题
有根、茎、 叶的试管苗
高度分化的植物细胞有发育成完整个体的潜能。
由胡萝卜的韧皮部细胞培养成完整的胡 萝卜植株体现出植物细胞的什么特性？
a. 持久性 b.稳定性，不可逆性 c.遗传物质没有改变
4.实质： 不同细胞中遗传信息的执行情况不同导致 （基因的选择性表达）。
二、 全能性
（一）全能性(totipotency)的细胞 细胞全能性：单个细胞分裂、分化后仍具有发育成完整 个体的能力。
植物 、哺乳动物和人受精卵 8-Cells前的细胞是全能性细胞。
细胞的多能性（pluripotency):细胞具有分化为有限细胞
类型的能力。
单能性（unipotency)：形态上特化、功能上专一的终末 分化细胞。
细胞分化的规律： 全能——多能——单能
背景资料
Schwann在1839 年明确的指出：“如果具 有与有机体内一样的条件时，每个细胞应该可 以独立生活和发展”。