人教版教学课件2.1.1 植物细胞工程—组织培养技术
合集下载
人教版高中生物学选择性必修3现代生物科技专题精品课件 2.1.1 植物细胞工程的基本技术
课前篇自主预习
一
二
三
四
课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
细胞的全能性
问题导引
细胞表现出全能性的条件有哪些?标志是什么?
资料 科学家斯图尔德曾经应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝
卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如
图)。
(1)这一科学实验证明了植物细胞具有
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
下图是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程,植物细胞A 和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是( )
A.过程①需要将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中 B.过程②要用聚乙二醇等诱导原生质体融合,主要依据是细胞膜 具有选择透过性 C.将杂种细胞培育成新植物体的过程中需要根据生长发育进程更 换培养基 D.最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,不 可育
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
通过植物体细胞杂交可以获得“烟草—菠菜”——一种新型的烟 草品种。下图为培育杂种植株过程的示意图,下列操作不正确的是 ()
A.在融合之前除去两种细胞的细胞壁 B.原生质体先进行脱分化处理再融合 C.原生质体融合后筛选出杂种细胞继续培养 D.应先诱导杂种细胞形成愈伤组织再诱导分化
探究点一
探究点二
探究点三探究学习
类型二 植物体细胞杂交 例2科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯 的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过 程如下图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植 株。据图回答下列问题。
【课件】植物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3
科学家尝试将番茄和马铃薯进行杂交， 希望培育出地上结番茄，地下长马铃 薯的“超级作物”。但是，两种生物 之间存在着天然的生殖隔离，用传统 的有性杂交的方法很难得到杂种后代。
概念：植物体细胞杂交，是指将不同来源的植 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。
植物体细胞杂交的过程 1. 制备原生质体 用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体。
希普：首例胚胎移植成功 1890年
1907年 哈里森:首创动物组织体外培养法
巩固练习
1.下列关于细胞工程概念的叙述，错误的是（ C ）
A.细胞工程主要包括植物细胞工程和动物细胞工程 B.细胞工程是一门综合性的生物工程 C.细胞工程就是在细胞水平上进行的 D.细胞工程应用了多学科的原理和方法
课程导入
化学法：聚乙二醇（PEG）pH8.0～pH8.2（用10%NaHCO3调整），分子量
融合法
小的PEG，融合效应差，又有毒性，分子量过大，
则粘性太大，不易操作。
其优点是融合成本低，勿需特殊设备；融合子产生
的异核率较高；融合过程不受物种限制。其缺点是
融合过程繁琐，PEG可能对细胞有毒害。
植物体细胞杂交的过程 2. 原生质体间的融合 化学法：高Ca2+—高pH融合法
植物体细胞杂交的过程 2. 原生质体间的融合 物理法：离心法
物理方法之一，使用离心机等机器实现细胞之间 的融合。
聚乙二醇（PEG）化学式为：HO(CH2CH2O)nH ，
植物体细胞杂交的过程 分子量大于200小于6000者均可用作细胞融合剂。
2. 原生质体间的融合
PEG经高压灭菌后，与温热的Engle氏液混合。一 般选用分子量为4,000，常用浓度为50%，
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
问题 导学
当堂 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
一、植物组织培养技术
活动与探究 1.什么是植物细胞的分化、脱分化、再分化? 提示:(1)细胞的分化:在特定时间和空间下基因有选择性表达的过 程,细胞分化后在形态和功能上出现稳定性的差异。 (2)脱分化:离体细胞失去特有的细胞结构和功能,转变成未分化细 胞的过程。 (3)再分化:由愈伤组织分化形成芽和根的过程。 再分化的关键是调 整生长素和细胞分裂素的比例。
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
问题 导学
当堂 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
3.植物组织培养时,恢复植物细胞全能性的条件有哪些? 提示:(1)脱离母体:脱离母体用于植物组织培养的植物器官、组织 或细胞又称为外植体。 (2)营养物质。 ①无机营养物:主要由大量元素和微量元素两部分组成。 ②蔗糖:给植物组织提供碳源和能源,维持培养基的渗透压。 ③维生素:有利于外植体的发育。 ④各种氨基酸等。 ⑤植物激素:主要是生长素和细胞分裂素。 (3)无菌条件。 培养基需用高压蒸汽灭菌;外植体在接种前要消毒;接种时需在无 菌室中或超净工作台上进行。 (4)环境因素:适宜温度、光照等外界条件。
问题 导学
提示:
当堂 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
4.植物组织培养技术的流程是怎样的?
外植体消毒 到分化培养基上
接种到诱导培养基上
愈伤组织
接种
再分化
2.1植物细胞工程课件-高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
突 变 体
化学物理因素 诱导筛选
利
用 培养、提取
代谢产物
胚状体 ↓
试管苗 保持优良性状 快速 ↓ 快速大量繁殖 繁殖
植株
4.细胞产物的工厂化生产， 一般培育到什么阶段？用何 种培养基？
二 微生物的选择培养和计数1.实验室中目的菌的筛选的原理？2.何为选择培养基？ 3.稀释涂布平板法统计细胞数量的原理是什么？怎么计算每毫升原液中有多少细胞？ 4.稀释涂布平板法统计的菌落往往比活菌的实际数目要多/少？为何？5.显微镜直接计数呢？ 6.将土壤稀释液中能分解尿素的细菌分离出来，培养基的配方该如何设计？ 7.在分离土壤中分解尿素的细菌的实验中，为什么还要配制牛肉膏蛋白胨培养基？ 8.每一稀释倍数的菌液都至少要涂布多少个平板，为什么要这样做？ 9.分解尿素的细菌用什么来鉴定？看到的结果是什么样的？记完读课本31-38 第1节 植物细胞工程 一 植物细胞工程的基本技术 1.什么叫细胞工程？2.什么叫细胞全能性？3.生物体内的细胞为什么没有表现出全能性？ 4.什么叫植物组织培养？植物组织培养的原理？5.复述离体细胞培养成植株的过程 6.什么叫外植体？7.什么叫脱分化？8.什么叫再分化？9.什么叫愈伤组织？ 10.植物细胞表现出全能性的条件？11.植物组织培养的操作过程？ 12.在植物组织培养过程中，光照、植物激素有什么要求？13.怎么获得原生质体？ 14.诱导原生质体整合的物理方法和化学方法分别有哪些？P37细胞融合完成的标志？ 15.什么叫植物体细胞杂交？复述植物体细胞杂交的整个过程。 16.植物体细胞杂交的原理有哪些？17.植物体细胞杂交有什么意义？
3.二倍体番茄和二倍体马铃薯细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有多少个 染色体组，是几倍体？提示 有四个染色体组；是四倍体。
人教版高二选修三2.1植物细胞工程的基本技术 课件(共28张PPT)
为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？
练习：为什么植物的花瓣在植物体内没有能发育 成完整的植株呢？（ ）
Ａ．细胞失去了全能性 Ｂ．细胞中的基因部分丢失 ★Ｃ．细胞中的基因进行选择性表达 Ｄ．细胞中的基因变异不同
怎样才能由一块组织 通过培养得到一株完整 植株, 应该如何操作?
二、植物组织培养技术
胡萝卜根形成层容易诱导成愈伤组 织，其他部分如叶、花也能培养成小 植株，只是稍微困难些。
4、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，而不易形成愈伤组织。
5、请同学们根据上述过程概括出植物组织培养 技术的流程图，并与同学交流。
切取 形成层
移栽
无菌 脱分化 接种
培养室
受精卵>生殖细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞
一、细胞的全能性
1. 定义:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体 的潜能的特性。
2. 原理:生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有 的全套遗传物质，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:受精卵的全能性最高 受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖 细胞的低。
A 3.人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（ ）
A、分离原生质体→诱导原生质体融合→ 组织培养 → 得到杂种植株
B、分离原生质体 → 原生质体融合→ 杂种植株 C、获取细胞 →原生质融合→ 组织培养→到杂种植株 D、获取细胞→原生质直接融合→组织培养
4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤
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。
【课件】植物细胞工程(课件)-2022-2023学年高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
植物细胞的全能性
脱分化
有丝分裂
e
（3）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含_____条染色体；若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于几倍体植株？______________。（4）如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是_______________________________________________。
1、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？如何温和地消除这一障碍？
细胞壁
用纤维素酶、果胶酶处理
2、两个原生质体融合，①首先是什么融合?②利用了什么原理?③什么方法?
①细胞膜
②细胞膜的流动性
③物理：离心、振动、电刺激化学：聚乙二醇(PEG)
3、植物细胞融合成功的标志是什么？
✪作物新品种的培育
细胞产物的工厂化生产
产物的种类:人参皂甙(dài)、紫杉醇等
✪作物新品种的培育
2.植物组织培养过程可以归纳为： ① ② ③ ④ 相关叙述中错误的是( ) A.从理论上讲①可以是植物体的每一个活细胞 B.将①脱分化形成②时，再植上人工种皮可获得 人工种子 C. ②→③的再分化过程中，细胞增殖的方式为 有丝分裂 D. ①→③的培养过程中，应在培养基中加入 水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等
①解决作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题②固定杂种优势
人工薄膜，透气透水
胚状体/不定芽
营养基质+植物激素+抗生素
✪植物繁殖的新途径
单倍体育种
花药离体培养
秋水仙素处理
✪作物新品种的培育
脱分化
有丝分裂
e
（3）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含_____条染色体；若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于几倍体植株？______________。（4）如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是_______________________________________________。
1、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？如何温和地消除这一障碍？
细胞壁
用纤维素酶、果胶酶处理
2、两个原生质体融合，①首先是什么融合?②利用了什么原理?③什么方法?
①细胞膜
②细胞膜的流动性
③物理：离心、振动、电刺激化学：聚乙二醇(PEG)
3、植物细胞融合成功的标志是什么？
✪作物新品种的培育
细胞产物的工厂化生产
产物的种类:人参皂甙(dài)、紫杉醇等
✪作物新品种的培育
2.植物组织培养过程可以归纳为： ① ② ③ ④ 相关叙述中错误的是( ) A.从理论上讲①可以是植物体的每一个活细胞 B.将①脱分化形成②时，再植上人工种皮可获得 人工种子 C. ②→③的再分化过程中，细胞增殖的方式为 有丝分裂 D. ①→③的培养过程中，应在培养基中加入 水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等
①解决作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题②固定杂种优势
人工薄膜，透气透水
胚状体/不定芽
营养基质+植物激素+抗生素
✪植物繁殖的新途径
单倍体育种
花药离体培养
秋水仙素处理
✪作物新品种的培育
2.1.1植物细胞工程课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3
细胞工程的概念（P31）
应用的原理和方法 细胞生物学和分子生物学
研究的水平
细胞器、细胞或组织水平
研究的目的
获得特定的细胞、组织、器官、 个体或产品
分类
植物细胞工程和动物细胞工程
中中和华华
植 所采用技术
物 的理论基础
细
胞
工 程
通常采用的 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
本节聚焦
如图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图,有关叙述正确的是 A.获得a、b细胞需要用聚乙二醇处理
(C )
B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般为秋水仙素
C.a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有流动性
D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程,e、f分别为脱分化和再分化
1.培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌） 2.外植体的消毒（酒精、次氯酸钠） 3.接种的无菌操作（酒精、酒精灯——灼烧） 4.无菌箱中的培养； 5.移栽到消过毒的环境中生存一段时间。
【拓展】激素的使用顺序、使用量及比例影响植 物细胞的发育方向：
使用顺序
实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但不利分化
2. 原理：
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
×
3、思考：
（1）想要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 （2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？
酶解法：用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁 （3）人工诱导原生质体间的融合方法有哪些？
物理法(电融合法、离心法等)和化学方法(聚乙 二醇融合法) （4）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种 细胞，下一步该对此细胞做何种处理？
深度思考
应用的原理和方法 细胞生物学和分子生物学
研究的水平
细胞器、细胞或组织水平
研究的目的
获得特定的细胞、组织、器官、 个体或产品
分类
植物细胞工程和动物细胞工程
中中和华华
植 所采用技术
物 的理论基础
细
胞
工 程
通常采用的 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
本节聚焦
如图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图,有关叙述正确的是 A.获得a、b细胞需要用聚乙二醇处理
(C )
B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般为秋水仙素
C.a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜具有流动性
D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程,e、f分别为脱分化和再分化
1.培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌） 2.外植体的消毒（酒精、次氯酸钠） 3.接种的无菌操作（酒精、酒精灯——灼烧） 4.无菌箱中的培养； 5.移栽到消过毒的环境中生存一段时间。
【拓展】激素的使用顺序、使用量及比例影响植 物细胞的发育方向：
使用顺序
实验结果
先使用生长素，后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂，但不利分化
2. 原理：
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
×
3、思考：
（1）想要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 （2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？
酶解法：用纤维素酶和果胶酶水解细胞壁 （3）人工诱导原生质体间的融合方法有哪些？
物理法(电融合法、离心法等)和化学方法(聚乙 二醇融合法) （4）如果两个来源不同的原生质体发生融合形成了杂种 细胞，下一步该对此细胞做何种处理？
深度思考
人教版教学课件2[1].1.1《植物细胞工程的基本技术》
![人教版教学课件2[1].1.1《植物细胞工程的基本技术》](https://img.taocdn.com/s3/m/12b9594abe1e650e52ea99c0.png)
比较
植物组织培养
所属 范畴 原理状 繁殖速度快 大规模生产提高经济效益
植物体细胞杂交技术
染色体变异、基因重组 膜流动性 细胞全能性 ①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养
克服不同种生物远缘 杂交不亲和的障碍
步骤
意义 联系
杂交技术应用了组织培养
证明：分化的植物细胞，人具有形成完整植株所需要 的 全部基因 。
(1)在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭 菌和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染，因为杂菌生长快，会和培养 物争夺营养。杂菌生长过程中会产生有害的物质， 导致培养物迅速死亡。 (2)在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含 有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤 组织。胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是 否也能培养成小植株？
1937年，怀特用烟草茎段形成层作材料，在试管中培 养出了烟草植株。
1958年，斯图尔德利用胡萝卜的组织培养再次证明了
植物细胞的全能性
1965年，沃索在一定培养基上由烟草的单细胞得到再
生植株 。 1970年，斯图尔德 用悬浮的单个细胞也培养出了可育 细胞的全能性 的新植株，进一步证明了 。 20世纪70年代以植物细胞克隆为代表的细胞工程诞生 。
克服植物远缘杂交不亲和性
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。 结果
如 马、驴之间
三、植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
白 菜
甘 蓝
白菜－甘蓝 “白菜－甘蓝”同普通白菜相比，具有生长期 短、耐热性强和易于贮藏等优点。
三、植物体细胞杂交技术（重点 理解）：
能。可以培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织 比较困难。
- 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)。
D、细胞核移植
3、在生物体内 ，细胞没有表现出全能性，而是分 化为不同的组织、器官，是因为（ B ） A、细胞丧失了全能性 B、基因的选择性表达 C、不同的细胞内基因不完全相同 D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了 变化 4、愈伤组织的细胞类型和愈伤组织分化后形成的 机构分别是（ C ） A、薄壁细胞、外植体 C、薄壁细胞、胚状体 B、厚壁细胞、胚状体 D、后壁细胞、外植体
17、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤 D 组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？ A、适宜的营养物质 C、消毒灭菌 B、适宜的温度 D、适宜浓度的生长激素
18、某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止 性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官
或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体
专题二 细胞工程
细胞工程的概念
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。
应用的原理和方法 概念 研究的水平 细 胞 工 程 分类 动物细胞工程 研究的目的 植物细胞工程
9．植物组织培养过程中的脱分化是指 （ C） A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈 伤组织的过程 D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
10．植物组织培养是指 （ C） A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织 B．愈伤组织培育成植株 C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 D．愈伤组织形成高度液泡化组织
愈伤组织 —— 细胞排列疏松而无规则，是一种高度液 泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 再分化
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重 新分化成根或芽等器官。
愈伤组织的形成
试 管 苗 大 规 模 培 养
植物组织培养（试管苗的形成）
移栽
经过炼 苗的小 苗，可 以和一 般植物 一样进 行大规 模栽培
④ 杂种植株的特征：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。 ⑤ 该技术最大的优点：克服远源杂交的不亲和障碍。 体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体 基因组还是染色体组都采用直接相加的方法 ⑥ 该过程培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵 循孟德尔的遗传定律。 ⑦ 目前还不能让杂种细胞完全按人们的需要去表达亲 代的优良性状
脱分化 脱分化 11、若用“① ② ③ 表示植物组织培养的过程。请回答：
④”
（1） ①表示 离体的植物组织器官、组织或细胞 ， 被培养成为④的根本原因是
植物细胞具有全能性
（2） ②表示
愈伤组织 ，其细胞特点
。
是
具有分生能力的薄壁细胞
12、不能人工诱导原生质体融合的方法是（ D ）
A、振动 B、电剌激 C、PEG试剂 D、重压
3、植物体细胞杂交过程
植物细胞A 植物细胞B
植 物 细 胞 融 合
去细胞壁
酶解法
纤维素酶 果胶酶 离心 物理方法 振动 人工诱 电刺激 导方法 化学方法： 聚乙二醇
原生质体A
原生质体B 原生质体融合 正在融合的 原生质体
再生出细胞壁（融合成功的标志） 细胞分裂 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株
植物组织培养
7．细胞具有全能性的原因是 （ C ）
A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的 潜能 B.生物体的每一个细胞都具有全能性 C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部 基因 D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
8.下列植物细胞全能性最高的是 （A） A.形成层细胞 B.韧皮部细胞 C.木质部细胞 D.叶肉细胞
细胞生物学和 分子生物学
细胞整体水平或细 胞器水平 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
与基因工程的比较：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。
植 物 细 胞 工 程
所采用技术 的理论基础
植物细胞的全能性
通常采用的 技术手段
植物组织培养 植物体细胞杂交
b、必要条件：确保无菌操作、细胞离体、生长
发育所需的全部营养物质：矿质元素、糖类、维生素
C、关键词：外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
（4）思考讨论
（1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理， 能否培养成完整植物体？ 不能
（2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？
激素诱导和营养物质
一、植物细胞的杂交技术
基因选择性表达的结果
5、全能性的高低：
①受精卵>生殖细胞（精、卵）>体细胞 ②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
④幼嫩细胞>衰老的细胞
⑤ 分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细 胞
6、全能性表达的条件（植物组织培养的条件）： 内因：离体细胞、组织或器官 外因：1）适宜的外界环境条件，例如无菌、适 宜的温度、湿度、光照等 2）培养基（一定的营养物质，激素）
为什么选择 形成层？
3、胡萝卜的组织培养实验 （1）实验原理、目的、材料
（2）植物组织培养的培养基：
水、无机盐离子 有机小分子营养成分： ① 氮源：包括维生素和氨基酸
② 碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压
③ 琼脂：起支持作用
④ 激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素
⑤ pH值：5.0－6.0
（3）方法步骤
一、细胞的全能性
1、定义： 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体
的潜能的特性。
2、原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有
的全套遗传物质，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。 信息。
3、 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传 4、体内细胞未表现全能性的原因：
5、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（ D ）
A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C 、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D 、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结 果
6．植物细胞表现出全能性的必要条件是 （ C ） 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
植物激素：细胞分裂素、生长程进行有丝分裂同时 也进行分化 3、A不需光照，而B需光 照，叶绿素的合成需光照
离体的植物 器官、组织 或细胞
脱分化
愈 伤 组 织
再分化
根
芽
植 物 体
组培条件
适宜的养料和激素，适宜的温度和无菌条件
外植体 —— 用于离体培养的植物器官或组织片段。 脱分化 也叫去分化，高度分化的组织、器官产生愈 伤组织的过程。
二、植物组织培养
1、植物组织培养的概念
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。
2、植物组织培养过程
离体的植物器官、组织或细胞
A、脱分化 愈伤组织 B、再分化 根、芽
外植体
请问杂种植株能进 行有性生殖吗？
植物体细胞杂交技术流程图进行总结， 重点理解以下内容。 ① 流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体 与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际 操作过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许多番 茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中 筛选出所需的杂种细胞。 ② 由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作 任何处理，把它们放在一起，让它们自然融合是不 可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。 ③ 细胞融合为无性繁殖，细胞分裂方式为有丝分 裂，包含脱分化和再分化两个阶段。
1、细胞杂交技术概念 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。 （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）
2、相关问题
（1）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？ （2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？ （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）如果两个来源不同的原生质体发生融合 形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做 何种处理？ （5）如何将杂种细胞培育成杂种植株？
4、植物体细胞杂交技术的意义
克服远源杂交不亲和的障碍，培育出自然界 中没有的、具有优良品质的新品种。
本节课内容小结
1、细胞全能性的概念、全能性大小的比较 2、植物组织培养的概念、原理、过程。
3、植物组织培养实验所需的条件：离体、无菌、培养 基、 环境条件。 4、植物体细胞杂交的概念、原理、过程。
1、 选取胡萝卜洗净，削皮，切段 2、酒精消毒、次氯酸钠杀菌 3、切取1立方厘米左右的形成层小块 4、接种，封盖扎紧 脱分化 5、定期观察和记录愈伤组织
再分化
6、诱导出试管苗，移栽
（4）注意事项 a、激素用量的比例影响实验结果：
生长素用量>细胞分裂素用量,有利于根的分化、抑 制芽的形成； 比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成； 比值适中时，促进愈伤组织的生长。
15．植物体细胞杂交的目的中错误的是 （D ） A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 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
16. 人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（ C ） A、分离原生质体→诱导原生质体融合→ 组织培养 → 得到杂种植株 B、分离原生质体 → 原生质体融合→ 杂种植株 C、获取细胞 →原生质融合→ 组织培养→ 得到杂种植株 D、获取细胞→原生质直接融合→组织培养
3、在生物体内 ，细胞没有表现出全能性，而是分 化为不同的组织、器官，是因为（ B ） A、细胞丧失了全能性 B、基因的选择性表达 C、不同的细胞内基因不完全相同 D、在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了 变化 4、愈伤组织的细胞类型和愈伤组织分化后形成的 机构分别是（ C ） A、薄壁细胞、外植体 C、薄壁细胞、胚状体 B、厚壁细胞、胚状体 D、后壁细胞、外植体
17、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤 D 组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？ A、适宜的营养物质 C、消毒灭菌 B、适宜的温度 D、适宜浓度的生长激素
18、某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止 性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官
或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体
专题二 细胞工程
细胞工程的概念
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。
应用的原理和方法 概念 研究的水平 细 胞 工 程 分类 动物细胞工程 研究的目的 植物细胞工程
9．植物组织培养过程中的脱分化是指 （ C） A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞 B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程 C.植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈 伤组织的过程 D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
10．植物组织培养是指 （ C） A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织 B．愈伤组织培育成植株 C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 D．愈伤组织形成高度液泡化组织
愈伤组织 —— 细胞排列疏松而无规则，是一种高度液 泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 再分化
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养又可以重 新分化成根或芽等器官。
愈伤组织的形成
试 管 苗 大 规 模 培 养
植物组织培养（试管苗的形成）
移栽
经过炼 苗的小 苗，可 以和一 般植物 一样进 行大规 模栽培
④ 杂种植株的特征：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。 ⑤ 该技术最大的优点：克服远源杂交的不亲和障碍。 体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体 基因组还是染色体组都采用直接相加的方法 ⑥ 该过程培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵 循孟德尔的遗传定律。 ⑦ 目前还不能让杂种细胞完全按人们的需要去表达亲 代的优良性状
脱分化 脱分化 11、若用“① ② ③ 表示植物组织培养的过程。请回答：
④”
（1） ①表示 离体的植物组织器官、组织或细胞 ， 被培养成为④的根本原因是
植物细胞具有全能性
（2） ②表示
愈伤组织 ，其细胞特点
。
是
具有分生能力的薄壁细胞
12、不能人工诱导原生质体融合的方法是（ D ）
A、振动 B、电剌激 C、PEG试剂 D、重压
3、植物体细胞杂交过程
植物细胞A 植物细胞B
植 物 细 胞 融 合
去细胞壁
酶解法
纤维素酶 果胶酶 离心 物理方法 振动 人工诱 电刺激 导方法 化学方法： 聚乙二醇
原生质体A
原生质体B 原生质体融合 正在融合的 原生质体
再生出细胞壁（融合成功的标志） 细胞分裂 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株
植物组织培养
7．细胞具有全能性的原因是 （ C ）
A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的 潜能 B.生物体的每一个细胞都具有全能性 C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部 基因 D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
8.下列植物细胞全能性最高的是 （A） A.形成层细胞 B.韧皮部细胞 C.木质部细胞 D.叶肉细胞
细胞生物学和 分子生物学
细胞整体水平或细 胞器水平 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
与基因工程的比较：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。
植 物 细 胞 工 程
所采用技术 的理论基础
植物细胞的全能性
通常采用的 技术手段
植物组织培养 植物体细胞杂交
b、必要条件：确保无菌操作、细胞离体、生长
发育所需的全部营养物质：矿质元素、糖类、维生素
C、关键词：外植体、脱分化、再分化、愈伤组织
（4）思考讨论
（1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理， 能否培养成完整植物体？ 不能
（2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？
激素诱导和营养物质
一、植物细胞的杂交技术
基因选择性表达的结果
5、全能性的高低：
①受精卵>生殖细胞（精、卵）>体细胞 ②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
④幼嫩细胞>衰老的细胞
⑤ 分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细 胞
6、全能性表达的条件（植物组织培养的条件）： 内因：离体细胞、组织或器官 外因：1）适宜的外界环境条件，例如无菌、适 宜的温度、湿度、光照等 2）培养基（一定的营养物质，激素）
为什么选择 形成层？
3、胡萝卜的组织培养实验 （1）实验原理、目的、材料
（2）植物组织培养的培养基：
水、无机盐离子 有机小分子营养成分： ① 氮源：包括维生素和氨基酸
② 碳源：2%—5%的蔗糖溶液，调节渗透压
③ 琼脂：起支持作用
④ 激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素
⑤ pH值：5.0－6.0
（3）方法步骤
一、细胞的全能性
1、定义： 生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体
的潜能的特性。
2、原理： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有
的全套遗传物质，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。 信息。
3、 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传 4、体内细胞未表现全能性的原因：
5、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（ D ）
A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果 B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果 C 、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果 D 、愈伤组织的形成是离体植物细胞脱分化的结 果
6．植物细胞表现出全能性的必要条件是 （ C ） 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
植物激素：细胞分裂素、生长程进行有丝分裂同时 也进行分化 3、A不需光照，而B需光 照，叶绿素的合成需光照
离体的植物 器官、组织 或细胞
脱分化
愈 伤 组 织
再分化
根
芽
植 物 体
组培条件
适宜的养料和激素，适宜的温度和无菌条件
外植体 —— 用于离体培养的植物器官或组织片段。 脱分化 也叫去分化，高度分化的组织、器官产生愈 伤组织的过程。
二、植物组织培养
1、植物组织培养的概念
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。
2、植物组织培养过程
离体的植物器官、组织或细胞
A、脱分化 愈伤组织 B、再分化 根、芽
外植体
请问杂种植株能进 行有性生殖吗？
植物体细胞杂交技术流程图进行总结， 重点理解以下内容。 ① 流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体 与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际 操作过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许多番 茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中 筛选出所需的杂种细胞。 ② 由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作 任何处理，把它们放在一起，让它们自然融合是不 可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。 ③ 细胞融合为无性繁殖，细胞分裂方式为有丝分 裂，包含脱分化和再分化两个阶段。
1、细胞杂交技术概念 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。 （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）
2、相关问题
（1）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？ （2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？ （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）如果两个来源不同的原生质体发生融合 形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做 何种处理？ （5）如何将杂种细胞培育成杂种植株？
4、植物体细胞杂交技术的意义
克服远源杂交不亲和的障碍，培育出自然界 中没有的、具有优良品质的新品种。
本节课内容小结
1、细胞全能性的概念、全能性大小的比较 2、植物组织培养的概念、原理、过程。
3、植物组织培养实验所需的条件：离体、无菌、培养 基、 环境条件。 4、植物体细胞杂交的概念、原理、过程。
1、 选取胡萝卜洗净，削皮，切段 2、酒精消毒、次氯酸钠杀菌 3、切取1立方厘米左右的形成层小块 4、接种，封盖扎紧 脱分化 5、定期观察和记录愈伤组织
再分化
6、诱导出试管苗，移栽
（4）注意事项 a、激素用量的比例影响实验结果：
生长素用量>细胞分裂素用量,有利于根的分化、抑 制芽的形成； 比值低时，有利于芽的分化，抑制根的形成； 比值适中时，促进愈伤组织的生长。
15．植物体细胞杂交的目的中错误的是 （D ） A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 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
16. 人工获得一个杂交植株，需要下列哪项步骤（ C ） A、分离原生质体→诱导原生质体融合→ 组织培养 → 得到杂种植株 B、分离原生质体 → 原生质体融合→ 杂种植株 C、获取细胞 →原生质融合→ 组织培养→ 得到杂种植株 D、获取细胞→原生质直接融合→组织培养