[中学联盟]广东罗定市廷锴纪念中学高中生物选修三 专题2 植物细胞工程的基本技术
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教案
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教案2.1.1 植物细胞工程的基本技术一、教学目标知识目标简述细胞全能性的概念含义；简述植物组织培养的过程和方法；简述植物体细胞杂交技术。
能力目标在质疑、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；通过联系农业生产实际，培养学生活学活用，理论联系实际的能力。
情感目标认同科学是一个不断发展的过程，激发探索生命奥秘的热情；渗透科学思想的教育，理解科学、技术与社会三者之间的关系。
二、教学重难点1、教学重点（1）植物组织培养的原理和过程（2）植物体细胞杂交的原理（3）植物细胞工程应用的实例2、教学难点植物组织培养的实验三、教学方法多媒体（PPT演示）直观教学四、教学用时1课时五、教学过程情境创设导新课播放“孙悟空拔毫毛变小猢狲”的视频，让学生联想这与哪项生物技术有关联？通过热播的电视剧剧情，使学生后需要筛选吗？③植物体细胞杂交的过程可分为几个步骤，试用流程图来表示？④植物体细胞杂交成功的重要意义是什么？该技术有何局限性？学生对以上问题进行分析和讨论，教师进行点评和小结。
最后，通过讲解教材上的“植物体细胞杂交技术流程图”，师生共同概括更为简略的“操作流程图”（见图2）。
课堂小结与延伸学生回顾所学的知识，谈学习心得与体会，教师进一步强调本节课的重点内容。
最后，多媒体展示：眼虫的图片，指出眼虫是一种含有叶绿体的原生动物，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，让学生思考：能否让植物细胞与动物细胞进行杂交？具体实验方案是怎样的？由此，实现课内知识的迁移应用，激发学生创新的热情。
六、教学反思虽然本节课涉及的生物技术，在现有实验条件下无法完成，但是借助多媒体来展示图片和播放视频，也可以化抽象为直观，让学生充分感受到科学技术的魅力。
另外，教师通过创设问题情境来展开教学活动，在围绕一系列问题的小组讨论中，学生通过观察、体验、推理、归纳等思维活动获取到那些“只能意会，不能言传”的知识。
2023年人教版高中生物选择性必修3第2章细胞工程第1节植物细胞工程 一植物细胞工程的基本技术
第2章细胞工程第1节植物细胞工程一植物细胞工程的基本技术【课程标准】1.阐明植物组织培养是在一定条件下,将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织,并重新分化,最终形成完整植株的过程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杂合细胞,继而培育成新植物体的技术【素养目标】1.生命观念:运用结构与功能观,阐明植物组织培养的条件控制。
2.科学思维:采用模型与建模、归纳与概括的方法,阐明植物组织培养技术和植物体细胞杂交的过程。
3.科学探究:尝试利用给定的实验方案和步骤,进行植物组织培养的实验。
4.社会责任:认同植物体细胞杂交在育种方面的优点和缺点。
一、植物组织培养技术1.原理: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。
(2)分化的细胞不能表现出全能性的原因:在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达。
2.概念:(1)对象:离体的植物器官、组织或细胞等。
(2)场所:人工配制的培养基。
(3)结果:形成完整植株。
3.流程:(1)过程:①脱分化、②再分化。
(2)激素:细胞分裂素、生长素。
思考:诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在后续的培养过程中为什么需要提供适宜的光照?提示:叶绿素的合成需要光照。
二、植物体细胞杂交技术1.过程:(1)过程①使用的酶是纤维素酶和果胶酶。
(2)过程②诱导原生质体融合的两种方法。
物理法:电融合法、离心法等。
化学法:聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等。
(3)过程③和过程④依次是脱分化和再分化。
2.概念:(1)材料:不同来源的植物体细胞。
(2)结果:新植物体。
3.意义:打破生殖隔离,实现远缘杂交育种。
思考:白菜和甘蓝染色体数目分别是20和18,利用植物体细胞杂交获得的白菜-甘蓝新品种的体细胞中染色体数目是多少?提示:38。
学习任务一:植物组织培养【情境探究】外植体愈伤组织根、芽植物体思考:愈伤组织具有什么特点?提示:未分化的细胞,不定形的薄壁组织。
高中生物选修3优质课件6：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
（2）不同类型细胞全能性大小不同
（3）影响全能性表现的原因：细胞在生物体发育 过程中，在特定时间与空间条件下细胞中的基因会 有选择性的表达出各种蛋白质，从而构成生物体的 不同组织和器官。
2、流程
离体的器官 脱分化 愈伤 再分化 胚状体
组织或细胞
组织
或 丛芽
（外植体）
试管苗
植物组织培养
外植体
离体的植物器官、组织或细胞
技 术
动物 动物细胞培养
细胞 单克隆抗体技术
工程 技术
核移植
胚胎移植
细胞工程概述
项目 原理 操作水平 目的
分类
基因工程
基因重组
分子水平
创造出更符合人们需要 的新的生物类型和生物 产品
植物基因工程 动物基因工程 微生物基因工程 基因治疗
细胞工程 细胞生物学 分子生物学 细胞或细胞器水平 按照人们意愿来改变细 胞内的遗传物质或获得 细胞产品
2.1.2 植物细胞工程的基本技术
2
你知道用一根嫩枝条就可以培育出10万株以上的幼苗， 有高专产题奶牛的耳细胞做供体细就胞可工以程生产出众多的高产奶 牛吗？这些都需要通过细胞工程来实现。细胞工程应用 领域十分广泛，例如，应用动物细胞培养技术，可以大 量生产各种抗病疫苗；应用杂交瘤技术，能为人类提供 诊治肿瘤的单克隆抗体；应用动物克隆和植物微繁殖技 术，可以快速繁殖动植物的优良品种；应用植物体细胞 杂交技术，能创造出靠常规杂交育种无法得到的作物新 品种------近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽Biblioteka 植物体植物激素： 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、 一定的温度、空气、无菌环境、 适合的PH、适时光照等。
人教版高中生物选修三2.1.1《植物细胞工程的基本技术》ppt同步课件
(3)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B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。
互动探究 (1)本题B项中要获得成功除了离体条件外， 还需要什么条件？ (2)结合本题D项，试分析在植物体上长出新 芽，并进一步发育成枝条，这是细胞全能性 的反映吗？
【提示】 (1)植物细胞全能性的条件，除 了离体外，还需要种类齐全、比例合适的 营养物质和一定植物激素，另外操作中还 要注意无菌、控制适宜温度和光等。
3.脱分化和再分化
(1)脱分化：已分化的细胞经过诱导后，失去 其特有的_结__构__和___功__能_而转变成未分化细胞的 过程。
(2)再分化：处于脱分化状态的愈伤组织在一 定的培养条件下，又可以__再__分__化___出幼根和 芽，形成完整的小植株。
想一想 1．诱导愈伤组织分化时需要的植物激素主 要有哪些？ 【提示】 生长素和细胞分裂素。
由实验结果，你能得出什么结论？ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ _________________________。
(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是 ________________。
人教版选修三 专题2 2.1 2.1.1 植物细胞工程的基本技术 课件(68张)
2．过程
原生质体
细胞壁 杂种细胞
3．意义：克服了不同生物 26 __远__缘__杂__交__的障碍。
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生物 选修3 现代生物科技专题 RJ
专题2 细胞工程
1．判断下列叙述的正误。 (1)细胞工程是按照人的意愿来改变细胞的结构或获得细胞 产品的一门综合科学技术。( × ) (2)生物体内的细胞分化和植物组织培养过程中的再分化的 实质是一样的，都是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的 结果。( √ ) (3)脱分化和再分化是植物组织培养的重要过程。( √ )
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生物 选修3 现代生物科技专题 RJ
专题2 细胞工程
3．下列各项关于植物细胞工程的叙述，正确的是( ) A．植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性 B．制备原生质体时可利用酶或植物激素去除细胞壁 C．愈伤组织经过细胞的增殖会形成新的植物组织、器官 D．叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织离不开植物激素的作用
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生物 选修3 现代生物科技专题 RJ
专题2 细胞工程
3．不同细胞全能性比较 (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＞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。
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专题2 细胞工程
课堂探究
解疑难、提能力
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生物 选修3 现代生物科技专题 RJ
专题2 细胞工程
探究点一|植物细胞的全能性 |核心探究|
1．植物细胞具有全能性的原因 一般生物体的每一个细胞都包含有该物种的全套遗传物质， 都有发育成完整个体所必需的全部基因。 2．现实体现：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。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表达。
高中生物选修3精品课件3：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
4．通过植物体细胞杂交技术获得性状优良的作物新 品种时,不需考虑的是( A ) A.亲本细胞的生殖隔离问题 B.选择具有期望的优良性状的亲本 C.亲本细胞的融合技术 D.杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化
细胞的全能性
概念: 已高度分化的细胞仍具有发育成完整个体 的潜能。 原因： 生物体细胞含有本物种所特有的全套遗传 信息。 全能性高低： ①受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞 ②植物细胞＞动物细胞
2、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）
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） 细胞融合的基础： 细胞膜的流动性
经典例题
3.科学家将胡萝卜与羊角芹的原生质体放在一起后,不使用促 融手段它们是不会融合的,原因是( C ) A.二者原生质体的外面有细胞壁阻隔 B.二者细胞膜的基本结构不同 C.二者细胞膜的基本结构相同,但是组成成分上存在差异 D.二者遗传物质不同 解析：胡萝卜与羊角芹细胞膜的基本结构相同,但是不同种生 物细胞膜中蛋白质等的种类和数量存在很大差异。这是它们 原生质体放在一起后不能自然融合的主要原因。
克服了远缘杂交不亲和的障碍，拓展了可用于杂 交的亲本组合范围。。
植物体细胞杂交过
程示意图
(1) (2)
(3)
标志
去壁
(1)
(4)
பைடு நூலகம்(5)
植物体细胞杂交过程示意图
植物A细胞 去壁
植物B细胞
杂种植株
原生质体A
原生质体融合
原生质体B 细胞分裂
愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
人教版高中生物选修三课件：2.1.1植物细胞工程的基本技术(共24张PPT)
2020/6/12
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种间杂交:烟草-海岛烟草、白菜-甘蓝 属间杂交:番茄-马铃薯、胡萝卜-羊角芹
白菜
甘蓝
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白菜－甘蓝
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意义：克服不同生物远缘杂交的障碍，出现 自然界没有的新品种。
未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的 需要表现出亲代的优良性状。
专题2 细胞工程
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1
2.1 植物细胞工程
2.1.1植物细胞工程的基本技术
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2
为什么植物的一个花瓣就可以培 育出完整的植株呢？
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细胞的全能性
1、概念： 2、比较： 1）受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞 2）植物细胞全能性一般比动物细胞强
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主要原因:生物基因之间的表 达不是孤立的,它们之间是相 互调控、相互影响的。
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请思考：
1．不同植物的体细胞融合，第一个障碍是什么？ 2．有没有一种温和的去壁方法呢？ 3．原生质体发生融合，与细胞膜什么特性有关？ 4．原生质体融合成功的标志是什么？ 5．不同来源的原生质体融合后，下一步做何处理？ 6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？
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1 所有实验用具严格灭菌
2 接种过程必须严格的无菌操作
3 愈伤组织要避光培养 4 试管苗先进行生芽培养，再进行生根培养。
5 试管苗培养均需在光照条件下进行。
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用灭菌后的剪刀将烟草叶片剪成小
人教版高中生物高二选修三2.1.1《植物细胞工程的基本技术》ppt精讲课件[]
D.①、②⑨⑧⑥⑦③、④
高中生物必修一课件
【解析】选A。植物组织培养的原理是细胞的全能性;培养过程 的顺序是离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,愈 伤组织再分化得到丛芽,最终形成植物体;所用激素是生长素和 细胞分裂素。
高中生物必修一课件
二、植物组织培养 1.概念分析: (1)培养条件:①无菌和人工培养;②离体。 (2)过程:①脱分化;②再分化。 (3)目的:①获得细胞产品;②形成完整的植株。 2.原理: 植物细胞具有全能性(具有某种植物全套遗传信息的任何一个 细胞,都具有发育成完整植株的潜能)。
器官、组织或细胞
再分化
愈伤组织
高中生物必修一课件
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__
_____,并把杂种细胞培育成___________的技术。
细胞
新的植物体
高中生物必修一课件
2.过程:
细胞壁
原生质体融合 细胞壁
脱分化 愈伤组织 再分化
体细胞融合
组织培养 高中生物必修一课件
3.融合成功的标志:杂种原生质体再生出_细__胞__壁__。 4.意义:克服不同种生物_远__缘__杂__交__的不亲和性。
高中生物必修一课件
1.判断正误 (1)植物的种子能发育成完整的植株,体现了细胞的全能性。
() 【分析】因为种子中的胚已完成了早期发育,所以体现了新×植 物体的幼体发育成完整植株的过程,相当于植物的长大。
高中生物必修一课件
一、植物细胞的全能性和脱分化、再分化过程 1.细胞的全能性: (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物质,都有发育成为完整个体所必需的全 部基因。
高中生物 专题2 细胞工程 2.1 植物细胞工程的基本技术(第1课时)教案 新人教版选修3(202
广东省揭阳市高中生物专题2 细胞工程2.1 植物细胞工程的基本技术（第1课时）教案新人教版选修3编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（广东省揭阳市高中生物专题2 细胞工程2.1 植物细胞工程的基本技术（第1课时）教案新人教版选修3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题2。
1.1植物细胞工程的基本技术课题专题2。
1.1植物细胞工程的基本技术课型新授课教学目标1．知识目标：(1）. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
（2)。
尝试进行植物组织培养。
2．能力目标：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。
3．情感、态度和价值观目标：体验植物组织培养技术，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。
重点难点1。
教学重点（1）植物组织培养的原理和过程。
（2) 植物体细胞杂交的原理.2、教学难点植物组织培养的实验教具准备多媒体课件制作课时安排1课时教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情(一)情景导入、展示目标。
显示三幅图，教师按图讲解，以引入新课.教师引导学生观看专题的首页的三幅图,题图的愚意是表明细胞工程是在细胞水平的操作,它包含植物细胞工程和动物细胞工程等方面.在本章引言中通过列举细胞工程的应用，把学生带进细胞工程的科技领域。
引导学生总结细胞工程的概念及基本技术。
(二）合作探究、精讲点拨。
【问题探究】1、什么是细胞工程?分类？2 、什么是植物组织培养?其原理是什么？3、为什么在生物正常发育过程中,每个细胞不会表现出全能性？4、什么是脱分化？什么是再分化？提出问题，引出细胞的全能性的复习简述植物组织培养的大体过程5、简述植物组织培养的大体过程？6、在植物组织培养的整个过程中，为什么要强调无菌操作？7、植物组织培养的全过程说明了植物细胞的什么特点？8、什么是植物体细胞杂交技术？9、用传统的杂交育种方法为什么不易得到两种亲缘关系较远的杂种植株？10、如何去除植物细胞的细胞壁？[精讲点拨]1、细胞工程概念细胞工程:是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，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。
高中生物选修3精品课件10：2.1.1 植物细胞工程的基本技术
植物体细胞杂交过程示意图
植 物
原 生
原 生
细
质质
胞 去壁
体
体 融
合
再
生杂
细 胞 壁
种 细 胞
去 分
愈 伤 组 织再
分
杂 种 植 株
化
化
去壁
纤维素酶 果胶酶
离心、 振动、 电刺激、
聚乙二 醇
筛 选
激素
激素
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.植物细胞的再分化：
脱分化产生的愈伤组织在培养过程中重新分化根或 芽等器官的过程。
愈 伤 组 织
1、为什么已分化的植物组织或细胞能培养成完整 植物体？ 植物细胞具有全能性。
2、什么是细胞的全能性？ 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，也就是说， 每个生物细胞都具有全能性的特点 。
2.1.1植物细胞工程的基本技术
一.植物组织培养
有关概念：
1.植物细胞的脱分化：
是让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有 的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。
脱分化的实质和结果分别是什么？
实质: 恢复细胞的全能性过程 结果: 形成愈伤组织
2.愈伤组织：
离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后， 通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态薄 壁细胞组成的、排列疏松无规则的组织。
6、细胞表现全能性的条件有哪些？ 离体、营养物质、激素及其它适宜条件。
趁热打铁：
有关全能性的表述中，不正确的是（ C ）
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体， 因此全能性最高