1、选修3 细胞工程 专题二 植物细胞工程,安徽省远程教育优秀作品,教学目标,重点难点,问题探讨,教学过程,知识结构,教学反馈,课后习题,教学参考,第一节植物细胞工程,知识方面 （1）细胞的全能性（理解）。 （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（知道）。,教学目标,情感态度与价值观方面 1.体验植物组织培养技术。 2.讨论细胞工程技术的社会意义。 3.认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。 4.关注细胞工程研究的发展和应用前景。,能力方面 1.尝试进行植物组织培养。 2.运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础。 3.搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、
2、分析和交流。,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。,重点难点,2.教学难点,（1）植物组织培养的实验。 （2）植物体细胞杂交。,一个梦想?,番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属的植物。番茄的果实和马铃薯的块茎是我们经常食用的蔬菜。马铃薯的块茎生长在土壤中。 人们曾经有这样一个幻想：让一株植株地上部分结番茄，地下部分长土豆。这个幻想可能实现吗？,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。,教学过程,细
3、胞工程,细胞工程,应用的原理和方法,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,概念,分类,植物细胞工程,研究的目的,研究的水平,动物细胞工程,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。,克隆多莉羊技术是 水平上的技术， 培育抗虫棉是 水平上的技术。,细胞工程与基因工程相比：,细胞,分子,思考:,？,植物细胞工程的理论基础是什么？通常采用的技术手段有哪些？,一、植物细胞工程,？,所采用技术的理论基础,植物细胞工程,通常采用的技术手段,植物组织培养,植物体细胞杂交,植物细胞的全能性,（一）植物组织培养,2、理论基
4、础：,细胞的全能性,1、植物组织培养的概念,在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，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。,细胞的全能性,1、概念,1）受精卵,生殖细胞,体细胞,：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，叫做细胞的全能性。,2、原因,3、全能性的比较,：从理论上讲，每个细胞都包含该物种的全部遗传物质（全部基因），所以每个活细胞都应具有全能性 。,2）植物细胞全能性一般比动物细胞强,（二） 植物组织培养,1、植物组织培养过程：,离体的植物器官、组织、细胞,愈伤组织,根 芽,植物体,脱分化,再分化,上
5、述各过程比较如下：,植物组织培养,细胞离体 一定的营养物质 激素 其他外界条件 （适宜的温度、PH、 光照、无菌 ） 琼脂,必要条件：,切取,接种,愈伤组织的形成,试管苗的形成,培养室,移栽,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,？,此操作过程需要注意什么事项？ 见课本35页,（二）植物体细胞杂交技术,1、概念：,将不同种
6、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、植物体细胞杂交的过程,融合体,杂种细胞,去壁的常用方法：,原生质体融合方法：,3、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。,（三）植物细胞工程的实际应用,1、植物繁殖的新途径,1）微型繁殖 2）作物脱毒 3）神奇的人工种子,2、作物新品种的培育,1）单倍体育种 2）突变体的利用,3、细胞产物的工厂化生产,植物细胞工程的实际应用,一、植物繁殖的新途径,1.微型繁殖(1)微型繁殖技术:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术.(2)特点:保持优良品种的遗传特性;高效快速地实现种苗的大量繁殖.,2.作物脱毒
7、(1)材料:无病毒的茎尖(2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得,3.神奇的人工种子(1)特点:后代无形状分离不受气候,季节和地域限制(2)技术:植物组织培养.(3)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽.,人工种子,自然种子,二、作物新品种的培育,1.单倍体育种(1)方法:花药的离体培养(2)优点:后代稳定遗传,都是纯合体;明显缩短育种年限.,2.突变体的利用(1)产生:植物组织培养(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育新品种,三、细胞产物的工厂化生产,1.种类:蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等. 2.技术:植物的组织培养.,练习 1、下列细胞中，不具有细胞全能性特点的是： A、
8、心肌细胞 B、神经细胞 C、茎的形成层细胞 D、木质部导管细胞 2、用植物组织培养技术可以培养或生产出： A、人参皂苷 B、无病毒植物 C、人工种子 D、A，B，C均可 3、科学家成功培育出“番茄马铃薯”，是采用下列哪一项生物技术： A、基因工程 B、染色体工程 C、酶工程 D、细胞工程,D,D,D,4、植物体细胞杂交和植物组织培养的相同点中错误的是： A、都是依据植物细胞的全能性作为理论基础 B、都属于植物细胞工程技术 C、都能形成杂种细胞 D、都有形成愈伤组织的阶段5、植物体细胞融合完成的标志是： A、细胞核发生融合 B、细胞质发生融合 C、细胞膜发生融合 D、新的细胞壁产生6、下列有关细
9、胞工程的叙述中错误的是： A、是在细胞器水平上定向改造生物 B、细胞工程的目的之一是获得产品 C、是在细胞水平上定向改变生物的遗传物质 D、通过细胞工程都能获得杂种生物,D,D,C,植物细胞工程,植物细胞工程 的基本技术,植物细胞工程 的实际应用,细胞的全能性,植物组织培养技术,植物体细胞杂交技术,植物繁殖的新途径,作物新品种的培育,细胞产物的工厂化生产,微型繁殖,作物脱毒,人工种子,单倍体育种,突变体的利用,知识结构,在学习内容方面，应首先明确植物细胞工程的理论基础，然后再掌握植物组织培养的过程和意义以及植物体细胞杂交的过程和意义；教师在教学中应借助多种手段，揭示教学内容的内涵，同时强化能力
10、培养；教学设计应有利于充分发挥教师的主导和学生的主体作用。,教学反馈,其中，植物体细胞杂交是在植物组织培养技术的基础上，借助动物细胞融合的方法发展起来的一门新型生物技术。这部分知识对于学生是全新的，加之与其有关的感性材料不多，因而给教学带来一定难度。,1、在一个生物体内，细胞没有表现出 全能性，原因是（ ）细胞失去了全能性 细胞中的基因部分丢失细胞中的基因选择性表达 细胞中的基因变异不同,C,课后习题,2、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是（ ）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
11、体植物细胞脱分化的结果,BD,3、植物细胞融合完成的标志的是（ ）A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合C、细胞质发生融合 D、细胞核发生融合,A,4. 通过细胞杂交,获得一个杂种植株,需要的步骤是( ) A.分离原生质 诱导原生质融合 生出细胞壁 组织培养法 得到杂种植株 B.分离原生质 原生质自然融合 组织培养 杂种植株 C.获取细胞 原生质融合 组织培养 杂种植株 D. 获取细胞 原生质直接融合 组织培养 杂种植株,A,1、植物学（陆时万等编著-北京高等教育出版社ISBN7-04-003254-6） 2、细胞生物学（翟中和、王喜忠、丁明孝-北京高等教育出版社ISBN7-04-008614-X）,教学参考,谢谢大家,
