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(共16张PPT)
第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
第1课时 植物细胞工程的基本技术　
细胞工程（cell engineering)是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等学科的原理和方法，通过细胞、细胞器或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞
或组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
植物细胞工程
细胞工程
植物组织培养
植物体细胞杂交
动物细胞工程
核心素养
1.生命观念：
概述植物细胞全能性的概念、原因及其表现条件，形成结构与功能相适应的观点。
2.科学思维、科学探究：
运用归纳与概括的方法，通过“菊花的组织培养”的探究实验，总结植物组织培养技术的操作过程、原理、条件。
3. 社会责任：
概述植物体细胞杂交技术的过程、原理、意义,认同植物体细胞杂交技术具有重要的应用价值。
栽培的困境
甜叶菊的种子小，发芽率低，种子繁殖遗传性状不稳定;而扦插植株的根系弱，且需要原始材料多，这些都会限制甜叶菊的生产。
舌尖上的甜蜜
甜叶菊是一种菊科植物，植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍，而热量却只有三百分之一。可作为成年人及老年人糖尿病群体理想的天然甜味剂，市场前景广阔。
【从社会中来】甜叶菊的繁育问题
思考: 假如你是某甜叶菊生产公司的项目负责人，为了提高公司的甜叶菊繁育效率，你应该如何作出决策。
情境素材来源：教材P42 拓展应用
提示：利用植物组织培养技术进行繁育甜叶菊。
【课前预习】请结合教材P34页，完成导学案：
？
5.你会选择哪些材料进行繁育甜叶菊？如何培育？
（分化程度越低， 全能性越高：
受精卵>胚胎干细胞>生殖细胞>体细胞）
叶子
花粉
体细胞
甜叶菊
？
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
芽、根
或胚状体
试管苗
移栽
完整植株
【任务一】参考教材图2-1，概括植物组织培养的基本流程：
【任务二】根据植物组织培养的基本流程，归纳概括植物组织培养的概念。
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。
根据“菊花的组织培养”视频，总结植物组织培养的条件：
步骤：
外植体的消毒
外植体的切段
接种外植体
诱导愈伤组织
诱导生芽生根
移栽
离体、无菌
培养基：一定的营养、激素 （教材P116）
适宜的外界条件：温度、pH、光照等
外植体
愈伤组织
根、芽
或胚状体
试管苗
脱分化
再分化
【小结】植物组织培养条件
生长素
细胞分裂素
>
生长素
细胞分裂素
<
生长素
细胞分裂素
＝
有利于根的分化
有利于芽的分化，抑制根的分化
促进愈伤组织形成
移栽
完整植株
黑暗
光照
补充：植物激素中生长素和细胞分裂是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例和使用顺序等都会影响植物细胞的发育方向。
对点训练
1.如图为蓝莓植物组织培养过程的流程图，下列有关叙述错误的是（　　）
A．用75%的酒精对过程①获取的叶组织块作消毒处理
B．过程②选用适宜的培养基，在光照培养箱中照光培养
C．过程③属于再分化，其实质是基因的选择性表达
D．幼苗移栽之前，必须进行炼苗处理
B
2、兰花高洁而典雅,深受人们喜爱，但兰花自然繁殖率极低。利用植物组织培养的方法可以快速且大量繁殖名贵的兰花，让其走入寻常百姓家。下列相关叙述错误的是( )
A.利用兰花茎尖进行植物组织培养兰花的过程属于无性繁殖
B.利用茎尖分生区比利用花瓣组织培养繁殖兰花的成功率高
C.若此兰花植株是四倍体，经花药进行离体培养所得到的植株为二倍体
D.利用植物组织培养快速繁殖兰花利用了植物细胞的全能性
对点训练
C
甜叶菊的繁育困境及应对措施
甜叶菊的种子小，发芽率低，种子繁殖遗传性状不稳定。科研人员用电融合法诱导菊花和大籽蒿叶肉原生质体融合。经分析这些再生植株全部是体细胞杂种，比甜叶菊表现出种子发芽率大大提高，种子繁殖遗传性状更稳定，且具有更强的抗锈病能力。
甜叶菊
大籽蒿
植物体细胞杂交技术流程图：
问题1:如果用传统杂交育种方法，有可能实现培育出集合甜叶菊与大籽蒿优良性状的新植株吗
问题2:该技术在生产实践中有什么意义
植物体细胞杂交技术的意义:
打破生殖隔离，
实现远缘杂交育种。
1.
体细胞杂交技术的过程分析：结合教材P36-38，思考以下问题
问题5：融合处理后有3种细胞：未融合的细胞、两两融合的细胞、多细胞融合细胞
B细胞
A细胞
去壁
去壁
融合
再生
新壁
脱分化
再分化
移栽
B原生质体
A原生质体
融合
原生质体
杂种细胞
愈伤组织
杂种
小植株
杂种植株
【任务三】通过合作探究，写出甜叶菊和大籽蒿进行体细胞杂交培育的过程
甜叶菊细胞
大籽蒿细胞
1.
植物细胞融合技术
体现了细胞膜的流动性
植物组织培养技术
体现了植物细胞的全能性
3.据下图回答下列问题。
(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　　 种融合细胞(只考虑两个细胞融合的情况)，依据的生物学原理是
　　　　　　　 ④是杂种细胞　　　 　　　的过程。
(2)在⑤过程中,除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外,还需要在培养基中加入
　　　 　。同时,在培养过程中,除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,成功的另一个关键是操作过程中必须保证　 　　。
(3)若番茄是二倍体,马铃薯是四倍体,则“番茄—马铃薯”杂种植株为　 　倍体。
(4) 但“番茄—马铃薯”杂种植株并没有实现地上结番茄、地下长马铃薯，为什么？　　 　 　 　　　　　　　　　
纤维素酶和果胶酶　
3
细胞膜的流动性
再生出细胞壁
植物激素
无菌
六
生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，
番茄、马铃薯的基因受到相互干扰，无法有序表达
课堂小结
脱分化
再分化
原理
过程
细胞全能性
操作步骤
外植体
根、芽、胚状体
愈伤组织
外植体消毒
接种
切块
形成愈伤组织
诱导生芽生根
植物组织培养技术
植物
细胞工程
基本技术
植物体细胞杂交技术
原理
概念
植物细胞融合
原生质体制备
过程
植物组织培养
原生质体融合
意义
概念
细胞膜的流动性
【从社会中去】手指植物：植物组织的新宠
“手指植物”通常培育在装有彩色固体培养基的小玻璃瓶中，只要保证充足的光照和适宜的温度，不需要额外补充水分或营养物质，它们就能在玻璃瓶中生长三四个月之久。
学习了本节课之后，你也可以尝试制作“手指植物”。如果有商店正在出售这种植物，你还可以做个市场调查，了解它们的销售情况和经济效益。

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