(共42张PPT)
天使花房
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
所采用技术 的理论基础
植物细胞的全能性
知 识
目 标
能 力目 标
情感态度
价值观
1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术；
2、举例说出植物细胞工程的实际应用
尝试制作“人工种子”模型
1、从科学技术的日新月异的发展趋势培养发展观和渗透科学的态度；
2、通过介绍植物细胞工程尚未解决的的问题，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。
教学目标
重点
难点
教学重点和难点
（1）植物组织培养的原理和过程
（2）植物体细胞杂交原理
（3）植物细胞工程应用实例
植物组织培养的原理和过程
1958年美国科学家斯图尔德利用胡萝卜韧皮部的细胞进行细胞培养
教学过程
胡萝卜横切面示意图
皮层
韧皮层
形成层
木质层
取样部位
接种
试管苗的形成
愈伤组织的形成
移栽大田，培养成正常植株
胡萝卜的组织培养
取材
消毒
①什么是细胞全能性？
②为什么运用植物组织培养技术能把植物组织或细胞培养成完整的植株？
③生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而分化成不同的组织器官？
已分化的细胞仍然发育成完整新个体的潜能
生物体的每一个细胞都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套基因。
是细胞内基因选择性表达的结果
思考1
合作学习
兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中，遇到的难题是：用分根法繁殖速度缓慢，不利于新品种的推广;用种子繁殖又很困难，因为兰花的种子十分微小，胚很纤弱，种子几乎没有储藏营养物质，在发芽过程中很容易夭折。
科学家应用多倍体育种的方法，
培育出的三倍体无子西瓜，具有无子、
含糖高、口感好等特点。
但因其不结种子，
每年必须用四倍体和
二倍体西瓜杂交培育
种子，不仅增加了生
产成本，也给无籽西
瓜的普及带来困难。
概念
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。
一、植物组织培养
2、理论基础
细胞的全能性
3、基本过程
胡萝卜组织培养过程
学生归纳植物组织培养过程
脱分化：由已经分化的植物细胞形成 的过
程，实质是恢复细胞的 过程
再分化：愈伤组织在培养基上继续培养，重新诱导分
化形成 、 等器官的过程
外植体
愈伤组织
全能性
根
芽
植物愈伤组织的特点是什么？
没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞
3、培养条件
(1)
(2) 条件，在适宜的培养基上培养
(3)需要植物激素（ ）
离体的状态
无菌
生长素和细胞分裂素
4. 植物组织培养应用
（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
菊花体细胞胚胎发生及植株再生
微型月季茎段离体培养
5、神奇的人工种子
思考2
（请同学阅读科本P47）
人工胚乳
①简要归纳“离体细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程。
②“人工种子”可大体由几部组成？
③在生产人工种子时，人工胚乳和胚状体分别有哪些来源？
（1）组成
（2）技术
（3）“人工种子”的优点
①不受气候,季节和地域限制；
②培植周期短；繁殖速度快
③属于无性繁殖，后代无性状分离；
④可以很方便地贮藏和运输。
胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工胚乳+人工种皮
植物组织培养技术
怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？
讨论∶
二、植物细胞的培养
1、植物细胞的培养过程
次级代谢产物
讨论
阅读课本P47
植物细胞培养与植物组织培养的有何区别与联系 ？
联
系
区
别 植物组织培养技术
植物细胞培养
获得细胞次级代谢产物
获得愈伤组织和更多的植物体，
细胞培养是在植物组织培养技术的基础上发展起来的
2、应用实例
药用原料
食品添加剂
保健食品
番茄与马铃薯同属茄科植物，但不是同属植物。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？
三、植物细胞工程与育种
积极思维 利用植物体细胞杂交技术培育新品种
（学生阅读课本P49）
①如何温和地除去细胞壁？
②什么是原生质体？
③如何诱导原生质体的融合？融合利用了细胞的哪一生理特性？
④原生质体融合后，是否是一个完整的植物细胞？为什么？
思考3
不是，没有细胞壁
酶解法
去除细胞壁的植物细胞
物理法或化学法、 细胞膜的流动性
小结
1、除去细胞壁
酶解法
2、原生质体
①含义：除去 的植物细胞叫做原生质体；
②细胞工程原生质体的主要来源： ；
③获得原生质体的过程：
先用 去除，再利用 或用相对密度漂浮法对原生质体进行分离纯化并鉴定其活性；。
④特点：具有 ；
⑤用途：实现诱导融合、 的良好的材料。
3、诱导融合
物理法
化学法 聚乙二醇（PEG）
细胞壁
叶片、叶尖等部位
纤维素酶
低速离心
具有细胞全能性
基因转移
电场诱导
4、细胞壁的形成的标志
5、植物组织培养
植物体细胞杂交成功
思考4
①植物体细胞杂交过程中运用了植物细胞工程中的哪些技术？
②你认为植物体细胞杂交技术利用了哪些生物学基本原理？
③你认为用植物体细胞杂交技术有何现实意义？
细胞膜具有一定的流动性；细胞具有全能性
打破生殖隔离，实现远源杂交。
植物细胞融合、植物组织培养
虽然科学家历尽艰辛，实现了马铃薯和番茄两个物种之间的杂交，可惜这株超级杂种植物既不结番茄，也不长马铃薯。这是为什么呢？
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，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然同时具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，因此杂交植株不能出现想象的结果。
〖板书设计〗
一、 植物组织培养
二、植物细胞培养
三 、植物体细胞杂交
（1）原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性。
（2）过程：
（3）意义：打破生殖隔离，培育新品种
1、植物的微型繁殖技术是指（ ）
A．植物体细胞杂交技术 B．嫁接
C．营养繁殖 D．植物组织培养
课堂演练
2、用植物组织培养技术，可以培养或生产( )
A．食品添加剂 B．无病毒植物
C. 人工种子 D．前三项都是
3、下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是（ ）
A．花药离体培养得到单倍体植株
B．秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C．人工种子的培育
D．“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程
4、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（ ）
A．选择优良品种进行杂交
B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利有芽尖进行组织培养
D．人工诱导基因突变
5、植物体细胞杂交过程中，细胞融合成功的标志是（ ）
A.细胞膜发生融合
B.细胞质发生融合
C.细胞核发生融合
D.形成新的细胞壁
6、与有性杂交相比，植物体细胞杂交的优点是（ ）
A.实现两个亲本优良性状的完全组合
B.打破生殖隔离，实现远源杂交
C.实现遗传性状的定向改变
D.降低科研成本，提高经济效益
我们应善于利用业余时间去追求真善美，去追求无穷的知识，去获得丰富快乐的人生！
——胡先骕
“活化石”水杉的发现者
中国现代植物学第一人
——胡先骕 （1894 ～ 1968）课件说明
一、课件运行环境
制作软件：PowerPoint2007，转存PowerPoint2003 格式。
播放软件：PowerPoint2003以上版本，顺次浏览即可。适用教材：苏教版高中生物
学科课题：高中生物选修Ⅱ第二章第2节 植物细胞工程
注意：在实际授课中，本课件只做辅助，课程框架结构仍需以板书呈现。
二、使用环境
该课件是以“学生为主体、教师为主导”的思想设计的，所以该课件主要在教室中运用
三、课件基本操作
课件内容播放以鼠标单击相应按钮完成。
四、教学过程设计参考
（一）教材内容与地位
本节内容是对高中生物必修1课本中“植物细胞全能性”一节内容的扩展唾延伸，学生的一定的知识基础，因此教学过程中采用以旧带新的方法，让学生积极主动参与到学习中来，发挥他们的主体作用。主要内容如下：
（二）教学重点与难点
植物组织培养的原理和过程是本节课的重点也是难点，我们通过先观看录像、材料等方法，给学生以感性认识，让学生了解植物组织培养过程。在植物体细胞杂交技术的教学中，引入番茄—马铃薯实例的引入，大胆设想可以采用哪些方法，把学生引导到本节课要解决的问题。
（三）教学过程
话题导入，创设情境（打开课件，欣赏课件片头）
1．师：问题导入
投影显示质疑问题（播放课件，单击 ）
①什么是细胞全能性？
②为什么运用植物组织培养技术能把植物组织或细胞培养成完整的植株？
③生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而分化成不同的组织器官？
2．引导学生回答。（播放课件，单击 ）
（带领学生对以上知识点进行概括和梳理，使知识条理化）
新课研学
1、植物组织培养
（1）投影蝴蝶兰和无子西瓜的两张图片，引出植物组织培养技术内容
（2）播放课件，逐次点击有植物组织培养内容的图片，学生知道植物组织培养的概念、、理论基础、培养过程、条件和应用。
（3）播放课件，观看植物组织培养菊花体细胞胚胎发生及植株再生和微型月季茎段离体培养成果图片
（4）播放课件，展示奇秒的“人工种子”学生神奇人工种子的特点，所用技术和结构及商业用途。
2、植物细胞培养
（1）展示红豆杉的图片，提出问题。学生回答解决问题的方法。
（2）植物细胞培养成果图展示，让学生知道该技术在很多方面得到了运用
3、植物细胞工程与育种——植物体细胞杂交
（1）播放多媒体文件（以番茄——马铃薯杂交植物培育为例），描述植物体细胞杂交技术
（2）投影渐进式问题，引导学生进行思维探究，使学生在获取知识的同时，受到科学方法的训练和培养。
（3）最后抓住学生思维的兴奋点，促其联系实际解决问题，巩固强化所学知识，同时培养了学生运用知识分析问题、解决问题的能力。
课堂小结
板书设计
一、 植物组织培养
二、植物细胞培养
三 、植物体细胞杂交
（1）原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性。
（2）过程：
（3）意义：打破生殖隔离，培育新品种
课堂演练
