2.1 植物细胞工程（第一课时）-【探究课堂】2022-2023学年高二生物同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 细胞 工程 植物组 织培养 动物细胞培养 动物细 胞融合 植物 体细胞 杂交 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 （第一课时） 学习目标 目标 01 02 03 结合“菊花的组织培养”的实验操作，尝试设计植物组织培养技术的流程简图（科学探究） 简述植物组织培养和植物体细胞杂交的原理和过程（生命观念） 查阅资料，尝试探究植物生长素和细胞分裂素使用比例对植物组织培养的影响 （社会责任、科学探究） 3 哈伯兰特提出了细胞全能性的理论，但相关的实验尝试没有成功。 斯图尔德等发现胡萝卜的体细胞可以分化为胚，为细胞全能性理论提供了强有力的支持。 科金用真菌的纤维素酶分解番茄根的细胞壁，成功获得了原生质体。 古哈等在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚。 卡尔森诱导烟草种间原生质体融合，获得了第一株体细胞种间杂种植株。 土壤农杆菌的Ti质粒被发现。之后，该质粒应用于植物分子生物学领域，促进了植物细胞工程与分子生物学技术的紧密结合。 1902年 1958年 1960年 1964年 1971年 1974年 科技探索之路 植物细胞工程的发展历程 情景材料一：从社会中来 “其芽葺葺，其叶青青，犹绿衣郎，挺节独立，可敬可慕。迨夫花开,凝晴瀼露,万态千妍,薰风自来,四坐芬郁,岂非入兰室乎!岂非有国香乎!”这是我国历史上第一部兰谱——《金漳兰谱》（宋·赵时庚）中对兰花的一段描述。从古至今，我国人民都把兰花看作高洁、典雅的象征，很多人喜欢兰花。但是兰花种子通常发育不全，在自然条件下萌发率极低；传统分株繁殖的方法又存在繁殖周期长，繁殖率低等问题，如果靠自然繁殖，兰花的价格可想而知了。 国画作品《兰》 问题1:你知道世界上最贵的兰花吗？如何能让名贵的兰花大量、快速地繁殖，从而走入寻常百姓家呢？ 情景材料一：从社会中来 世界上最贵的兰花1500万/株——幽灵兰（视频） I have a dream! 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。 一、植物细胞工程的基本技术 利用植物组织培养技术可以大量、快速地培育兰花。 问题2:为什么植物组织或细胞能培养成完整植物体？ 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，即细胞的全能性。 植物组织培养的基本原理 8 在生物的生长发育过程中，为什么不是所有的细胞都表现出全能性？ 生物体所有细胞全能性大小都一致吗？全能性与细胞分化的关系？ 体细胞具有全能性的根本原因是什么？ 细胞表现全能性的条件有哪些？ 2 3 4 1 合作探究一：请同学们自主阅读教材P34-35，小组合作思考讨论完成问题。 一、植物细胞工程的基本技术 9 一、植物细胞工程的基本技术 （一）细胞的全能性： （1）原因： 高度分化的细胞仍含有该物种的全部遗传信息，具有发育成完整个体所需要的全套基因。 叶子 花瓣 花粉 细胞 植物体 （2）大小比较： （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 一般情况下，随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。 一、植物细胞工程的基本技术 （一）细胞的全能性： （3）生物体内细胞并不都表现全能性原因： 生物体内的细胞在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性的表达，即发生细胞分化。如芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。 问题3:如何才能让细胞表现出全能性？ 一、植物细胞工程的基本技术 （一）细胞的全能性： （4）表现出全能性的条件： 1958年Steward利用胡萝卜韧皮部诱导分化产生了胚状体，这是人类第一次获得了人工胚状体，并获得个体植株。 （必修一 P118-121） ① 离体 ② 一定的营养物质、植物激素 ③ 适宜的温度、pH等外界条件 ④ 无菌环境 　实战训练　 1.以下不能说明细胞全能性的实验是( ) A.菊花花瓣细胞培育出菊花新植株 B.紫色糯性玉米种子培育出植株 C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株 D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株 　实战训练　 2.下列实例中，能体现体细胞全能性的是( ) A.壁虎的断尾重生 B.植物体用种子繁殖后代 C.婴儿长成大人 D.兰花茎尖细胞经诱导形成幼苗 　实战训练　 3.下列关于细胞全能性的叙述，错误的是（ ） A.玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性 B.细胞的全能性一般随着细胞分化程度升高而降低 C.受精卵能在自然状态下发育成个体，因此全能性最高