细胞分化和植物细胞全能性

第2节 细胞的分化学习目标1．说出细胞分化的概念及特点(重点)。

2.阐述细胞分化的实质(难点)。

3.举例说明细胞的全能性。

|基础知识|一、细胞分化 1．概念2．特征：具有普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。

3．原因：不同的细胞中遗传信息的执行情况不同。

4．意义：(1)生物个体发育的基础。

(2)有利于提高各种生理功能的效率。

二、细胞的全能性 1．概念(1)前提：已经分化的细胞。

(2)本质：具有发育成完整个体的潜能。

2．基础细胞中含有发育成完整个体所需要的全部遗传信息。

3．植物细胞的全能性 (1)实验过程： 胡萝卜韧皮部细胞 ＋含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液――→培养发育完整的植株 (2)实验结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。

4．动物细胞核的全能性 (1)实验过程：乳腺细胞的细胞核＋去核的卵细胞――→培养发育克隆动物 (2)结论：已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。

5．干细胞(1)概念：是指动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。

(2)举例：如人骨髓中的造血干细胞。

|自查自纠|1．细胞分化使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率。

( )2．不同分化细胞的遗传信息相同。

( )3．玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性。

( )4．骨髓干细胞与胰岛细胞的遗传信息不同，遗传信息的执行情况也不同。

( ) 5．同一植物体的叶肉细胞和贮藏细胞来自一群彼此相似的早期胚胎细胞。

( ) 6．细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。

( )答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√|图解图说|★细胞分化形成不同形态、结构和功能的细胞。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________★细胞具有全能性与细胞全能性的表达不是一个概念，全能性表达的终点是形成新个体。

细胞工程（植物部分）名称解释1、植物细胞工程：植物细胞工程是植物生物技术的一个重要组成部分，是在离体培养条件下，在细胞水平上对植物材料进行遗传操作的技术，即对植物体的任何一个部分（器官、组织、细胞、原生质体）进行离体诱导使其称为完整植株的技术。

2、细胞全能性：每个细胞都含有个体的全部遗传信息，都有分化成一个完整生物个体的固有能力称之为细胞的全能性。

3、细胞分化：是指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。

4、脱分化：分化细胞在一定条件下，可以转变为胚性状态，重新获得分裂能力，称为脱分化。

5、再分化：是脱分化后的分生细胞（愈伤组织）在一定条件下，重新分化为各种类型的细胞，并进一步发育成完整植株。

6、外植体：植物组织培养中用来进行无菌培养的离体材料，可以是器官、组织、细胞和原生质体等。

7、愈伤组织：脱分化后的细胞，经过细胞分裂，产生无组织结构、无明显极性的、松散的细胞团称为愈伤组织。

植物细胞培养：是指在离体条件下对植物单个细胞或小的细胞团进行培养使其增殖的技术。

8、悬浮细胞的同步化：是指同一悬浮培养体系的所有细胞都同时通过细胞周期的某一特定时期。

9、细胞平板培养：将制备好的单细胞悬浮液，按照一定的细胞密度，接种在1mm 左右的薄层固体培养基上进行培养，称之为平板培养10、看护培养：用一块愈伤组织或植物离体组织看护单细胞使其生长增殖的一种单细胞培养方法。

11、微室培养：人工制造一个小室，将单细胞培养在小室中的少量培养基上，使其分裂增殖形成细胞团的方法，称微室培养。

12、饲养层培养基技术：将饲养细胞先用射线辐射处理，然后将饲养细胞和培养细胞混合植板，经过照射的细胞对于培养细胞起到一个饲养作用。

13、离体无性繁殖：利用离体培养技术，将来自优良植株的茎尖、腋芽、叶片、鳞片等器官、组织和细胞进行离体培养，在短期内获得大量遗传形状一致的个体的方法。

也称之为微繁、快速繁殖。

14、植物脱毒：利用植物组织培养技术，脱除植物细胞中浸染的病毒，生产健康的繁殖材料。

植物细胞全能性:植物体的每个细胞都携带有该物种的全部遗传信息，因而只要在适当的条件下，植物一切生活细胞都具有分化为一个完整植株的潜在能力，这就是细胞的全能性。

这是细胞工程的理论基础。

细胞分化:个体细胞发育过程中，后代细胞在形态、结构和生理功能上发生差异的过程。

脱分化:原已分化的细胞，失去原有的形态和机能，又回复到没有分化的无组织的细胞团或愈伤组织，这个过程称为脱分化。

再分化:由脱分化状态的细胞再度分化形成另一种或几种类型的细胞的过程，称为再分化愈伤组织:外植体在离体条件下，细胞经脱分化等一系列过程，转变为一种能迅速增殖的无特定结构和功能的细胞团，称为愈伤组织。

愈伤组织细胞大而不规则,高度液泡化、没有次生细胞壁和胞间连丝。

继代培养:对来自于外植体所增殖的培养物通过更新新鲜培养基及不断切割或分离,进行连续多代的培养.外植体:植物组织培养中用来进行离体无菌培养的材料,可以是器官、组织、细胞和原生质体。

器官发生:指离体培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根、不定芽等器官过程。

体细胞胚：由外植体可直接形成胚状体，外植体也可以经脱分化先形成愈伤组织，再由愈伤组织形成胚状体。

胚状体是由体细胞发育而来人工种子：通过将植物组织培养中所产生的体细胞胚或珠芽等包埋在“人工胚乳”和“人工种皮”里，制成的具有播种功能、类似天然种子的颗粒就称为人工种子。

繁殖系数：也叫增殖系（倍)数或增殖率，是指繁殖材料在一个培养周期内增殖的倍数。

污染：指在组织培养过程中培养基和培养材料滋生杂菌，导致培养失败的现象。

褐变：指在组织培养中，由于材料被切割而使多酚氧化酶活化将组织中的酚类物质氧化形成棕褐色的醌类物质，并向培养基中扩散，抑制培养物生长甚至导致其死亡的现象。

玻璃化：指组织培养过程中的特有的一种生理失调或生理病变，试管苗呈半透明状外观形态异常的现象。

悬浮培养：将游离的单细胞或小的细胞团，按照一定的细胞密度，悬浮在液体培养基中进行培养的方法。

第七章第4节细胞分化和植物细胞的全能性课题：细胞分化和植物细胞的全能性课时安排：1课时教材分析：通过以前生殖的类型、有丝分裂和减数分裂的学习，学生已经对高等生物种族的延续——繁殖是通过减数分裂和受精作用共同完成的；生物个体发育则由于细胞有丝分裂而得以完成这样的过程有了基本了解，但在个体发育过程中还缺失一环——细胞分化，本节教学便是补上这一环的，因为细胞分化主要出现在多细胞生物的发育过程中，是形成组织、器官乃至系统的基础。

通过向学生展示从受精卵发育成个体的过程，经过细胞分裂、生长和细胞分化，形成形态各异和功能不同的细胞的发育过程。

细胞分化不仅反映出细胞间形态结构和功能的差异，主要是因为细胞内蛋白质组成上的差异，这是细胞分化的分子基础。

通过组织培养实例说明细胞全能性的概念、分析植物组织培养与细胞全能性的关系，介绍植物组织培养技术的应用。

教学目标知识与技能：能举例说明细胞分化，能说出细胞分化与生物个体发育的关系。

能举例说明细胞全能性。

能说出园艺和农业生产上应用细胞全能性的例子。

过程与方法：观察人类的胚胎发育照片，说出从受精卵发育成个体过程中的细胞分化现象。

通过观察植物根尖装片，注意不同区域细胞形态结构和功能的差异，了解细胞分化的过程和意义。

情感态度和价值观：从植物组织培养的成功实例中，感悟植物组织培养技术对社会经济发展的价值和作用。

教学重点和难点：重点：细胞分化的概念和特点。

细胞全能性的概念和应用。

难点：细胞的全能性。

教学用具：自制PPT板书：第4节细胞分化和植物细胞的全能性一、细胞分化1、定义：同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异，这个过程称为细胞分化。

2、细胞分化是稳定、不可逆的。

二、植物细胞的全能性1、定义：单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能，就是细胞的全能性。

2、组织培养3、单倍体育种4、植物细胞组织培养理论基础：植物细胞具有全能性培养条件：无菌控制温度、PH和光照条件培养基：糖类、无机盐、维生素、植物激素过程：组织细胞——脱分化——愈伤组织——再分化——根和芽——完整植株。