22植物细胞工程应用课件-江苏省徐州市王杰中学苏教版高中生物选修3(共24张PPT)

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高二生物《选修三__植物细胞工程》(课件)

胞壁
细脱胞分 AB化
组织
再分化
杂种植株
植物细胞的融合
植物细胞A
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
植物细胞B
融合
杂愈
的原
种伤
人工诱导
生质再生体AB出细
胞壁
细脱胞分 AB化
组织
再分化
杂种植株
植物细胞的融合植物组织培养
植物细胞A
去壁
原生质体A
原生质体B
去壁
植物细胞B
融合
例2：
培养过程中，在培养基上需加入蔗糖，培养时需要光照，那么，培养的植物到底是自养型还是异养型？光的作用是什么？对于上述疑问，某研究性学习小组进行了下列实验：一组在培养基中加30%的蔗糖，另一组不加蔗糖，接种后，每组再分成两个小组，分别在光下和暗中培养。1个月后，观察植物体生长、分化情况，结果为下表：
例4：
自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。
思考讨论２：
自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。
思考：利用以上资料概括脱分化和再分化需要考虑什么外界条件？
思考：利用以上资料概括脱分化和再分化需要考虑什么外界条件？
愈伤组织的形成需要有外界刺激因素和激素诱导，需要加入适当营养物质和植物生长调节剂，如无机盐、糖类、植物激素等。并用适当比例的营养物质和生长调节剂诱导பைடு நூலகம்伤组织形成和分化。

高二生物苏教版选修3课件：2.2 植物细胞工程的应用

探究点一
探究点二
3.人工种子 (1)概念:人工种子是指将在植物组织培养中得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽,包埋在具有养分和保护功能的包被中,得到的在适宜的条件下能够生根发芽的颗粒体。 (2)组成:由胚状体、人工种皮(即人工薄膜)、人工胚乳三部分组成。如下图。 (3)人工种皮的要求。 ①能保持胚状体的活力,即要能透气、透水,含有胚状体发芽所需要的各种营养成分等。 ②有利于贮藏、运输和萌发,选取的材料要有韧性、耐压、对胚状体无毒害。 (4)制作人工种皮的材料:海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。 (5)人工胚乳的要求。主要成分应该含有无机盐、糖类和蛋白质等营养物质。
探究点一
探究点二
(6)优点。 ①解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。 ②固定杂种优势。天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象,因而会造成某些遗传性状的改变,而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性。 ③快捷高效的繁殖方式。天然种子在生产上受季节的限制,一般每年只能繁殖 1~2 次,有些甚至十几年才繁殖一次,而人工种子生产不受季节限制, 且快捷高效。 ④可控制植物的生长发育与抗逆性。针对植物种类和土壤条件,在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等,可控制植物的生长发育和增强抗逆性。 (7)获取方法:植物组织培养。 (8)实例:已成功把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子,并得到了较高的发芽率。
第二节
植物细胞工程的应用
情境导入
人参(图一) 为我国名贵药材,由于其生长缓慢而供不应求,植物细胞工程技术能帮助药厂解决这一难题吗?图二为人工种子结构示意图,它们是通过何种生物工程技术培育出来的呢?

高二生物选修三教学课件植物细胞工程的实际应用

细胞融合与杂交育种在农业中应用
提高作物产量和品质
通过细胞融合和杂交育种技术，可以创造出具有高产、优质、抗病虫害等优良性状的新品种，提高作物的产量和品质。
创造新种质资源
细胞融合和杂交育种技术可以创造新的种质资源，为作物育种提供更多的遗传变异和选择机会。
生物技术在农业中的应用
细胞融合和杂交育种技术结合基因工程、细胞工程等生物技术，可以进一步改良作物品种，提高作物的抗逆性、抗病虫害能力和适应性。
培育新品种
通过组织培养技术，可以对植物进行遗传改良，培育出具有优良性状的新品种。
组织培养在医学中应用
生产药用植物
通过组织培养技术，可以大量生产具有药用价值的植物或其提取
物，用于药品的生产。
研究植物药理作用
利用组织培养技术，可以研究植物中有效成分的提取、分离和纯化，以及这些成分的药理作用和机制。
基因编辑技术原理及方法
基因编辑技术原理
利用特定的核酸酶在基因组特定位点进行切割，然后利用细胞自身的修复机制引入外源基因或进行基因修复。
基因编辑技术方法
包括锌指核酸酶（ZFN）、转录激活因子样效应物核酸酶（TALEN）和CRISPR/Cas9等，其中CRISPR/Cas9技术是目前最常用的基因编辑技术，具有高效、精准和易于操作等优点。
植物克隆技术优缺点分析
优点
可以快速繁殖大量具有优良性状的植株；可以生产无病毒植株；可以保持亲本的优良性状；可以实现周年生产，不受季节限制。
缺点
技术要求高，需要专业的实验室和设备；成本较高，不适合大规模应用；克隆过程中可能出现变异，影响植株品质；克隆植株的遗传多样性较低，可能影响其适应性和抗逆性。
定义
植物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞培养、细胞遗传操作和细胞融合等技术，在细胞水平上对植物进行遗传改良或创造新的植物种质，以获得具有优良性状的新品种或生产有用物质的技术体系。

高中生物 22 植物细胞工程(学案)苏教版选修3

植物细胞工程***教学目标1．简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

2．列举植物细胞工程的实际应用。

3．尝试进行植物组织培养。

***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。

***教学难点1．植物组织培养的实验。

☆细胞工程是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，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。

一、植物细胞工程的基本技术1．基本原理／理论基础：植物细胞具有全能性（原因：每一个细胞都包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部基因）。

属于无性繁殖，现已推广应用。

☆细胞全能性比较：受精卵>生殖细胞>未分化细胞>成熟细胞练习：植物细胞表现出全能性的必要条件是。

2．基本概念：①细胞脱分化：是指让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转化成未分化细胞的过程。

②细胞再分化：是指愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程③植物组织培养：是指在无菌和人工条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。

4．愈伤组织特点：排列疏松、无规则、高度液泡化、无定形的未分化的薄壁细胞。

5．组织培养优点：取材少、耗时短、繁殖率高、便于自动化管理。

6．组织培养用途：快速繁殖名贵的花卉和果树；培育无病毒植物(采用根尖、茎尖组织)等。

7．细胞培养技术的条件：无菌操作8．培养基的组成：无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成。

培养基成分主要内容与作用①水水（H2O）：为细胞代谢提供条件，参与细胞代谢②无机盐大量元素：N、P、S、K、Ca、Mg③微量元素：Fe、Mn、Mo、B、Cu、Zn满足植物对各矿质元素的需求，参与各种物质合成、代谢调节，生长必需④碳源蔗糖重要营养成分：愈伤组织不光合，利用蔗糖异养生活⑤大气CO2重要碳源：完成组织分化，形成营养器官后，叶片能进行光合自养⑥氮原NH4+、NO3：合成核酸、蛋白质、辅酶、核苷酸等⑦生长因子细胞分裂素、生长素必不可少的调节物质：诱导脱分化形成愈伤组织，诱导愈伤组织再分化成植株⑧维生素明显促进离体组织的生长9．植物组织培养的操作基本流程实例：【实验胡萝卜的组织培养】方法与步骤1．清洗材料：将胡萝卜用自来水冲洗干净，用刮皮刀除去表皮1-2mm，横切成大约10mm厚的切片。

植物细胞工程的应用课件高二下学期生物人教版选择性必修3(3)

对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理，促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变体,进而培育新品种。
脱分化诱变处理
外植体
愈伤组织
再分化
多种突变体
筛选
新品种
探究为何对愈伤组织进行诱变处理？一直处于分生状态、易受培养条件和外界压力的影响而产生突变
探究六细胞产物的工厂化生产
利用植物细胞工程可以生产哪些细胞产物？
单倍体育种
1
优P点后高：代D杆明D都抗显T是病缩T↓×纯短矮合育d杆体d种t感，年t 病不限发第。生性状分离，P 稳高定D杆遗D抗传T病。T×↓
矮杆感病 ddtt
F1
高杆抗病
年
D↓d×Tt
第
F2 D_T_ D_ttddT_ddt 年
矮抗 t 第
2
F1
高杆抗病 D↓dTt
花配药子离体培D↓ T养→↓Dt
● ( 3 ) 植物组织培养过程所依据的生物学原理是 _ _植_ _物_ _细_ _胞_ _ 的_ _ 全_ _ 能_ _ 性_ _ _ _ _ 。植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的 _ _遗_ _传_ _特_ _性_ _ _ _ _ ，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
●6．请回答下列有关植物组织培养的问题：
●(1)植物组织培养过程中的脱分化就是让已经分化的细胞经过诱导后，失去其特有的_结__构__与__功__能___而转变成未分化细胞的过程。愈伤组织再分化出幼根和芽的实质是__基__因__的__选__择__性__表__达_____。
●(2)在胡萝卜的组织培养过程中，将胡萝卜组织块接种到培养基上的操作需要在超净工作台上进行，其目的是避免__微__生__物______的污染；胡萝卜组织块形成愈伤组织的过程是在 _ _避_ _光_ _ _ _ ( 填 “ 避光 ” 或“适宜光照”)条件下进行的。

植物细胞工程课件 2022——2023学年高二上学期生物人教版选择性必修3

01 植物组织培养技术及应用
2.植物组织培养基本过程取材外植体培养基脱分化愈伤组织再分化胚状体
芽、根
幼苗新个体
愈伤组织
愈伤组织
见光后愈伤组织变为绿色
01 植物组织培养技术及应用
2.植物组织培养基本过程取材外植体培养基脱分化愈伤组织再分化胚状体
芽、根
幼苗新个体
思考1、种子形成幼苗的过程是否体现了全能性？没有，这是发育过程。
若亲本植株可育，则杂种植株可育。杂种植株是不同于亲本的新物种。
重点试题
1.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。
再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如右图。下列相关叙述错误的是
02 植物体细胞杂交技术
3.植物体细胞杂交技术
项目生殖类型变异类型染色体数染色体组数基因组成
体细胞杂交 P1：2n(AaBb) 与 P2：2m(CcDd) 无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律染色体数目变异两亲本染色体数之和。2n+2m 两亲本染色体组数之和。2+2 两亲本基因型之和。AaBbCcDd
02 植物体细胞杂交技术
3.植物体细胞杂交技术
思考4、若一植物细胞A含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞B含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则： ②上述所获得杂种植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体数为__(2__x_＋__2_y_条) ， 4 个
染色体组，基因型为 AabbccDd 。 ③上述所获得杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于单倍体植株。 ④上述植物体细胞杂交的过程中，遗传物质的传递遵循孟德尔遗传定律吗？不遵循

苏教版高中生物学选择性必修3生物学技术与工程精品课件第二章细胞工程第二节植物细胞工程的应用

知识点一植物组织培养技术的应用 1.人工种子 (1)概念:将在植物组织培养中得到的胚状体和具有养分的人工胚乳包埋在具有保护功能的人工种皮中,在适宜条件下能够生根发芽的颗粒体。 (2)基本结构:
(3)生产过程: ①植物组织培养获得胚状体。 ②人工种皮对胚状体和人工胚乳的包埋。 (4)优点: ①制种快。 ②制种不受季节限制。 ③人工胚乳可提供更好的营养供应,还可提供相应成分增强抵抗疾病的能力。
有相同的基因,因此同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型,C项
正确;胚状体是由愈伤组织再分化形成的,因此其是由已经分化的、具有分
裂能力的细胞构成的,D项错误。
主题二植物细胞培养技术的应用
情境探究 1.紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之一。目前,生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮和树叶,而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。 (1)为解决红豆杉种植对种苗的需求,如何快速获得大量种苗? 提示植物组织培养(微型繁殖)。
(4)方法: ①物理方法: a.高温处理又称热疗法 ,其原理是一些病毒对热不稳定。 b.低温处理又称冷疗法 ,其原理是降低温度,使病毒活力下降。 ②化学方法:一般指利用嘌呤和嘧啶类似物或抗生素等化学药品处理患病植株的方法,其原理是抑制植物体内病毒的复制。
4.种质保存 (1)保存材料:可以是植物的悬浮细胞 ,也可以是愈伤组织或胚状体,还包括原生质体、花粉、幼胚、芽或茎尖分生组织等。 (2)原理:在-196 ℃的条件下,活细胞内的物质代谢和生命活动几乎完全停止,细胞、组织、器官在超低温保存过程中不会引起遗传性状的改变,也不会丧失形态发生的潜能。 (3)优点:比保存植物的种子更为有利和经济 ,还能在需要的时候迅速且大量地繁殖植物。

【课件】植物细胞工程的应用课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

红豆杉→紫杉醇
紫草→紫草宁
三
三、细胞产物的工厂化生产 P41
2.细胞产物的工厂化生产：利用植物细胞培养来获得目标产物
(1)植物细胞培养：指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
(2)原理：细胞增殖
(3)过程：
脱分化
外植体
愈伤分散开
组织去壁
细胞培养、提取、破碎细胞产物
悬液
1. 单倍体育种 P40
(3)优点:
①极大地缩短育种年限，节约大量人力和无力；
②后代大是纯合子，能稳定遗传;
③可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。为什么？
大多数单倍体植株的细胞中只含一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状容易显现。
(4)实例：
1. 单倍体育种 P40
我国科学家在1974年成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。
一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等） (2)用途：在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和
色素等的重要来源。应用多、产量低、破坏植物资源
相关信息=====P41
出生代谢：生物生长生存所必需的代谢活动，一直进行着。如糖类、脂质、蛋白质、核酸等。次生代谢：在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
表一对等位基因）,得到的F1（ AaSusu ）再进行自交，F2会有紫色甜玉米的表型产生。如果运用常规育种方法，应该如何筛选出纯合的紫色甜玉米？如果利用花药培养的技术，
又应该怎样做呢？请你设计相关实验的思路。
F2中的紫色甜玉米的基因型可能为 Aasusu或 AAsusu。如果运用常规育种方法，一般将获得的紫色甜玉米进行连续自交，即将每

高中生物《植物细胞工程的应用》课件苏教版选修3[可修改版ppt]

二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
常规选育一个可以稳定遗传的优良品种需5～6年。
请你设计出一种通过花药组织培养生成正常植株的实验流程
应用：
小麦
柏树
烟草水稻
2.体细胞诱变育种----------突变体的利用
组织培受外界影响养过程
突变
筛选有利突变体
培育新品种抗病、抗盐、含高蛋白、高产。
白三叶草
三、细胞产物的工厂化的生产
细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
6～7年
人参皂苷干粉
发酵罐
总结
一、植物繁殖的新途径： 1.微型繁殖； 2.作物脱毒； 3.人工种子。
二、作物新品种的培育： 1.单倍体育种； 2.突变体的利用。
三、细胞产物的工厂化生产。
思考与探究
1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。
3．人工种子 (1)特点 ①后代无_性__状__分离。 ②不受季节气候和地域限制。 (2)结构：人工_薄__膜__ ＋ _胚__状__体__或不定芽或腋芽。 (3)获得方法：植物_组__织__培__养__。二、作物新品种的培育
1．单倍体育种 (1)方法：_花__药__离体培养；然后染色体加倍。
(2)优点 ①后代稳定遗传，都是__纯__合__子__。 ②明显_缩__短__育种年限(当年)。 2．突变体的利用 (1)产生：植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断分生状态，容易受到培养条件和外界压力
高中生物《植物细胞工程的应用》课件苏教版选修3
一、植物繁殖的新途径
1、微型繁殖
植物组织培养技术
保持优良品种的遗传特性；
高效、快速繁殖种苗。

高中生物： 22 植物细胞工程(课件)苏教选修3

植所采用技术物的理论基础
细
胞工通常采用的程技术手段
植物细胞的全能性
植物组织培养植物体细胞杂交
一、细胞的全能性
1、定义：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。
2、原理：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有
的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
3、差异：（1）受精卵的全能性最高
（2）受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞的低。
4、潜在全能性的原因：基因表达的选择性
二、植物组织培养
1. 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。
3. 植物组织培养条件：含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。
4. 植物组织培养的应用：
（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
二、植物组织培养
➢ 植物组织培养应用举例（一）
脱分化
再分化
离体植物细胞
例题二
题2：在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤
组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的？
A、适宜的营养物质 B、适宜的温度
C、消毒灭菌
D、适宜浓度的生长激素
题3：某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的（） A、茎尖 B、子房壁 C、叶片 D、花粉粒

高中生物苏教版选修3课件第二章第二节植物细胞工程的应用

_胚__状__体_的发生 → 同步化的控制 → 的包埋
(4)优点： ①不受_环__境__因__素__的制约。
②繁殖速度快。 ③胚状体是经人工_无__性__繁__殖__产生的，有利于保存该种系的 _优__良__性__状__。
(5)应用： ①保护_濒__危__植__物__。 ②_快__速__繁__殖__经济植物。
植株
A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③
解析：用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株及烟草花药离体培养得到了单倍体植株都采用植物组织培养技术，都体现了植物细胞的全能性。而种子是绿色开花植物的一种器官，是通过有性生殖形成的，因此，植物用种子进行繁殖不能体现植物细胞的全能性。答案：B
2．甘薯种植多年后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得
3．在人工种子中，需通过细胞工程才能获得的结构是( )
A．人工种皮
B．胚状体
C．人工胚乳
D．微胶囊
解析：胚状体是利用植物组织培养技术获得的。
答案：B
4．下列关于植物细胞培养的叙述，不．正确的是
()
A．植物细胞培养是指在实验室工厂化生产的条件下，进行
悬浮培养，从而获得大量细胞群体的一种技术
B．在植物细胞培养的基础上发展出了植物组织培养技术
(4)可控制植物的生长发育与抗逆性。针对植物种类和土壤条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等，可控制植物的生长发育和增强抗逆性。
(5)便于贮藏和运输。试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。
(6)不受季节、气候和地域等条件的限制。 (7)用人工种子播种可以节约粮食。

2.1.2 植物细胞工程的应用课件(35张PPT)高二下学期生物人教版选择性必修三

诱变 (秋水仙素) 染色体加倍
选择所需类型
可育纯合子
植物细胞工程的应用
单倍体育种原理染色体变异、植物细胞的全能性
植物细胞工程的应用
优点
① 极大地缩短了育种的年限。 ② 后代可获得纯合子，能稳定遗传。纯合体。 ③ 可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。
单倍体育种
植物细胞工程的应用
通过前面的案例，你能解释一下什么是快速繁殖吗？
植物细胞工程的应用
概念应用组织培养技术，快速繁殖优良品种的植物的
方法，（也叫微型繁殖技术）。
甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。
快速繁殖
植物细胞工程的应用
使用组织培养实现的快速繁殖，在大规模生产中，有何优势？
优势
① 高效、快速地实现种苗的大量繁殖 ② 保持优良品种的遗传特性 ③ 不受自然生长季节的限制
顶端分生区（如茎尖）的细胞。植物分生区细胞病毒少，甚至没有病毒。
作物脱毒
Q 哪些植物适合进行作物脱毒？
被病毒感染的，主要通过无性生殖的作物。比如，马铃薯、草莓、大蒜、甘蕉、菠萝和香蕉
植物细胞工程的应用
Q 脱毒的过程是怎样的？
无病毒组织脱分化愈伤再分化根、
幼苗
(茎尖组织)
组织
芽
移栽长成完整植物
有没有什么方法可以解决这一问题？
杂交育种
植物细胞工程的应用
原理：基因的自由组合定律。
结果：通过基因重组，把两亲本的优良性状组合在同一后代中。
缺点：不能产生新性状，育种时间长。
有什么方法可以快速培育优良品种……
单倍体育种
操作步骤
选择亲本杂交

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与天然种子比： ①解决某些作物繁殖力低、结子困难、发芽率低问题
优点： ②保持优良品种遗传特性
③不受气候、季节、地域的限制，时间短，占地少
与试管苗比：有人工薄膜保护，方便地贮藏和运输
2020/11/27
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)方法: 花药的离体培养获得单倍体植株，染色体加倍选择优良品种
3．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
4．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
植物组织培养技术
如：胡萝卜的形成层、菊花幼茎段、月季的花药…
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
脱分化遮光
排列疏松而无规则，高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞
愈伤组织
再分化一定的光照
①无菌
②营养：有机物无机盐水分 ③一定的外界条件
④植物激素：细胞分裂素
生长素
根、芽
芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照
2020/11/27
原理（基础）
植物细胞全能性（概念、原因、表达条件、）
无菌、温度
光
条件营养条件：水、无机盐、蔗糖、氨基酸、有机酸等
植物激素：生长素、细胞分裂素比例
植物克隆技术或植物组织培养
过程
外植体
适宜（1）
脱分化愈伤组织
减小
增大
再分化胚状体或丛芽
、根
植物体
诱变工厂化处理生产药物
蝴蝶兰
2020/11/27
2020/11/27
2020/11/27
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖概念：应用组织培养技术，快速繁殖优良品种植物
（也叫快速繁殖技术）
原理：植物细胞的全能性优点：①繁殖率高，可大批量生产
②保持亲本的一切优良性状 ③不受自然生长季节的限制 ④培养周期短 ⑤取材少
花药
脱分化
愈伤组织
再分化单倍体秋水仙素处理幼苗染色体加倍
正常植物
纯合体
实质是花粉细胞培养
选优自交
种子
(2)优点:
2020/11/27
举例单倍体育种：利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt 品种培育矮杆抗病ddTT品种
P 高杆抗病 × 矮杆感病
DDTT ↓ ddtt
第1年
F1
高杆抗病 DdTt
人工种子
微型繁殖
突变细胞应用转基因细胞
突变体的利用转基因植物
杂种细胞
杂种植物
茎尖、根尖等分生区
作物脱毒
花药（花粉）紫草素
紫草
愈伤组织
紫草素
现在已有胡萝卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡胶等几十种植物的人工种子试种成功，但由于成本较高，中国尚未应用于生产。
↓
配子
DT Dt dT dt
花药离体培养→↓ ↓ ↓ ↓
单倍体幼苗 DT Dt dT dt
秋水仙素处理→↓ ↓ ↓ ↓
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
第2年
↑
需要的矮抗品种
2020/11/27
举例：利用高杆抗病DDTT和矮杆感病ddtt品种培育
矮杆抗病ddTT品种
杂交育种
单倍体育种
纯合体
实质是花粉细胞培养
选优自交
种子
(2)优点: 明显缩短育种年限.
后代稳定遗传,都是纯合体;
2020/11/27
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 2.突变体的利用
对植物组织培养过程中得愈伤组织进行诱变处理，
促其发生突变，诱导分化成植株，筛选对人们有利突变
体,进而培育新品种
诱变处理
脱分化
再分化
2020/11/27
2020/11/27
2·1·2植物细胞工程的实际应用
转基因细胞杂种细胞茎尖、根尖等分生区花药（花粉）
转基因植物杂种植物作物脱毒单倍体育种微型繁殖
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化丛芽或胚状体
、根
植物体
培养工厂化
诱变处理
+
人工薄膜人工种子
生产药物
突变细胞
突变体的利用
2020/11/27
植物体
植物A细胞
植物B细胞
植物体细胞
杂交
植物细胞融合
去壁 ①
原生质体A
② 诱导融合
去壁
原生质体B
融合的原生质体
再生出细胞壁 ③
杂种细胞
植物组织培养
脱分化 ④ （细胞分裂）
愈伤组织
再分化 ⑤
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杂种植株
2·1·2植物细胞工程的实际应用
2020/11/27
2020/11/27
课堂演练
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
2、科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来，将单个细胞放入培养基中培养，获得了许多完整的植株，这些植株的特点是（）
A．彼此性状相似
B．变异频率较高
C．单倍体
D．都是纯合子
2020/11/27
2020/11/27
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖 2.作物脱毒
(1)材料: 植物的分生区(茎尖)--无病毒或极少
(2)方法:
植物组织培养
无病毒的茎尖等
脱毒苗
2020/11/27
一、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
胚
技术：组织培养
(胚)
原理：细胞全能性
？结构：胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）人工薄膜：加入适量无机盐、有机碳源等养分，农药、抗生素、有益菌及生长调节剂等
外植体
愈伤组织
多种突变体
筛选新品种
3、转基因植物的培育
转基因技术
植物组织培养
转基因细胞
转基因植物
4、植物体细胞杂交
植物细胞融合
2020/11/27
杂种细胞
植物组织培养杂种植物
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----愈伤组织细胞培养
×
ddTT
↑
矮抗品种
2020/11/27
年 ↓ 秋水仙素→ ↓ ↓ ↓
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑
矮抗品种
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种
(1)方法: 花药的离体培养获得单倍体植株，染色体加倍选择优良品种
花药
脱分化
愈伤组织
再分化单倍体秋水仙素处理幼苗染色体加倍
正常植物
P 高杆抗病 ×矮杆感病
DDTT ↓ ddtt
1
第年
P
高杆抗病× 矮杆感病
DDTT ↓ ddtt
1
第年
F1
高杆抗病 DdTt
↓×
F2 D_T_
D_tt ddT_
矮抗
第 F1
高杆抗病 DdTt
2
年 ddtt 配子
↓
DT Dt dT
↓ 花药离体培养→
第单倍体幼苗DT
↓
Dt
↓
dT
dt
↓
dt
2
第年
3~6