2.1.2植物细胞工程的实际应用

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植物细胞工程的实际应用

筛选新培育品种
抗病、抗盐、含高蛋白、高产。
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 3.实例：利用组织培养技术来大量生产人参皂苷干粉
注意: 一般培养到愈伤组织阶段，从愈伤组织的细胞中获得细胞产物!
总结: 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
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
反馈练习
1.下列属于植物细胞工程实际应用的是( C ) ①制造人工种子 ②培育抗盐植物 ③培育抗病毒烟
(1)取玉米幼苗的茎尖进行_____组__织__培__养____，如图A→C，发育成植株D，取D的花药进行离体培养成幼苗，如图E→F，经秋水仙素处理后发育成植株G，属于_单__倍__体__育__种___；从生殖方式上分析， A→D属于_无__性_____生殖；从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进行了_有__丝____分裂。 (2)取茎尖进行培养的原因是___分__生__区__附__近__病__毒__极__少__，__甚__至__无__病。毒 (3)A→C的过程要严格控制_____无__菌__条__件___。
例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出400万株兰花苗
(3)微型繁殖的应用：
生菜兰花
无籽西瓜
杨树
2.作物脱毒（培养无病毒植株）
为什么需进行作物脱毒？作物脱毒的原因:

2.1.2植物细胞工程的实际应用自制

红豆杉又名紫杉：
提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产紫
杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物组织培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的2～5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养进行工业化生产紫杉醇的目标。
脱毒草莓
没有脱毒的草莓
资料：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。
实际问题：但是微型繁殖试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。
思考：天然种子有哪些不足？
（二）突变体的利用 1、突变体的产生在植物组织培养的过程中，由于培养的细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而产生突变（基因突变或染色体变异）。 2、利用：筛选对人们有利突变体,进而培育新品种 3、成就： 20世纪70年代以来，各国的科学家用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、含高蛋白，以及高产的突变体，有的已用于生产。
P42 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。提示：a. 拯救濒危植物； b. 提供食品制作的原料； c. 利用愈伤组织进行转基因操作。
3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。

选修3-2-1.2植物细胞工程的实际应用

一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖
概念：应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫快速繁殖技术）
1.微型繁殖
优点：（高保真-无性繁殖）
①实际上是无性繁殖，能保持亲本的优良性状 ②取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理，进行工厂化培养。作物栽培
产业化育苗
生菜兰花
无籽西瓜
生产生活中，病毒容易沿植物体的维管组织传播，而分生组织区中缺乏维管系统，因此不含病毒。用做组织培养的植物材料可以是植物体任何类型的组织细胞。怎样利用植物组织培养技术解决？
ddtt
P： F1 F2
第年第年 1
高杆抗病 DDTT
× 矮杆感病
P
高杆抗病高杆抗病 F1 DdTt DdTt ↓× D_T_ D_tt ddT_ ddtt 配子： DT Dt dT dt 矮抗
×
↓
高杆抗病 DDTT
× 矮杆感病
ddtt
第年
1
F3
第年
第年
2 3 4
花药离体培养
第年
2
ddTT
生长
单倍体 DT 幼苗：
Dt
秋水仙素
dT
dt
纯合体: DDTT DDtt ddTT ddtt
矮抗
选育出需要的矮抗纯种
选择矮秆抗病即为新品种
2.突变体及利用
体细胞诱变育种
(1)产生:在植物组织培养过程中,由于培养细胞分生状态而易受培养条件和一直处于不断的_________ 突变外界压力的影响而产生______. (2)利用:从产生突变的个体中筛选对人类有用突变体进而培育成新品种. 的_______, (3)实例:抗花叶病毒的甘蔗\抗盐碱的野生烟草\抗除草剂的白三叶草等.

2-1-2植物细胞工程的实际应用

容易传播给后代。病毒逐年积累会导致作物产量降低，品质变差。
植物分生区附近的病毒少甚至无病毒。通过获取植物分生区部分组织进行培养获得的再生植株就可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
马铃薯脱毒试管苗
草莓脱毒试管苗
神奇的人工种子
常规植物种子的获得受到时间、季节、气候或地域的限制，并需要耗费大量的土地来实现制种。
2.1.2植物细胞工程的应用
一、植物繁殖新途径微型繁殖技术
快速繁植培育优良品种的植物组织培养技术
微型繁殖技术的特点
① 选材少、周期短、繁殖速度快；
② “高保真” —保持了亲本的优良性状；
③ 不受自然生长季节的限制，可实现种苗的工厂化生产。
试管苗培养室
烟草试管苗
作物脱毒
原因：进行无性繁殖的作物，感染的病毒很
Байду номын сангаас
•
6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。 2020年 12月10 日星期四上午 12时45 分40秒 00:45:4 020.12. 10
•
7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。20 20年12 月上午 12时45 分20.1 2.1000: 45Dece mber 10, 2020
染色体加倍
（秋水仙素）
突变体的利用
植物组织培养过程中培养的细胞一直处于不断的分生状态（细胞分裂活动频繁），容易受到外界因素的影响而发生突变，可以根据生产的需要从中筛选出有利的突变体培育成新品种。
此外，结合细胞工程与基因工程技术还可将外源基因导入培养细胞或原生质体，获得抗逆、高产、优质的转基因植株。
（2）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。

课件11： 2.1.2 植物细胞工程的实际应用

技术：组织培养。特性：在适宜条件下可以萌发长成幼苗。优点 •后代无性状分离，保持优良特性 •不受季节、气候和地域的限制 •易于储藏和运输
人工种子的结构
产生途径：（1）由已脱分化的外植体直接产生；（2）由愈伤组织产生；
二.作物的新品种培育
复习: 传统方法(杂交) 杂交育种依据的原理是:
基因的自由组合定律，优良的基因自由组合。
植物细胞工程的实际应用
植（一）、植物繁殖的新途径
物细
1、微型繁殖；2、作物脱毒；
胞
3、人工种子
工程
（二）、作物新品种的培育
的
1.单倍体育种
实
际
2.突变体的利用
应用
（三）、细胞产物的工厂化生产
药物，香料，蛋白质等
（一）植物繁殖新途径：属于无性繁殖
实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持……
常规种子植物生产的不足
不少植物需要生长数年才能结出种子优良杂种的后代因发生性状分离而丧失其优良特性种子的生产受季节、气候和地域的限制制种需要占用大量土地
3、人工种子
通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜，在适宜的条件下可以发芽成幼苗的种子。
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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:
。要不断进行(多年)纯化和
选择，才得到一种符合理想要求的新品种。
1、单倍体育种
过程
选择有性亲本杂交
F1代
花粉离单倍体体培养植株
选择所需类型
可育Hale Waihona Puke 诱变纯合子染色体加倍

2.1.2植物细胞工程的实际应用

纯合体
种子
(2)优点: ①明显缩短育种年限，节约了大量人力物力
②后代稳定遗传,都是ຫໍສະໝຸດ 合体单倍体育种的应用：小麦
烟草水稻
柏树
2.突变体的利用
(1)产生：在植物的组织培养过程中，由于培养的细胞一直处于不断
的分生状态，易受培养条件和外界压力(如辐射、化学物质等)的影响
而产生突变。
(2)利用：从产生突变的个体中筛选出对人类有用的突变体，进而培
1.下列属于植物细胞工程实际应用的是( C ) ①制造人工种子 ②培育抗盐碱植物
③培育抗虫棉
④培育单倍体
⑤生产脱毒植株
A.①②③④
B.①③④⑤
C.①②④⑤
D.②③④⑤
2.若用一株郁金香在短时间内培育出成千上万株郁金香苗，最好采
用下列哪种技术？( C )
A.扦插
B.嫁接
C.植物微型繁殖技术
D.杂交
育成新品种。
诱变处理
脱分化外植体
再分化愈伤组织
多种筛选突变体培育
新品种
(3)实例：人们利用这种方法已经筛选出了抗病、抗盐、含高蛋白以及高产的突变体。有些品种已经用于农业生产，如抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。
甘蔗
烟草
白三叶草
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——愈伤组织培养 3、实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉，
例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产出400万株兰花苗。
(3)适用对象：观赏植物、经济林木、无性繁殖作物。 (4)实例：
生菜
兰花
无籽西瓜

..植物细胞工程的实际应用

病毒容易沿植物体的维管组织传播，而分生组织区中缺乏维管系统，因此不含病毒。用做组织培养的植物材料可以是植物体任何类型的组织细胞。怎样利用植物组织培养技术解决？
2.作物脱毒（培养无病毒植株）
为什么需进行作物脱毒？
作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差，而植物的分生区一般
保护作用相当天然种子的胚
(由外植体或愈伤组织产生)
人工胚乳
提供营养
人工种子
技术：原理：结构：
特性：
优点：
组织培养细胞全能性
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
在适宜条件下可以萌发长成幼苗。
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 ②保持优良品种遗传特性
针对植物种类和土壤等条件，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。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
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,选择稳定遗传优良品种
脱分化花药
愈伤组织
再分化
秋水仙素处理单倍体幼苗
染色体加倍
(2)优点:
明显缩短育种年限(相对常规选育) 后代稳定遗传,都是纯合体
正常植物纯合体选优自交种子
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
2 1
P：
高杆抗病
DDTT
第
↓
1

2.1.2 植物细胞工程的实际应用

2.1.2植物细胞工程的实际应用【使用说明】1、依据学习目标、认真预习课本52页到56页内容20分钟，用红笔标注重难点2、用准确语言完成【自主学习】和【合作探究】3、认真独立完成【自我检测】【学习目标】1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系。

2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义。

3、了解单倍体育种和突变体的利用。

4、了解细胞产物的例子。

知识点一植物繁殖的新途径【自主学习】1.微型繁殖（1）概念：植物微型繁殖技术又叫技术，是指用于的技术。

（2）特点，能保持亲本；能实现大量繁殖。

（3）有点：繁殖速度，周期，不受季节、气候、自然灾害等因素的影响，并可实现。

（4）实例：优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物等，如荷兰的兰花。

2.作物脱毒（1）概念：把已被感染的植物进行的技术。

（2）材料：植物的（如茎尖）（3）常用方法：切取茎尖进行获得。

3.人工种子（1）概念：是以植物组织培养得到的、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，用包装得到的种子。

（2）组成：人工种子主要由三部分组成：一是；二是提供营养物质的；三是具有保护作用的“”。

【合作探究】1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化种苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？2.人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可以比拟的特点，想一想它们具有哪些结构，具有哪些优点？知识点二作物新品种的培育【自主学习】1.单倍体育种（1）过程：取亲本植株花药获得单倍体幼苗，然后用处理，获得纯合子。

（2）优点：得到的纯合子能；能明显育种年限。

2.突变体的利用（1）突变体：在植物组织培养过程中，一直处于的培养细胞，容易受到和的影响而发生，由此发育而成的个体称为突变体。

（2）利用：从突变体中筛选出对，进行培育得到新品种，即突变体育种。

知识点三细胞产物的工厂化生产【自主学习】1.原理：植物细胞在代谢过程中，能够生产一些有机化合物，如人参皂、奎宁、紫杉醇，它们可以作为药物、杀虫剂、香料、色素等，可以通过大规模培养植物细胞，从中提取这些物质。

高二生物植物细胞工程的实际应用

定人工设施的室内生产）。
唇中，轻飘地喷出四十团摆舞着⊙绿烟水晶笛＠的圣地银胆驴状的云梯，随着月光妹妹的旋动，圣地银胆驴状的云梯像漏勺一样在双手上恶毒地安排出片片光柱…… 紧接着月光妹妹又使自己一双莹白色的半透明隐形翅膀蹦出钢灰色的榔头味，只见她美如无数根弯曲阳光般的披肩金发中，威猛地滚出三十组甩舞着⊙绿烟水晶笛＠的钢板状的仙翅枕头锤，随着月光妹妹的耍动，钢板状的仙翅枕头锤像彩蛋一样，朝着女地痞孜崴娃霓姨婆威猛的腿神跃过去……紧跟着月光妹妹也斜耍着兵器像锁孔般的怪影一样向女地痞孜崴娃霓姨婆神跃过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞，半空顿时出现一道墨黑色的闪光，地面变成了金橙色、景物变成了蓝宝石色、天空变成了深绿色、四周发出了怪异的巨响……月光妹妹轻盈矫健的玉腿受到震颤，但精神感觉很爽！再看女地痞孜崴娃霓姨婆矮小的活像龙虾般的肩膀，此时正惨碎成果冻样的墨紫色飞丝，快速射向远方，女地痞孜崴娃霓姨婆惊嘶着全速地跳出界外，急速将矮小的活像龙虾般的肩膀复原，但已无力再战，只好落荒而逃。地狱老妖和天堂女巫的幽灵终于被壮妞公主装进法瓶抛回地球，月光妹妹也把最后一个校精耍弄的的不见了踪影，战场上留下了满地的奇物法器和钱财珠宝……月光妹妹正要收拾遍地的宝贝，忽然听四声怪响！四个怪物忽然从四个不同的方向钻了出来……只见Ｘ．妮什科招待和另外四个校精怪突然齐声怪叫着组成了一个巨大的鸡毛硬泪仙！这个巨大的鸡毛硬泪仙，身长四百多米，体重二百多万吨。最奇的是这个怪物长着十分粗犷的硬泪！这巨仙有着暗黑色海蜇般的身躯和亮黑色细小轻盈形态的皮毛，头上是金红色路灯似的鬃毛，长着深绿色奶糖般的螃蟹狂蕉额头，前半身是深黑色弯弓般的怪鳞，后半身是傻傻的羽毛。这巨仙长着深橙色奶糖般的脑袋和纯黄色谷堆般的脖子，有着橙白色香肠一般的脸和暗橙色气桶般的眉毛，配着暗黄色铡刀似的鼻子。有着鲜红色拖网一般的眼睛，和墨绿色水果刀般的耳朵，一张鲜红色名片般的嘴唇，怪叫时露出亮黄色狼精般的牙齿，变态的深黑色布条形态的舌头很是恐怖，亮黑色毛刷样的下巴非常离奇。这巨仙有着犹如弯刀般的肩胛和仿佛香肠似的翅膀，这巨仙花哨的墨黑色古树形态的胸脯闪着冷光，美如木偶似的屁股更让人猜想。这巨仙有着特像灯柱般的腿和深黄色铁砧般的爪子……普通的金红色肥肠形态的四条尾巴极为怪异，春绿色馅饼般的台灯水晶肚子有种野蛮的霸气。墨黑色蜘蛛似的脚趾甲更为绝奇。这个巨仙喘息时有种暗黄色玉棒形态的气味，乱叫时会发出金橙色橡皮一般的声音。这个巨仙头上水红色老

高二生物植物细胞工程的实际应用

• 单倍体育种只需两年即可得到纯合新品种
• 优点 • 单倍体育种可以直接得到纯合体，所以这样大大地缩短了育种年限。

2突变体的利用
• 突变体产生: • 植物组织培养 • 突变体的利用:筛选对人有利的突变体培育新品种
3细胞产物的工厂化生产
• 1种类: • 利用的枝术:组织培养 • 过程:
（一）思考与探究
(花药离体培养) 过程:
人工诱变组织自交萌发花药离单倍体正常新植株种子 ( 纯合体 ) 染色体加倍体培养植株植株培养发育 ( 新品种 )
第一年
第二年
• 单倍体育种的原理: • 单倍体经过秋水仙素等处理使其染色体加倍以后产生的二倍体，其基因是高度纯合的，单倍体育种就是利用单倍体的这种特性。
• 3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？ • 提示：针对植物种类和土壤等条件，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。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
2.1.2植物细胞工程的实际应用
2.1.2植物细胞工程的实际应用
• 回忆植物组织培养技术的基本原理和过程？
• 思考利用这项技术能做哪些工作？
一植物繁殖新途径
• １微型繁殖技术
概念:是快速高效实现种苗繁植培育优良植物品种的植物组织培养技术
特点
① 繁殖速度快； ②“高保真”（因为是无性繁殖）； ③ 不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用

2.1.2 植物细胞工程的实际应用【课标要求】一、能力要求1、理解微型繁殖技术的应用2、了解单倍体育种过程和优点3、了解细胞产物的的生产和意义二、内容要求1、掌握微型繁殖和植物组织培养的联系2、掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义3、了解单倍体育种和突变体的利用4、了解细胞产物的例子【重难热点归纳】1．微型繁殖与无性生殖微型繁殖是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，实际上是无性生殖的一种。

在繁殖的过程中，细胞进行有丝分裂，因此亲、子代细胞内DNA 相同，具有相同的基因，因此能保证亲、子代遗传特性不变。

利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。

2．微型繁殖与作物脱毒、人工种子、单倍体育种作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。

作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒（的如茎尖、根尖），才能繁殖出无毒的幼苗。

人工种子采用的还是微型繁殖的技术，但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽，包上人工种皮就可形成人工种子。

人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状，另外还可不受气候、季节和地域的限制。

单倍体育种的优点是后代无性状分离，后代都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短育种年限。

单倍体育种从本质上说属于有性生殖，这一点与微型繁殖有所区别。

但单倍体育种首先要进行花药离体培养，采用还是微型繁殖的技术，然后用秋水仙素处理，获得纯合子。

【经典例题剖析】1.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。

目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。

这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A.有丝分裂B.分化C.减数分裂D.全能性[解析]考查植物组织培养的原理、过程。

植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。

过程是：离体的植物器官、组织或细胞−−−→−脱分化愈伤组织−−−→−再分化根、芽−→−植物体。

此过程是一个无性繁殖的过程，细胞数目增多的方式是有丝分裂，并且涉及细胞的分化。

高二生物植物细胞工程的实际应用

• 3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？
• 提示：针对植物种类和土壤等条件，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。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。
定人工设施的室内生产）。
正文中讨论题
• 1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？
• 提示：植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。
二作物的新品种培育
• 复习: • 1传统方法 • (杂交) • 杂交育种依据的原理是: • 基因的自由组合定律，优良的基因自由组
合。
P
AARR
×
r
有芒抗病
无芒不抗病
配子
AR
ar
F1
AaRr
有芒抗病
F2 A_R_ : A_rr : aaR_ : aarr
有抗 : 有不抗 : 无抗 : 无不抗
• 是指通过植物组织培养的方法获得的具有正常发育能力的材料，外面包被着特定的物质，在适宜的条件下可以发芽成苗的植物幼体。
• 理解:人工种子的概念中包含的“具有正常发育能力的材料”通常是指胚状体（不定芽、顶芽和腋芽），
• 产生途径： • 1）由已脱分化的外植体直接产生； • 2）由愈伤组织产生；
2作物脱毒
• 物脱毒的原因: • 长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的

2019-2020学年高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课件新人教版选修3

(3)优点：明显缩短育种年限。
2．突变体的利用 (1)原理 ① 基因突变 (用射线或诱变剂处理分生细胞，主要是指愈伤组织细胞)。 ②植物细胞的全能性(由突变细胞培育到突变体植株)。 (2)利用：筛选出有用的突变体，培育新品种。如培育抗病、抗盐、含高蛋白、高产的新品种植物。 (3)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。
1．微型繁殖 (1)概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 (2)优点 ①保持优良品种的遗传特性。 ② 高效快速地实现种苗的大量繁殖。
2．作物脱毒 (1)选材部位：植物分生区附近。 (2)操作过程：切取一定大小的组织块进行
组织培养，再生植株。
(3)优点：作物不会或极少感染病毒。
1．通过植物组织培养技术繁育农作物的优点不包括( )
A．加快繁育速度
B．保持亲本优良性状
C．培育出无病毒植株 D．改变植物的基因型
解析：植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，还可以
保持优良品种的遗传特性，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物品质。
答案：D
2．下面为番茄植物组织培养过程的流程图解。以下相关叙述不正确的是( )
三、细胞产物的工厂化生产
1．细胞产物种类：包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 2．生产的技术手段：植物组织培养技术。 3．优点：生产速度快。 4．实例：人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已实现了工厂化生产。
[预习小测] 1．想一想为什么选取分生区的细胞病毒极少甚至无病毒？提示：分生区细胞分裂快，病毒来不及入侵，因此病毒极少。
细
胞
悬
液
发酵―、 ―→提取____________。

Chapter2.1.2植物细胞工程的实际应用

【小结】植物体细胞杂交
一、过程二、原理：植物细胞全能性、细胞膜流动性。三、意义：克服了不同生物远缘杂交的障碍。（打破了不同种生物间的生殖隔离限制）四、植物体细胞杂交属于无性生殖。五、体细胞杂交得到的植物的染色体组数目＝甲、乙两个细胞内染色体组数之和，
属于染色体数目变异，且有几个染色体组就称为几倍体。六、概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
原理：植物组织培养技术
1. 微型繁殖（快速繁殖技术）
优点：
①无性繁殖，保持优良品种的遗传特性 ②繁殖速度快，周期短，可实现工厂化生产 ③不受季节、气候、自然灾害等因素的影响。
2. 作物脱毒
（1பைடு நூலகம்原因：无性繁殖植物易传给后代
（2）取材: 植物分生区附近（茎尖）
病毒极少，甚至无病毒
（3）方法：无病毒的茎尖等
分生状态（一般是愈伤组织阶段），容易受培养条件和外界压力的影响而产生突变。愈伤组织阶段容易发生突变
（2）利用：筛选出对人们有用的___突__变__体______进而培育成新品种。
植物细胞工程的应用
三、细胞产物的工厂化生产培养到愈伤组织即可
(1)产物种类：
蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
植物细胞工程的应用
现代生物科技专题二——
选修三
生物组于振兴
地上长番茄地下长土豆
番茄------马铃薯植株
英国园艺公司汤普森&摩根（Thompson & Morgan）培育出“番茄马铃薯”（TomTato）的农作物系由番茄与马铃薯嫁接而成。
马铃薯细胞番茄细胞
纤维素酶和果胶酶

课件9： 2.1.2 植物细胞工程的实际应用

单倍体育种
高杆抗病 × 矮杆感病
P DDTT
第
ddtt 年
高杆抗病
F1
DdTt
3.优点：明显缩短育种年限
配子： DT Dt dT dt 第
花药离体培养年
单倍体幼苗：
DT
Dt
dT
dt
秋水仙素
纯合体: DDTT DDtt ddTT ddtt
矮抗
选择矮秆抗病
即为新品种
二、作物新品种的培育
㈡突变体的利用
。
5、实例：材料:分生区（如茎尖）的细胞脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得
实际问题：天然种子的局限性 1.有些树木需生长数年才能结出种子。 2.优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。 3.受季节、气候和地域的限制。 4.制种时需要占用大量土地。
能否找到天然种子的替代品？
一、植物繁殖新途径
本课小结
微型繁殖
植物繁殖的新途径
作物脱毒
植物细胞工程的实际应用
作物新品种的培育
人工种子单倍体育种突变体的利用
细胞产物的工厂化生产
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植物细胞工程的实际应用
学习目标
1.理解植物繁殖的新途径。 2.理解作物新品种的培育。 3.了解细胞产物的工厂化生产。
石斛
连翘
实际问题：经济苗木、名贵花卉、珍稀植物等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持……
一.植物繁殖的新途径
（一）微型繁殖
1.概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术
1.突变体的产生:在植物组织培养的过程中，由于培养的
细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件
和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。 2.突变体育种原理是：基因突变或染色体变异；诱变育种的原理是基因突变；诱变育种属于突变体

2.1.2 植物细胞工程的实际应用

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2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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一二三
3.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)天然种子在生产上受季节、气候和地域的限制,而人工种子不受这些条件的限制,而且快捷高效。 (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, 在人工种皮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。 (5)用人工种子播种可以节约粮食。
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题型一题型二题型三
题型一作物脱毒【例1】百合通过它的球茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会因感染病毒而减产,为此花农都希望得到无病毒的幼苗。在最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方案是( ) A.花药离体培养 B.选取成熟组织进行培养 C.利用茎尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变解析:因为植物分生区附近的病毒极少,故短时间内获得大量无病毒幼苗的方法是利用茎尖进行组织培养。答案:C
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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列举植物细胞工程的实际应用。
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用