2.1.2植物细胞工程的实际应用
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
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
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
2019-2020学年人教版生物选修三讲义：专题2 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 Word版含答案
2.1.2 植物细胞工程的实际应用学习目标：1.简述微型繁殖技术。
(重点) 2.理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。
(重、难点) 3．理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。
(重点)一、植物繁殖的新途径1．微型繁殖(1)概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点Error!2．作物脱毒(1)选材部位：植物的分生区附近。
(2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。
(3)实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)特点①后代无性状分离。
②不受季节、气候和地域限制。
(3)实例：我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。
二、作物新品种的培育1．单倍体育种染色体加倍(1)过程：花药离体培养―→单倍体植株纯合子植株。
――――――→(2)优点①后代是纯合子，能稳定遗传。
②明显缩短了育种的年限。
2．突变体的利用(1)产生原因：在植物的组织培养过程中，易受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)利用：筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产1．细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2．技术：植物组织培养技术。
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；另外，三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。
1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。
( )(2)脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。
( )(3)天然种子萌发后长成的植株容易发生性状分离，人工种子长成的植株性状不分离。
( )(4)单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。
2.1.2植物细胞工程的实际应用
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
• 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。
高中生物同步课件：2.1.2 植物细胞工程的实际应用(新人教版选修3)
栏目 导引
专题2
细胞工程
胚状体在一定的条件下，可以生长发育形成 植株。胚状体可从悬浮培养的单细胞中得到, 也可以通过试管培养的茎尖、芽尖、子房、 花粉等获得。将胚状体包埋在能提供营养的 胶质中，便成了所谓的“人工种子”。培育
过程如图所示：
栏目 导引
专题2
细胞工程
(1)人工种子的制备是依据什么原理进行的？ ________________________________。
专题2
细胞工程
2．1.2 植物细胞工程的实际应用
栏目 导引
专题2
细胞工程
学习导航
1.举例说出植物组织培养技术在农业上的应 用。 [重、难点] 2.举例说出植物组织培养技术在细胞产物的 工厂化生产领域的应用。 [重点]
栏目 导引
专题2
细胞工程
新知初探思维启动
一、植物繁殖的新途径
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)属于无性繁殖，能够保持优良品种的遗传 性状。
栏目 导引
专题2
细胞工程
想一想 2．单倍体育种过程中，秋水仙素的作用机 理是什么？ 【提示】 在细胞分裂过程中，抑制纺锤体
的形成，使细胞不能正常分裂，从而使染色 体加倍。
栏目 导引
专题2
细胞工程
三、细胞产物的工厂化生产
1.细胞产物种类:蛋白质、脂肪、糖类、药物、 香料、生物碱等。
组织培养 2.技术：植物_____________技术。
栏目 导引
专题2
细胞工程
【解析】
人工种子培育的原理是细胞的全
能性，即生物的体细胞具有发育为完整个体
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
植物细胞工程的实际应用
(2)人工种子的结构：
•胶质化合物薄膜（海藻酸钠）——种皮 养分、无机盐、有机碳源以及农药、 抗生素、有益菌和植物生长调节 剂等。 营养成分和植物激素
——人工胚乳
萌发成植株的有效结构？
•胚状体（具有生根发芽能力）——新植物的幼体
脱分化 再分化
离体的植物组织
愈伤组织
胚状体
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
1、单倍体育种 （2）过程 选择 亲本 选择所 需类型 有性 杂交 F1代 （1）方法: 花药的离体培养
花粉离
体培养
诱
单倍体 植 株 变
可 育 纯合子
染色体加倍
（3）优点:
①后代稳定遗传,都是纯合体; ②明显缩短育种年限。
2、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。 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）利用：筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
作物脱毒的原因：
生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的 侵染, 导致品种严重退化、产量降低和 品质变差。利用植物分生组织(如茎尖、 根尖)进行培养,可以使新长成的植株脱 除病毒。
（适用于无性生殖生物） 2、作物脱毒
作物脱毒材料: 分生区（如根尖或茎尖）
作物脱毒方法: 组织培养 结果: 脱毒苗
此技术在了甘蔗、菠萝、香蕉、 马铃薯、草莓等经济作物的培 育上 已经广泛应用。
比较：
单倍体育种：
优点： 明显缩短育种年限Байду номын сангаас育种原理：染色体变异
高二生物植物细胞工程的实际应用
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。
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
病毒，导致产量降低，品质变差，而植物 的分生区一般不会感染病毒，用分生区的 细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒 苗。
• 作物脱毒材料:分生区的细胞 • 作物脱毒方法:进行组织培养 • 结果:脱毒苗
3人种子
• 人工种子的概念：
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
• 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；
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
定人工设施的室内生产）。
20-21版：2.1.2 植物细胞工程的实际应用（步步高）
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(1)概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点⎩⎪⎨⎪⎧ ①无性繁殖，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③可实现产业化生产2．作物脱毒(1)选材部位：无病毒的植物分生区附近的部位。
(2)优点：提高作物的产量和品质。
(3)实例：脱毒马铃薯的培育。
3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)优点①繁殖周期短。
②后代不发生性状分离，能够保持亲本的优良性状。
③不受季节、气候和地域的限制，并可节约土地。
(1)微型繁殖技术是指植物嫁接技术( )(2)人工种子也是由受精卵发育而来的( )(3)在植物组织培养过程中，可以提取愈伤组织，经过人工薄膜包装得到人工种子( ) 答案 (1)× (2)× (3)×1．微型繁殖是有性生殖还是无性生殖？提示 无性生殖。
2．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，还可以向人工种皮中加入哪些物质？提示 适量的养分、无机盐、有机碳源、农药、抗生素及有益菌等。
植物生长调节剂。
3．培养脱毒苗时如何选择材料？为什么？提示 选择分生区附近的组织细胞。
因为植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。
二、作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产1．单倍体育种(1)原理：细胞的全能性和染色体变异。
(2)过程：花药―――→离体培养单倍体植株―――――→人工诱导染色体加倍稳定遗传的优良品种。
(3)优点①子代是能稳定遗传的纯合子。
②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(由突变细胞培育得到突变体植株)。
(2)过程(3)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。
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2.1.2植物细胞工程的实际应用习题课
【学习目标】
1.通过练习列举植物细胞工程的实际应用 2.能把植物细胞工程的应用归类分析 3.认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系
【学习重点】微型繁殖技术的概念、特点及意义 【重点预测】人工种子的结构与获取。
如何设计某一转基因生物的研制过程
例1：C 例2：D 例3：B 例4：B 例5：⑴ 脱分化，细胞的全能性
【学习目标】
1.说明微型繁殖和植物组织培养的联系， 了解细胞产物的例子。 2.尝试构建知识框架。 3.认同组织培养给我们生活带来的改变。
【学习重点】植物细胞工程应用实例。 【难点预测】作物脱毒培养和人工种子的培育
一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 植物组织培养 遗传特性 大量繁殖 植物组织培养 2.分生组织 茎尖 无病毒 分生区 提高产量和品质 3.胚状体 、不定芽、腋芽 薄膜 性状分离 季节 气候 地域 二、单倍体育种 1.花药 单倍体 优点：稳定遗传 育种年限 2.培养条件 外界压力 发生突变 突变体 新品种 三、细胞产物的工厂化生产 1.蛋白质 药物 2.组织培养 3.人参皂甙干粉
集智研讨
研讨内容：【课内探究】 要求：1.用时在8分钟之内。 2.组长负责宏观调控， 负责好结果反馈 3.做好展示、质疑的准备。
精彩展示（15分钟）
展示要求
1.尽量脱稿展示。 2.言语要规范，配合肢体语言。 3.声音洪亮，语速适中。 4.注重总结方法规律。
非展示同学：
注意聆听，积极思考质疑，及时记录。
⑵“S”型增长_，细胞数量、 细胞所处的生长期 ⑶保证氧气供应充足、
体细胞与培养液充分接触
集智研讨
研讨内容：例题及练习册上的题目 要求：1.用时在10分钟之内。 2.组长负责宏观调控， 负责好结果反馈 3.做好展示、质疑的准备。
精彩展示
展示要求
1.尽量脱稿展示。 2.言语要规范，配合肢体语言。 3.声音洪亮，语速适中。
4.注重总结方法规律。
非展示同学：
注意聆听，积极思考质疑，及