植物细胞工程的实际应用课件45817
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植物细胞工程的实际应用 课件
(1) 在 生 产 前 ， 需 先 加 入 紫 草 细 胞 作 为 反 应 器 中 的 “种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草 叶肉细胞经过__________________而获得的，这项技术的 理论基础是______________。
(2)从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现 ____________规律；影响紫草素产量的因素是__________ 和__________________。
解析：(1)人工种子能发育成完整的植株，说明其细 胞内含有个体发育的全部基因，因此原理是植物细胞的全 能性，经过植物组织培养得以表达。(2)包埋胚状体的胶 质有保护胚状体的作用，同时又可以给胚状体提供营养物 质，所以可以视作是种皮及胚乳或子叶。(3)由花药(或花 粉)等配子发育成的个体称为单倍体，
(2)人工种子的结构：由胚状体、作为保护外壳的人 工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分构成(如下 图所示)。
(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不发生性状分离。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。
(2)材料的选取：据检测，植物的分生组织(如根尖、 茎尖等)细胞中一般是不含病毒的。如果将未被病毒感染 的植株分生组织用植物组织培养的方法培育成幼苗，用 于生产过程，可以避免病毒对作物的影响，大大提高作 物的产量和质量。
3．制备人工种子
(1)概念：人工种子是指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。
4．单倍体育种
(1)过程：花药―离―体―培―养→单倍体―秋―水―仙―素―处―理→纯合 二倍体。
植物细胞工程的实际应用(上课用)_PPT幻灯片
2021/3/9
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
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
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
2021/3/9
杂种细胞
植物组织培养 杂种植物
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
三、细胞产物的工厂化生产
2021/3/9
转基因细胞
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
2花·药（1·花粉2）植物细胞工程的实际应单微倍型用体繁育殖种
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: 明显缩短育种年限.
后代稳定遗传,都是纯合体;
2021/3/9
植物的单倍体应用于育种，其最主要的优 势不包括( )。
A．大大缩短育种年限 B．直接显示突变表型而被选择 C．通过诱导能产生纯合体 D．能产生较高的突变频率
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
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
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
2021/3/9
杂种细胞
植物组织培养 杂种植物
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
三、细胞产物的工厂化生产
2021/3/9
转基因细胞
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
2花·药（1·花粉2）植物细胞工程的实际应单微倍型用体繁育殖种
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: 明显缩短育种年限.
后代稳定遗传,都是纯合体;
2021/3/9
植物的单倍体应用于育种，其最主要的优 势不包括( )。
A．大大缩短育种年限 B．直接显示突变表型而被选择 C．通过诱导能产生纯合体 D．能产生较高的突变频率
植物细胞工程的实际应用(很好用)PPT课件
（一）单倍体育种 4.回顾单倍体育种的一般过程
花药
接种 花粉细胞培养
脱分化
愈伤 组织
再分化
正常 植株
秋水仙素处理 单倍体 植株
二 作物新品种的培育
（二）突变体的利用
1.产生： 植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处 于不断的分生状态，易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变
2.利用： 筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
（2）人工种子组成
胚状体（或不定芽、顶芽 和腋芽）+人工种皮
一 植物繁殖的Biblioteka 途径（三）神奇的人工种子思考 设计人工种子制备技术的主要流程图
诱导植物愈伤组织 ↓
体细胞胚的诱导 ↓
体细胞胚的成熟 ↓
体细胞胚的机械化包裹 ↓
贮藏或种植
人工种子和天然种子相比，有什么优点？胚状体 是长成幼苗最关键的部分，想象一下为了让胚状 体正常发育，应该向人工种皮中包裹什么成分？
种子的结构
胚
自然种子 种皮
胚乳
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 1.天然种子的局限
1）培育周期长 2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧 失其优良特性 3）生产会受到季节、气候和地域的限制， 并且需要占用大量的土地实现制种
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 （1）人工种子概念
通过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。
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 （ ）
植物细胞工程的实际应用 课件
(2)制备流程：诱导植物愈伤组织的形成→体细胞胚 的诱导→体细胞胚的成熟→机械化包装→储藏或种植。
(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不发生性状分离。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繁殖周期短。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。
(2)材料的选取： 在植物分生区附近(如茎尖和根尖)，由于代谢十 分旺盛、细胞分裂速度快等因素，很少被病毒感染， 甚至无病毒。因此，利用植物的分生组织进行组织 培养，可以使新长成的植株不带病毒，从而获得脱 毒苗。用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极 少感染病毒。
3．人工种子 (1)结构(如图)：
2．突变体的利用 (1)原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细 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)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用 的 突变体 ，进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产 1．细胞产物的种类： 蛋白质 、脂肪、糖类、 药物 、 香料、 生物碱 等。 2．技术基础：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)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先 用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有活力的 ________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞 进一步培养形成________组织，然后经过________形成完整 的杂种植株。这种培育技术称为_________________ ________________________________________________。
(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不发生性状分离。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繁殖周期短。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。
(2)材料的选取： 在植物分生区附近(如茎尖和根尖)，由于代谢十 分旺盛、细胞分裂速度快等因素，很少被病毒感染， 甚至无病毒。因此，利用植物的分生组织进行组织 培养，可以使新长成的植株不带病毒，从而获得脱 毒苗。用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极 少感染病毒。
3．人工种子 (1)结构(如图)：
2．突变体的利用 (1)原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细 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)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用 的 突变体 ，进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产 1．细胞产物的种类： 蛋白质 、脂肪、糖类、 药物 、 香料、 生物碱 等。 2．技术基础：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)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先 用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有活力的 ________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞 进一步培养形成________组织，然后经过________形成完整 的杂种植株。这种培育技术称为_________________ ________________________________________________。
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B．进行远缘植物体细胞杂交
C．利有芽尖进行组织培养
D．人工诱导基因突变
6.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（）
二 作物新品种的培育
（二）突变体的利用
1.产生： 植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处 于不断的分生状态，易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变
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。
A．彼此性状相似
B．变异频率较高
C．单倍体
D．都是纯合子
典例精析
例1：03江苏 用高度分化的植物细胞、组织 和器官进行组织培养可以形成愈伤组织， 下列叙述错误的是 A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的 B.该愈伤组织的细胞没有全能性 C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成 D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的
1）步骤①是_去__掉_细__胞__壁_分__离_出__有__ __活__力_的__原_生__质_体_______________ 最常用的方法是__酶__解_法____. 2）步骤②一般常用的化学试剂是 __聚_乙__二_醇__（_P_E_G_）__目的是______
_诱__导_原__生__质_体__融_合_. 3）在利用杂种细胞培育成为杂种 植株的过程中，运用的技术手段 是_植__物_组__织_培__养__ ，其中步骤④相 当于_脱_分__化_，步骤⑤相当于_再__分_化_
胚状结构
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
❖ 植物组织培养技术在我们生活中的另 外一些应用 ：
例2：右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答：
4）植物体细胞杂交的目的是获得
新的杂种植株。使_两_个__亲_本__的_遗__传_性_ 状
能够在新的植物体上有所表现，
其根本原因: 杂种植株获得了双亲的遗传物质
5）从理论上讲，杂种植株的育性 _可__育__。若运用传统有性杂交方法
能否实现？_不__能__。并说明理由：
一 植物繁殖的新途径
微型繁殖技术
1.概念: 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
3.成就: 例：用一个兰花茎尖就可以在一年内生产
出400万株兰花苗。
一 植物繁殖的新途径
（二）作物脱毒
1.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
资料1 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。
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁微殖型繁技殖术技术（快速繁殖技术）
植物组织 培养车间
2.作物脱毒的材料: 分生区（如茎尖）的细胞 3.作物脱毒的方法: 进行组织培养 4.作物脱毒的结果: 获得脱毒苗 5.成就:
资料3 兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。 用自身的种子 繁殖又很困难，因为 兰花的种子十分微小， 胚很纤弱，种子几乎 没有储藏营养物质， 在发芽过程中很容易夭 折。
种子的结构
❖ a. 拯救濒危植物；
❖ b. 提供食品制作的原料；
❖ c. 转基因植物的培育,也来自用到植物 组织培养的方法.植物细胞工程的实际应用
1、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
2、作物新品种的培育
1）单倍体育种 2）突变体的利用
3、细胞产物的工厂化生产
例2：右图为植物体细胞杂交过程 示意图。据图回答：
（2）人工种子组成
胚状体（或不定芽、顶芽 和腋芽）+人工种皮
人工种子和天然种子相比，有什么优点？胚状体 是长成幼苗最关键的部分，想象一下为了让胚状 体正常发育，应该向人工种皮中包裹什么成分？
（一）单倍体育种 4.回顾单倍体育种的一般过程
花药
接种 花粉细胞培养
脱分化
愈伤 组织
再分化
正常 植株
秋水仙素处理 单倍体 植株
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
5、马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后
往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗 进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是（ ）
A．选择优良品种进行杂交
因为不同种生物之间存在生殖隔离
因此，这项研究对于培养作物新品 种方面的重大意义在于：
克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了
可用于杂交的亲本组合范围
.
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 （）
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： 植物的组织培养
3.成就：
作业
讨论∶
怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？
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 （ ）
胚
自然种子 种皮
胚乳
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 1.天然种子的局限
1）培育周期长 2）优良杂种的后代会发生性状分离而丧 失其优良特性 3）生产会受到季节、气候和地域的限制， 并且需要占用大量的土地实现制种
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 （1）人工种子概念
通过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。