植物细胞工程的实际应用2017

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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:

植物细胞工程的实际应用

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
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 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（） A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性
花药
接种
花粉细胞培养
脱分化愈伤
组织
再分化Biblioteka 正常植株染色体加倍
单倍体移栽植株
分化出小植物
二作物新品种的培育
（一）单倍体育种 5.优点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限
6.成就
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
三细胞产物的工厂化生产
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,生物碱等细胞产物的工厂化生产中不用将其培养成完整植株， 2. 技术：培育到什么阶段提而是只需将外植体经脱分化形成愈伤组织，再制成植物的组织培养取？细胞悬液，便可得到细胞产物。 3.成就：

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.

植物细胞工程的实际应用

此外，能保持胚状体的活力，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
二、作物新品种的培育
• 1.单倍体育种
• 2.突变体的利用
1.单倍体育种
• （1）单倍体定义：必修IIP87～88。 • 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。体细胞染色体数目比正常个体减少了一半。 • （2）单倍体形成： • 由配子不经过受精作用直接而成的个体。例蜜蜂中的雄蜂。 • （3）单倍体植株的特点： • 长得弱小，而且高度不育。
• 植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用： • 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(基因工程），培育作物新类型。（参阅必修IP119）
9.通过植物组织培养技术,可以快速繁殖、培育无病
毒的植物。培养过程如下：
离体的植物器官、组织或细胞 ① 愈伤组织 ② 胚状体萌发植物体
,基因型为细胞彼此分离,可加入 A.15%的盐酸 C.果胶酶。 B.淀粉酶 D.胰蛋白酶 ; 。 ( 。 ) (4)如果外植体为质是 ③表示再分化的过程,其实质是长成的植株是否可育？
(6)从上面所述胚状体的类型分析,人工种子萌发
。
答案
(1)细胞的全能性
2.作物脱毒
• 生产上许多无性繁殖作物（马铃薯、草莓等）均受到病毒的侵染,从而导致品种严重退化、产量降低和品质变差。
• (1)材料:无病毒的分生组织（如茎尖、根尖） • (2)脱毒苗:切取茎尖进行组织培养获得
3、人工种子
概念：通过植物组织培养的方法获得胚乳或子叶的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料外面包被着特定的物质，在适宜的条件下可以萌发成幼苗的种子。

植物细胞工程的实际应用

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。在最短时间内获得大量无病毒幼苗的最佳方案是( C )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 2.(2010· 高考浙江卷)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是( B )
• 工厂化生产人参皂甙的基本过程？
1.利用人参根作外植体培养，得到愈伤组织，选出人参皂甙含量高的细胞株 2.利用发酵罐生产更多的细胞 3.将细胞进行破碎、提取。
如下图表示基因型AaBb的小稻（2n=24）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。 (1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团。在愈伤组织形成中，必须从培养基中获得_____和小分子有机物等营养物质。 (2)要促进花粉细胞分裂生成，培养基中应有_____两类激素。 (3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是_____利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。 (4)试管苗的细胞核中含有______条脱氧核苷酸链。 (5)培育成的试管苗可能出现的基因型有_______________。
例1
(1)人工种子的制备是依据什么原理进行的？细胞的全能性胚乳 (2)包埋胚状体的胶质可看做是种子的哪部分结构________ 。在植物的个体发受精极核育中这种结构来自 ________。(3)某二倍体植物基因型为DdTt，利用这种生物技术采用花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子。 DT 、Dt、dT、dt ，从这种种子萌发形成的个体称为单倍体 __________，基因型为 ________________ 有性生殖类型看属于________ 生殖。 (4)如果获取的外植体为植物的茎尖，通过① 的处理可使细胞彼此分离，可加入 ( ) C A．15%的盐酸 B．淀粉酶 C．果胶酶 D．胰蛋白酶使细胞恢复分裂能力 ③表示再分化的过 (5)②表示脱分化的过程，其实质是________________ 基因的选择性表达，导致了细胞形态、结构和功能的改变程，其实质是________________

植物细胞工程的实际应用

纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑
矮抗品种 16
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
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
2.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。
3
讨论∶
怎样拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？ 4
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在短时间中获得大量的优质种苗
3.成就外: 植例出体：4用00一脱万个分株化兰兰花花愈组茎苗伤织尖。再就分可化以在试一管苗年内生产
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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
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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（）
9
种子的结构
胚
自然种子种皮
胚乳
10
一植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 2.人工种子
胚状体
11
一植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用概述植物细胞工程是一种利用现代生物技术手段来改良和利用植物，以满足农业、工业、科学等各方面需要的新技术和新方法。

它包括组织培养、基因工程、遗传转化等领域。

植物细胞工程的应用领域非常广泛，以下将对一些实际应用进行介绍。

植物生长调节剂的合成植物生长调节剂对植物的生长发育起到了十分重要的作用。

利用植物细胞工程技术，可以通过对反应物和酶进行细胞表达或通过质粒转化等方式，合成多种有机植物生长调节剂，如IAA、AHA、GA3等。

植物生长调节剂在农业生产中应用非常广泛，可以促进种子萌发、幼苗生长、花芽分化、果实成熟等过程，同时也可以提高作物产量和品质。

此外，生长调节剂还可以使非食用作物的木本植物具有食用性，增加食品来源。

抗病植物的培育使用植物细胞工程技术可以构建抗病植物，提高病害防治的效果。

例如，已经成功培育出多种可以抵抗病菌攻击的转基因植物，如抗病毒的水稻、抗虫害的玉米和棉花等。

这些植物在农业生产中的应用可以帮助农民减少农药使用，降低生产成本，同时也减轻环境负担。

遗传转化植物的育种利用遗传转化技术，可以将目标基因导入到植物种子中，实现基因的无性传递、选择性筛选和后代的稳定遗传等功能。

这种方法相较于传统的选育方法，可以更加精细、快速地培育出理想的优良植物品种，例如杂交水稻、高产油菜等。

此外，利用遗传转化技术还可以提高植物的抗性、耐受性、抗逆性等性状，增加环境适应性，提高植物的生存能力。

这些优良品种在农业生产中的应用也能够提高生产量和品质。

线粒体和叶绿体组织的修复线粒体和叶绿体是植物细胞中非常重要的组织，它们不仅支持植物的正常生理机能，还参与植物适应环境的调节过程。

然而，在长期的生长过程中，线粒体和叶绿体很容易受到环境、病毒等因素的影响而受损。

使用植物细胞工程技术，可以修复受损的线粒体和叶绿体组织。

通过异常基因的剥离、修饰和替换，或将正常基因导入组织中进行修复，最终实现组织的再生和调节功能。

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用：植物细胞工程的实际应用：植物微型繁殖、作物脱毒、人工种子、单倍体育种、突变体的利用、细胞产物（蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等）的工厂化生产等。

1、微型繁殖（1）概念：是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。

（2）实质：植物组织培养（3）原理：植物细胞的全能性（4）完成植物的微型繁殖技术的生理过程：细胞分裂和细胞分化。

（5）优点：保持亲本的优良性状；可以快速大量培育出新个体，有利于工厂化培育；选材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。

（6）成功应用举例：优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物等。

2、培育无病毒的植株（1）原理：生产上许多无性繁殖作物均受到病毒的侵染，从而导致品种的严重退化、减产和降低品质。

利用植物分生组织（刚刚产生，病毒很少，甚至无毒）进行培养可以使新长成的植株脱去病毒。

（2）常选用部位：茎尖组织。

（3）操作过程：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。

（4）成功应用举例：马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等。

利用微型繁殖和作物脱毒都是离体快繁技术，离体快繁技术的优点：繁殖速度快；幼苗遗传背景均一，重复性好；不受季节和地区限制。

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。

（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。

（3）与天然种子相比较，其优越性有：可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；固定杂种优势；是一种快捷高效的繁殖方式；可人为控制植物的生长发育和抗逆性等。

（4）成功应用举例：芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备的人工种子。

（5）结构:弋出』人理孔4、单倍体育种单倍体育种：① 过程：植株（AaBb 通过减数分裂得到花粉（AB Ab 、aB ab 四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB Aabb aaBB aabb 四种类型）。

植物细胞工程的实际应用

3.下图是有关细胞工程的图解。请据图回答：（1）下图是用萝卜根进行组织培养的某些过程示意图。 ①请把组织培养的过程按正常顺序排列（以字母表示 B D C A ）。 ②图D上的细胞团是愈伤组织，它的特点是未分化且较均一。 ③图C和图D的培养基（填“相同”或“不同”）不同。 ④图C的培养物的变化是细胞分化导致器官形成。 ⑤从原理上讲，植物细胞有形成再生植株的可能性，这是细胞全能性的表现。
使用的先后顺序、用量的比例等，都会影响实验的结果；（2）植物组织培养的一般步骤为。（3）图示植物组织培养的部分过程：
离体的器官、组织或细胞
① ②
A
植物体
愈伤组织。 ①过程是脱分化，②过程是再分化， A是（4）组织培养过程中还需要维持一定的外界条件，一是要有适宜的温度，二是无菌（环境）。
植物细胞工程的实际应用
阅读P38—43
一植物繁殖的新途径微型繁殖
快速繁殖优良品种的植物组织培养技术
作物脱毒（脱毒苗）
分生区附近的病毒极少

人工种子
植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽
人工薄膜
二作物新品种的培育单倍体育种
花药离体培养秋水仙素加倍突变体的利用筛选有用的突变体
三细胞产物的工厂化生产
植物组织培养
人参皂甙
三细胞产物的工厂化生产
植物组织培养
紫杉醇
P38讨论 P40讨论 P42思考与探究
1．将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是（ D ） A、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素 C、离体状态 D、导入指定基因
制备MS固体培养基、 2.请回答下列有关植物组织培养的几个问题：外植体消毒、接种、（1）离体植物组织和细胞培养常用的一种培养基培养、移栽、栽培是 MS培养基，培养中常用的两种植物激素是、生长素和细胞分裂素，两者使用时的浓度

高中生物选修三植物细胞工程的实际应用

6．植物组织培养技术除了在农业上的应用外，还广泛应用于细胞产物的工厂化生产等领域，可获得蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等细胞产物。
植物细胞工程的实际应用
1．植物的微型繁殖技术又称快速繁殖技术，其意义是①可以保持优良品种的遗传性状；②高效快速地实现大量繁殖。
2．植物长期进行营养生殖，病毒会在作物体内逐年积累，结果导致作物产量降低、品质变差。如果用分生区（茎尖）作为组织培养的材料，就会培育出无病毒的脱毒苗，用脱毒苗进行快速繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒。
3．所谓人工种子，就是以植物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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种子，人工种子在适宜的条件下同样能够萌发长成幼苗。人工种子由人工种皮、胶质和胚状体三部分组成，其中的胶质相当于单子叶植物种子的胚乳或双子叶植物种子的子叶。人工种皮的制备是生物膜结构和功能的研究深入到分子水平的体现。
4．通过花药培养获得单倍体，再经过人工诱导使染色体加倍，即可得到稳定遗传的优良品种。这项技术称为单倍体育种，其优点是明显缩短育种年限。该技术所依据的遗传学原理是染色体变异。
5．在植物的组织培养过程中，由于培养的细胞一直处于不断分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，从这些生产突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。

2.1.2植物细胞工程的实际应用

【解题关键】解答本题的关键是比较多种育种方法的
原理、操作过程及有关要点。
【标准解答】本题中通过①④过程获得新品种的方法是杂交
育种；①②③过程是单倍体育种；⑤⑥过程是诱变育种；⑦
过程是多倍体育种；⑧⑨⑩是体细胞杂交育种和植物组织培养得到人工种子的育种方法。(1)图中①④途径为杂交育种， ⑦过程是多倍体育种；(2)②过程是花药离体培养；③⑦过程都要诱导染色体数目加倍，最常用的药剂是秋水仙素；(3) ⑤过程是基因突变，它发生在生物个体发育的各个
1、什么叫微型繁殖技术？
快速繁殖优良品种的植物组织培养
2、微型繁殖技术有什么优点？ ① 繁殖速度快（高效性） ②“高保真”（保持种苗的优良遗传特性） 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）
目前，一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物等都已实现了利用快速繁殖技术来提供苗木。也可利用快速繁殖技术规模化、产业化生产兰花、生菜、杨树和无子西瓜的试管苗。
7、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？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。
多倍体育种
(2)花药离体培养
(3)任何 (4)脱分化生殖
秋水仙素
生长素和细胞分裂素
(5)植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术 (6)远缘杂交不亲和(或生殖隔离)
Hale Waihona Puke 【规律方法】依据不同育种需求选择不同的育种方法 (1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体，可利

植物细胞工程的实际应用图文

植物细胞工程的实际应用植物细胞工程是一门将生物技术应用于植物的技术。

通过基因编辑、转基因、遗传改造等手段，可以很大程度上改变植物的性状，从而实现一些特定的应用。

下面将介绍几种植物细胞工程的实际应用。

转基因作物转基因是将外源基因导入植物细胞，从而实现特定性状增强或创造新性状的过程。

通过转基因技术，可以制造出具有耐盐、耐旱、抗虫等优良性状的转基因作物。

其中，转基因玉米具有耐旱、耐盐碱和抗虫等性状，这为缓解我国西北地区的粮食生产问题提供了有力的支持。

同时，转基因番茄也在减少对杀虫剂的依赖、提高生产效率、延长保存期等方面发挥着作用。

植物工厂植物工厂是一种人工控制的高效种植技术，通过控制光照、温度、水分、氧气等环境因素，创造符合植物生长需求的生长环境。

而植物细胞工程技术则可以创造出生长速度快、产量高、耐病虫、品质优良的超级作物。

同时，植物工厂也可以实现逆境植物的种植和繁殖,这些植物在野外生长环境下很难生存，但是在植物工厂内，通过细胞工程技术得到转化来的植物，则可以在适宜的生长讯息下，正常地生长和繁殖。

有益物质生产植物细胞工程可以针对植物代谢途径的不同酶，改造或修改其内部代谢过程，实现有益物质如维生素、植物抗氧化剂等的生产。

其中，转基因水稻中就加入了胡萝卜素合成酶，可以维生素A，这对于人们缺乏维生素A的问题，是一个非常有效的解决方案。

植物细胞工程的实际应用,能改变植物的物种特性，对于满足人类农业需求和推动生物科技的发展方面有很大的推动作用。

虽然这涉及到一些流行防治风险和一些伦理、道德问题的考虑，但是植物细胞工程技术的实际应用潜力，将会极大地促进和推动绿色和可持续的农业与环境保护发展。

6植物细胞工程的实际应用

6 植物细胞工程的实际应用随着生物技术的飞速发展，植物细胞工程作为生物技术中的一个重要方向，在科研领域、医药领域和工业领域等方面都得到了广泛的应用。

本文将介绍植物细胞工程在实际应用中的六个方面。

1. 基因工程的应用利用植物细胞工程技术对植物进行基因工程，可以使其具有新的性状。

最为常见的应用是利用遗传工程手段，使植物拥有抗虫、抗病、抗逆境等性状，从而提高植物的生产力和品质。

例如，通过基因转化的方式，大大提高了水稻、玉米、番茄等作物的农业产量和品质。

此外，植物基因工程技术还被应用于生产药物。

有许多药物无法通过传统的化学合成方法生产，因此需要使用生物技术生产，其中一部分药物源于植物。

植物细胞工程技术可以使植物在体内表达一些重要的药物代谢酶和蛋白质，从而得到前所未有的高效和低成本的药物生产途径。

2. 无性繁殖的应用无性繁殖是植物细胞工程的重要技术之一。

通过无性繁殖可以实现快速繁殖出大量优质植株，缩短了繁殖周期，从而可以提高作物的生产效率和品质。

例如，葡萄根瘤线虫病是危害葡萄产业的重大病害之一。

利用无性繁殖技术，研究人员可以快速繁殖出适应性强、抗性好的葡萄无瘤苗，然后通过嫁接和扦插等方法将无瘤苗接入正常葡萄种植园地中，从而实现对葡萄线虫病的有效控制。

3. 植物保育的应用植物细胞工程技术可以帮助植物保育工作，保护濒危或珍稀植物的种质资源。

在进行植物保育之前，需要对这些植物进行研究，了解它们的生物学特性和基因组成，以便实施高效的保育措施。

利用植物细胞工程技术，可以通过体细胞培养、愈伤组织培养等方法产生大量可育苗和无性系，从而实现珍稀植物的繁殖和保育。

例如，利用植物细胞工程技术，成功地繁育出了世界上第一株红枫树无性系，为红枫树的保育和开发提供了重要的技术支持。

4. 植物杂交的应用植物细胞工程技术可以用于植物的杂交改良，以产生更高产的杂交品种。

植物杂交是将两个或两个以上不同的植物品种杂交产生后代的过程。

目前针对不同植物或者不同品种的杂交还是需要繁琐的试验、跨境运输等一系列时间和成本啊高昂的流程。

工程类植物细胞工程的实际应用

植物对有毒化学物质的吸收和降解
植物细胞工程在环境保护中的应用植物对有毒化学物质的吸收和降解原理植物细胞工程在环境保护中的优势植物细胞工程在环境保护中的实践案例
植物对温室气体的吸收和排放
植物细胞工程在环境保护上的应用
植物对温室气体的吸收和排放
植物细胞工程在治理空气污染方面的应用
植物细胞工程在土壤修复方面的应用
02
植物细胞工程在园艺上的应用
花卉的快速繁殖和品种改良
品种改良：通过植物细胞工程手段，对花卉品种进行遗传改良，提高其观赏价
值、抗逆性、适应性等方面。
细胞培养：通过植物细胞培养技术，实现花卉的离体繁殖，保持优良品种的遗传特性，避免传统繁殖方式带来的病毒
和病害。
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生物质能源的可持续性发展
植物细胞工程在生物能源开发上的应用，提高了生物质能源的产量和品质
植物细胞工程通过优化能源植物的遗传特性，提高了生物质能源的可持续性发展
植物细胞工程在生物能源开发上的应用，降低了生产成本，提高了经济效益
植物细胞工程在生物能源开发上的应用，有助于减少对化石燃料的依赖，降低环境污染
01
植物细胞工程在农业上的应用
快速繁殖和品种改良
快速繁殖：植物细胞工程通过微繁殖技术，快速大量繁殖具有优良性状的植物，提高农业生产效
率。
品种改良：利用植物细胞工程技术，对植物品种进行遗传改良，提高抗逆性、产量和品质等方面
的性能。
转基因技术应用：将外源基因导入植物细胞，实现转基因植物的快速培育，提高植物的抗虫、抗病、抗除草剂等性能。

植物细胞工程的实际应用

•
•
紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之。目前，生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮，而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。请回答下列问题。（1）为了合理开发和利用红豆杉，保护野生植物资源，科研人员取生长状况相似的野生南方红豆杉和人工栽培的南方红豆杉，分别测量其不同部位完全烘干的样品中紫杉醇的含量（占干重的百分比），测定结果见表1。表1 南方红豆杉树木各部位紫杉醇含量（％，w/w）
谢谢
• 紫杉醇的一种高效、低毒、广谱、作用机制独特的抗癌天然产物，但是目前紫杉醇生产都是通过从天然红豆杉的树皮获得，这将导致天然资源匮乏、人工栽培困难，紫杉醇含量低，提取困难。利用高新生物技术手段，利用细胞大规模培养方法来取代从天然红豆杉中提取紫杉醇，将是一个新途径。
•
①培育出3株优良细胞系。其中1株紫杉醇含量达到0.2％以上，是野生紫杉醇枝叶的100倍，其生长速率达10g干重/L，经20代培育均是稳定的。 ②从培养细胞中分离到高纯度（＞99.8 ％）的紫杉醇。完成了从培养细胞生产到紫杉醇的提取、分离和纯化工序。 ③从培养细胞生产的紫杉醇经NMR、MS、 UV、IR，熔点等结构鉴定和经3种癌细胞株体外试验验证，从培养细胞生产的紫杉醇与从野生植物生产的紫杉醇在结构和生理活性上完全一样。 ④从野生植物的红豆杉枝叶中生产出100 多克98％的紫杉醇，建立了从野生植物生产紫杉醇的全套生产工艺。 ⑤从4种红豆杉植物诱导培养了愈伤组织，筛选出最佳愈伤组织无性系和建立了最佳培养系统。 ⑥建立起超微量（9ng）的紫杉醇检测技术。
• 问题来了： • 植物组织培养和植物细胞培养有何不同？？？
• （1）含义不同： • ①植物组织培养是指在一定的营养物质，激素和其他外界条件下的作用下，把植物离体的器官，组织培养成完整的植物体 • ②植物细胞培养是将组织培养过程中形成愈伤组织或其他易分散的组织至于培养液中培养基中，进行悬浮培养，得到分散游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖从而获得大量细胞群体的一种技术 • （2）目的不同 • ①植物组织培养得到的是更多植株。 • ②植物细胞培养的目的是获得细胞和细胞的代谢产物。

高中生物植物细胞工程的实际应用

迁移与应用
对人工种子正确的解释是( )。 A.通过科学手段人工合成的种子 B.种皮能够自我生成 C.利用植物组织培养获得的种子 D.人工种子发芽率低解析:人工种子是用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形
成具有生根发芽能力的胚状体,经过人工薄膜包装得到的种子,是植物
组织培养的一个应用。答案:C
迁移与应用
利用植物的茎尖或叶片、茎段、花药、花粉等,在无菌条件下,培养在玻璃器皿中人工配制的培养基上,使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁殖植物,还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述,正确的是( )。
①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫作组织培养 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是一种无性繁殖的方式
课堂合作探究
问题导学
一、微型繁殖和作物脱毒
活型繁殖是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。其分裂方式是有丝分裂,亲子代细胞内 DNA 不变。所以能够保证亲子代遗传特性不变,能保持亲本的一切优良性状。微型繁殖也是一种无性繁殖。 2.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可以在短时间内获得大量的优质种苗。 3.如何进行无病毒植株的培育? 提示:切取一定大小的茎尖进行植物组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④ 解析:植物体细胞都含有该物种的全套遗传信息,所以每个细胞理论上都具有全能性,都有发育成完整生物体的潜能。植物组织培养就是在体外通过人工方法,让植物细胞表现出全能性,是植物细胞工程的一个基础技术手段。因为没有生殖细胞的结合,所以属于无性生殖方式。答案:D

植物细胞工程的实际应用

一植物繁殖的新途径
二作物脱毒
一.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
二.作物脱毒的材料: 分生区如茎尖的细胞三.作物脱毒的方法: 进行组织培养四.作物脱毒的结果: 获得脱毒苗五.成就:
种子的结构
胚
自然种子种皮
胚乳
一植物繁殖的新途径
三神奇的人工种子一.天然种子的局限
三细胞产物的工厂化生产
一.细胞产物种类：蛋白质脂肪糖类药物香料生物碱等
二.技术：植物的组织培养
三.成就：
工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么
❖ 第一步选择人参根作为外植体进行培养产生愈伤组织经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质其中一部分作为保存用以备下一次生产用一部分进行发酵生产
资料二病毒引起的植物病害有五00多种
受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、苹果、枣、唐菖蒲、兰花等而且没有有效的防治办法只能拔除病株造成很大的经济损失
病毒多集中在种子、老叶等器官中在幼嫩的器官和未成熟的组织中较少在分生区几乎不含病毒
资料三兰花因高雅美丽而深受人们喜爱兰花常用分根法和种子进行繁殖在兰花的常规繁殖中遇到的难题是：用分根法繁殖速度缓慢不利于新品种的推广;用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
二.一.二植物细胞工程的实际应用
一、回忆植物组织培养技术的基本原理和过程
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
试管苗
植株
二、思考利用这项技术能做哪些工作
资料一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

植物细胞工程的实际应用

脱毒产品
脱毒草莓
香蕉
马铃薯
菠萝
3. 神奇的人工种子
树木需生长数年才能结出种子。受季节、气候和地域的限制。优良杂交种后代会因发生性状分离而丧失优良特性。制种时需要占用大量土地。
如何克服缺陷？
人工种子的结构
人造种皮胚状体或不定芽或顶芽或腋芽
人工胚乳或子叶
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。在适宜的条件下可以发芽成苗。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
(一)植物繁殖的新途径微型繁殖作物脱毒神奇的人工种子 (二)作物新品种的培育单倍体育种突变体的利用 (三)细胞产物的工厂化生产
(一)植物繁殖的新途径
1. 微型繁殖 (1) 微型繁殖技术：快速繁殖优良品种
的植物组织培养技术。因此，也叫做快速繁殖技术。 (2) 特点:
(二) 作物新品种的培育
1.单倍体育种
常规选育优良品种需5～6年。
花药
单倍体植株
染色体加倍
稳定遗传优良品种
单倍体育种
采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，
再人工诱导染色体加倍（常用秋水仙素），获取自交不发生性状分离的稳定遗传的纯系品种。
原理：染色体变异优点：缩短育种年限，获得优良纯种。缺点：但方法复杂，技术要求高。
12.在植物的组织培养过程中，由于所培养的细胞进行有丝分裂，所以不会发生突变。( ×) 13.利用植物组织培养技术可获得的细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 ( ) √
4.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得。 ( ) √ 5.胚状体是由愈伤组织分化而成，离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性。√ ( ) 6.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型。 ( ) √ 7.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的。 ( ×)

植物细胞工程的实际应用2017

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

选修3-2-1.2植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

高中生物选修三 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

植物细胞工程的实际应用图文

6植物细胞工程的实际应用

工程类植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

高中生物植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

高中生物选修三植物细胞工程的实际应用