神奇的人工种子
人工种子——精选推荐
人工种子（artificial seeds）的研制。
1、人工种子：即人为制造的种子，它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
人工种子又称合成种子或体细胞种子，任何一种繁殖体，无论是在涂膜胶囊中包裹的，裸露的或经过干燥的，只要能够发育成完整的植株，均可称之为人工种子。
根据包被的需要程度可分为三类：第一类是裸露的或休眠的繁殖体，如可以适当干燥的体细胞胚(如鸭毛草的体细胞胚)，休眠的微鳞茎和微块茎等，它们在不加包被的情况下也具有较高的成株率；第二类为人工种皮包被的繁殖体，一些体细胞胚，原球茎等虽不能过度干燥，但只需人工种皮包被即可维持良好的发芽状态，如胡萝卜体细胞胚；第三类是水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体，大多数体细胞胚，不定芽，茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中，再经人工种皮包裹才能避免失水，从而维持良好的发芽能力。
与试管苗技术和自然有性繁殖种子相比,人工种子具有以下突出的，甚至是不可取代的优点：其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高效快速的繁殖方法，它既能保持原有品种的种性，又可以使之具有实生苗的复壮效应；其二，可以对优异杂种种子不通过有性制种而快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难的植物更具有重要的实用意义；其三，对于一些不能正常产生种子的特殊植物材料如三倍体，非整倍体，基因工程植物等，有可能通过人工种子在短期内加大繁殖应；其四，与田间制种相比，可以节省制种用地，且不受季节限制，可以实现工厂化生产，同时还避免了种子携带病原菌的危险；其五，与利用试管苗相比，可以避免移栽困难，且可以实现机械化操作，同时还便于储藏和运输。
2、人工种子的构成及特点：（1）人工种皮：包裹在人工种子最外层的胶质化合物薄膜，具有进行气体交换、防止营养物的渗漏、抗机械压力。
（2）人工胚乳：人工配制的保证胚状体营养物质。
（3）胚状体：胚状体是由组织培养产生的具有胚芽、胚根和类似天然种子胚的结构，具有萌发长成植株的能力。
人工种子
人工胚乳一般由含有供应胚状 体养分的胶囊组成,养分包括矿 质元素、维生素、碳源以及激 素等。
三. 人工种子分类
根据Redenbaugh对人工种子的分类方法，可将人工种 子分为三大类： 裸露的或休眠的繁殖体 如微鳞茎，微块茎等。它们 在不加包被的情况下也具有较高的成株率。 人工种皮包被的繁殖体 一些体细胞胚、原球茎等不 能过度干燥，但只需要用人工种皮包被即可维持良好的 发芽状态，如胡萝卜体细胞胚。 水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体 大多数体细胞 胚、不定芽、茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中，再 经人工种皮包裹才能避免失水，从而维持良好的发芽能 力。
最近还报道一种硅酮种衣，它不仅可以抗真菌，而 且可渗入水蒸气和氧气，这些材料均还处于试验之 中。
人工种子还在继续研究中，目前还不
能大面积用于生产，因为还存在着难题： 体细胞胚诱导及其可能发生变异；人工种 皮还存在缺陷；贮藏、发芽技术尚待解决； 人工种子工厂化生产配套设施、及种子成 本过高等。这些问题一旦解决，人工种子 的应用将会展现广阔前景。
海藻酸钠易失水干缩，为克服此弱 点，采用二重结构，即在胶囊中包埋培 养液、保水剂，使体胚悬浮于培养基中， 为防止发芽时杂菌感染，添加抗菌剂等。
三．人工种皮的装配
理想的人工种皮应该是： 具有一定的封闭性以保证人工胚乳的各种成 分不易流失，同时又具有良好的透气性。 具有一定的坚硬度，以加强人工种子的耐储 运性和适于机械化操作。 无毒无害，能保证繁殖体顺利穿透发芽。 配制简单易行，成本低。
四. 人工种子的意义
其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高 效快速的繁殖方法，它既能保持原有品种的种 性，又可以使之具有实生苗的复壮效应； 其二，可以对优异杂种种子不通过有性制种而 快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难 的植物更具有主要的适用意义；
2.1.2植物细胞工程的应用0
2.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。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。
材料： 分生区的细胞 过程： 进行组织培养 结果: 脱毒苗 优点： 使农作物增产
植物繁殖的新途径
1.微型繁殖 2.作物脱毒 3.人工种子
原理？②有丝分裂（无性生殖/克隆）
①植物细胞的全能性
（二）、作物新品种的培育 1.单倍体育种
⑴ 原理：染色体变异 (2) 方法：花药离体培养
(3)优点: ①后代稳定遗传,都是纯合体; ②明显缩短育种年限.
1.单倍体育种 2.突变体的利用
(1)原理：突变（包括基因突变和染色体变异） (2)产生:植物组织培养过程中
(3)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
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.
3.实例：人参皂甙、紫杉醇
等。
三、植物细胞工程的实际应用
• 植物繁殖的新途径
1.微型繁殖 2.作物脱毒 3.人工种子
• 作物新品种的培育
1.单倍体育种 2.突变体的利用
• 细胞产物的工厂化生产
（一）、植物繁Байду номын сангаас的新途径 1.微型繁殖
⑴概念：
快速繁殖优良品种的植物组织培养技术
⑵特点：
①保持优良品种的遗传特性 ②高效快速地实现种苗大量繁殖 ③不受自然生长季节的限制
3.神奇的人工种子
讨论题：
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。
2024年北师大版选择性必修3生物下册月考试卷245
2024年北师大版选择性必修3生物下册月考试卷245考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______总分栏一、选择题(共5题，共10分)1、我国科学家利用基因编辑技术，获得一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。
取其成纤维细胞与去核的卵母细胞融合，发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴，获得5只克隆猴，用于研究节律机制。
以下叙述不正确的是（）A. 克隆猴基因组成差异小，作为实验动物便于研究B. 可用灭活的病毒诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合C. 受精卵经基因编辑后形成的胚胎可发育为克隆猴D. 克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性2、下列关于生物工程发展中的科学史实或理论基础的叙述，错误的是（）A. 我国成功培育的克隆猴适合用作研究人类疾病的模型动物B. 体外成功培养神经元为动物细胞全能性提供了证据支持C. 密码子的通用性是转基因得以实现的理论基础之一D. DNA分子半保留复制机制是PCR技术的理论基础3、关于腐乳制作，下列说法错误的是（）A. 腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶B. 将长满毛霉的豆腐装瓶腌制时，近瓶口处需加大用盐量C. 在腐乳制作过程中加入香辛料既能调节风味，还具有防腐杀菌作用D. 在腐乳制作过程中，盐的用量要适宜，酒的含量一般控制在14%左右4、将运动发酵单胞菌的丙酮酸脱羧酶基因和乙醇脱氢酶基因导入大肠杆菌，构建新的乙醇合成途径，显著提高了产乙醇效率。
在此过程中A. 只有获取目的基因这一步才可能利用PCR技术B. 根据是否产生乙醇筛选含有质粒的大肠杆菌C. 可通过测定酶活性检测目的基因的表达水平D. 产乙醇重组大肠杆菌的无氧呼吸没有变化5、胰岛素可用于治疗糖尿病；天然胰岛素制剂容易形成二聚体或六聚体，皮下注射往往要经历一个逐渐解离为单体的过程，这在一定程度上延缓了疗效。
科学家希望对胰岛素进行改造，下图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述错误的是（）A. 该过程属于蛋白质工程，最终还必须通过改造或合成基因来完成B. 构建新的胰岛素首先要从预期新的胰岛素基因功能开始C. 新的胰岛素生产过程依然遵循中心法则D. 新的胰岛素基因的脱氧核苷酸序列可能有多种评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)6、2020年7月20日，国际医学权威期刊《柳叶刀》上发表了新冠病毒疫苗II期临床试验的成果。
专题二细胞工程
化学（聚乙二醇） 灭活的病毒
获得杂种植株
主要用于制备 单克隆抗体
1975年英国科学家米尔斯坦和柯勒的实验 设计方案：
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 骨髓瘤细胞能无限增殖
单克隆 抗体
动物细胞培养技术
杂交瘤细胞
动物细胞融合技术
既能产生特异性抗体，
又能大量增殖的细胞
杂交瘤细胞特点： 既能产生特异性 抗体，又能大量 增殖。
快速繁殖、培育 获得细胞或细胞
无病毒植株
分泌蛋白
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
胰蛋白酶
加培养液
单个细胞 细胞
剪碎
制成 悬浮
细胞增殖
去掉组织
液
间蛋白
无限传代
细胞系
动物细胞培养不能 最终培养成生物体
细胞株
原代培养和传代培养；细胞株和细胞系
细胞 悬浮 液
随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞株
细胞系 遗传物质改变
特点：既能产生专一 抗体又能大量繁殖
制
特异性杂交瘤细胞
备 过 程 ：
动物 细胞 培养 技术
体外或体内 细胞培养 杂交瘤细胞系
提取
特点：特异性强灵敏 度高可大量制备
单克隆抗体
项目
动物细胞融合
植物体细胞杂交
原理
细胞膜的流动性
融合前提 分散成单个细胞
细胞膜的流动性和 植物细胞的全能性
去除细胞壁
诱导方法 聚乙二醇、离心、振动 、电激、灭活病毒
植物体细胞杂交
植物细胞工程的理论基础是： 植物细胞的全能性
一、细胞的全能性
生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体
1、定义：的潜能的特性。
生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有
高中生物选修3细胞工程
– 单倍体育种 – 诱导突变体
• 细胞产物的工厂化生产
一 植物繁殖的新途径
（一）微型繁殖技术（也称快速繁殖技术） 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:
一 植物繁殖的新途径
（一பைடு நூலகம்微型繁殖技术（也称快速繁殖技术）
的形成
再分化 试管苗的形成
扩大培养
请根据上面的实验过程，概括出植物 组织培养技术的流程简图。
植物材料 （消毒）
脱分化
愈伤组织
无菌接种、诱导
再分化 诱导
试管苗
移栽到大田 培养成正常植株
合作学习
(1)在组织培养实验中，为什么要强调 所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？
防止杂菌污染，因为杂菌生长快， 会和培养物争夺营养。杂菌生长过程 中会产生有害的物质，导致培养物迅 速死亡。
植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器 官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又 称去分化。
脱分化的实质和结果分别是什么？
实质是恢复细胞的全能性过程。 结果是形成愈伤组织。
植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在 培养过程中重新分化成根或芽等器官的过程 。
获取 外植体
移栽
无菌接种 脱分化 诱导愈伤组织
5、条件： （1）离体状态，
（2）完全营养物质、激素
探究：
1、表现全能性的条件有哪些？
离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。
2、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分 化成不同的组织器官？ 在特定的时间和空间条件下，基因选择性的表达 的结果。
3、为何已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能？ 生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质， 都有发育成完整个体的全套基因。
人工种子
主要内容
人工种子的概念及特点
概念 分类 特点 优点
人工种子的发展趋势 制造人工种子的关键技术
繁殖体的诱导 繁殖体的干燥与成熟 人工种子的包埋及人工种皮的装配
第一节 人工种子的概念与特点
一、人工种子(artificial seeds)的概念
人工种子（合成种子、体细胞种子）：
LH 100 谷氨酰胺 500 1 ADE 40 GA 0.3,IAA 0.3～0.5
21
21 21
油菜
桉树
茶树
华腺
萼木
MS，3% B5，4%～ 5% 改良H， 3% MS，4% MS,2%～ 3% MS，3% MS，0.2～ 0.3%
0.1 2～ 4 0.2～ 0.5 0.5～1 1
1
0.5 0.5
1 1 0.2 0.2
0.5 0.5 1 1
20 28～ 56 28 30 25 20
以胚状体为繁殖体的人工种子
物种
胡萝卜(Daucus carota) 芹菜（Apium raveolens）
主要结果
有菌土壤中发芽成苗 有菌条件下发芽成苗
物种
苜蓿（Medicago satioas） 柑橘（Citrussinensis× C.reticulata ） 甘薯（Ipomoea batatas） 玉米（Zea mays） 杂交水稻（Oryza sativa ×lifolia） 橡胶树（Hevea brasiliensis） 刺五加（Acanthopanax
1978年，Murashige提出可以用少量的外植体同步培养出众多
的胚状体，将这些胚状体包被在某种胶囊内使其具有种子的功能，则 可能直接用于田间播种 1985年，Kamada提出使用适当方法包埋组织培养所获得的具 有发育成完整植株的分生组织（芽、愈伤组织、胚状体和生长点等）
高二生物《植物的组织培养技术》
一、基本过程−−−→−−−→→脱分化再分化外植体（离体的组织、器官或细胞）愈伤组织根、芽或胚状体完整植株1.外植体由活植物体上切取下来以进行培养的那部分组织或器官叫做外植体。
一般取植物幼嫩部位（如茎 尖）或花药等。
2.愈伤组织原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织。
它由活的薄壁细胞组成，可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。
其特点是：排列疏松、无规则、高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞，具有未分化特性。
知识点睛第10讲 植物组织培养技术愈伤组织形成过程中，没有叶绿素和叶绿体的形成，所以愈伤组织形成初期不需要充足的光照。
通常使用细胞分裂素和生长素比例在1:l来诱导植物材料愈伤组织的形成。
3.胚状体胚状体是在离体植物细胞、组织或器官培养过程中，由一个或一些体细胞，经过胚的发生和发育过程，形成与合子胚相类似的结构。
一般专指在组织培养条件下产生的非合子胚。
诱导胚状体需要的条件，因植物种类、部位和培养时组织细胞所处状况的不同而异。
胚状体的诱导与外植体所处生理状况，内源激素的变化及遗传性、倍性等都有密切关系。
①胚状体的产生不需要任何激素，如烟草、曼陀罗和水稻等的花药培养。
②培养中需要生长激素或细胞分裂素或二者的组合，如檀香和石刁柏的愈伤组织培养。
③需先在有激素的培养基上诱导，然后转入低浓度激素或无激素的培养基中，如胡萝卜在诱导愈伤组织时需2,4-D，但由愈伤组织诱导出胚状体时，则需在没有2,4-D的培养基培养。
④某些天然产物，如椰乳，西瓜汁，酵母提取物，酪朊水解物或腺嘌呤等都有利于胚状体的发生。
二、理论基础：植物细胞的全能性1. 细胞全能性的定义：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
2. 在生物的生长发育过程中，细胞并不表现出全能性，而是分化成各种组织和器官。
3. 细胞具有全能性的原因：含有该种生物全部遗传信息。
4. 细胞的全能性高低比较：①一般，细胞分化程度越高，全能性越低②受精卵>生殖细胞>体细胞③植物体细胞>动物体细胞三、条件1.离体2.无菌3.一定的营养物质：水、无机盐、蔗糖（提供碳源和调节渗透压）、维生素等4.植物激素在配制好的培养基中，常常需要添加植物激素。
什么是人工种子
什么是人工种子人工种子从外表看与普通种子相似，它也有胚、胚乳和种皮，播下去能发芽出苗，但它与普通种子有本质的不同。
人工种子是无性种子，它的主体是通过组织培养技术得到的无性胚，再采用特殊的技术和材料给这些无性胚穿上合适的衣服，配上合适的营养，即包上胚乳和种皮，就成了人工种子。
在人工种子制备中若与基因工程相结合，即在制备过程中按照需要导入外源基因，就能培育出抗虫、抗干旱的植物新品种。
一旦人工种子的生产实现机械化，就可以在工厂中快速生产出大量优良品种。
优良基因的人工种子科学家预言:21世纪将是一个种子的世界。
美国和日本等国的高技术研究项目和欧共体的尤里卡计划，都把人工种子列入研究内容。
我国在"863"高技术计划项目中，也包含了人工种子的研究内容。
实验证明，优良基因的人工种子，有别于传统的天然种子。
它的特性之一，在于获得优良基因后，除了可移人其他品种的长处，还可以使用多年。
随着人工种子的培育和发展，科学家们已先后给蔬菜品种增添了许多色彩。
如多色的马铃薯，粉红色的菜花，紫色的包心菜，它们不但有助于诱发食欲，还有强化营养，并有一定的食疗作用。
如袖珍蔬菜，有手指般的青瓜，拳头大的南瓜，像豆一样细小的蚕豆等。
又如“巨型番茄”，每株高10米，亩产可达3000公斤，相当于普通大棚的五六倍。
这种西红柿皮厚汁少，肉质甘甜，可保存一周左右。
还如一种“吉康菜”，微带苦味，含有丰富的钙及维生素B1, B2, C及少量维生素A,被誉为“减肥菜”，等等目前人工种子正在全球范围内受到重视。
据不完全统计，世界各地研究成功的人工种子已在100种以上，包括水稻、上豆、胡萝卜、甘蔗、山芋等。
在一些水源奇缺、上地贫瘠的地区，科学家还利用遗传工程技术培育出适应沙漠地区咸水生长的小麦、洋葱、西红柿、西瓜等当然，要使人工种子形成规模生产，将是一项跨世纪的生物工程。
半夏人工种子的研究张苏锋信阳师范学院学报(自然科学版)第11卷第3期1998年7月摘要以半夏株芽生长的茎尖作外植体诱导小块茎，筛选直径5mm的小块茎制作人工种子。
专题一 植物细胞工程图片处理过
脱分化
再分化
外植体
愈伤组织
试管苗
植株
培养基：固体培养基（加有琼脂） 培养基关键成分：蔗糖，水，无机盐 植物激素等
1、植物组织培养注意事项
①
②
③
④
取材：形成层部位 无菌：培养基和器材：灭菌，手： 消毒 光照：前期：脱分化，暗处理； 后期：再分化，适当光照。 激素：细胞分裂素/生长素=？
三 细胞产物的工厂化生产
讨论 利用了植物“微型”繁殖技术的： 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
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 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:
自交并 选育多代
二 作物新品种的培育
（一）单倍体育种
花药
接种
花药离体培养
脱分化 愈伤
组织
再分化
正常 植株
染色体加倍
单倍体 移栽 植株
分化出 单倍体 植物
明显缩短育种年限。
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， 易受影响而产生突变 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。
种子的结构
胚 自然种子（柿） 种皮 胚乳
一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 2.人工种子
一 植物繁殖的新途径
植物细胞工程知识点
(3)优点: ①后代无性状分离
②不受季节、气候和地域的限制
六、作物新品种的培育
1.单倍体育种(以二倍体植物为例):
单倍体
二倍体
(2)优点。
①后代是纯合子,能稳定遗传,不会发生性状分离。
②极大地缩短了育种年限。
2.突变体的利用:
(1)产生原因: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容易受培养条件和外界压力的影响而产生突变。
五、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。 无性 大量繁殖
2.作物脱毒:
(1)取材:无病毒的茎尖组织。
(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.神奇的人工种子:
(1)结构人工薄膜+胚状体(或不定芽、顶芽、腋芽)Biblioteka (2)获得方法植物组织培养
三、植物组织培养技术
1.原理:细胞的全能性。
2.概念理解:
(1)培养对象:离体的植物器官、组织、细胞。
(2)培养条件:无菌、人工配制的培养基、相关激素等。
(3)培养结果:产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整植株。
3.操作流程:外植体
愈伤组织
根 、芽或胚状体
试管苗
四、植物体细胞杂交技术
1.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
一、细胞工程的概念和分类 1.概念: (1)应用原理:细胞生物学和分子生物学。 (2)操作水平:细胞水平或细胞器水平。 (3)操作目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 2.分类:根据操作对象的不同,分为植物细胞工程和动物细胞工程。 二、植物细胞的全能性 1.含义:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 2.表达过程: (1)脱分化: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变成未分化细胞的过程。 (2)再分化:脱分化产生的愈伤组织在一定的培养条件下,再分化出幼根和芽,进而形成完整的小植株。 (3)影响细胞全能性表现的原因:生长发育过程中→特定的时间和空间条件下→细胞中的基因会选择性表达→特定蛋白质→不 同的组织和器官。 3.不同细胞全能性比较: (1)体细胞全能性:分化程度低的>分化程度高的,细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的。 (2)不同细胞的全能性:受精卵>生殖细胞>体细胞。 (3)不同生物的细胞全能性:植物细胞>动物细胞。 (4)全能性与细胞分化的关系:随着细胞分化程度的不断提高,细胞的全能性逐渐降低。
人工种子及其发展前景
人工种子的探究及其发展前景【摘要】人工种子是人为制造的种子，它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
植物组织培养可以诱导植物组织产生胚状体，这种结构与来自正常有性生殖的合子胚十分相似。
将胚状体包裹在含有营养成分和保护功能的膜内，就可以做成人工种子，在适宜条件下，这种人工种子与天然种子一样，可以发芽出苗。
人工种子是在植物的快速繁殖技术上发展起来的，它的主要优点是：繁殖速度很快，可以用发酵罐大量生产，生产成本比试管苗低，且体积小，易于运输等。
人工种子的前景十分诱人。
【关键词】人工种子制备技术问题应用前景人工种子的概念最早是由murashige(1978)提出的，是指通过组织培养术，将植物的体细胞诱导成在形态上和生理上均与合子胚相似的体细胞胚，然后将它包埋于有一定营养成分和保护功能的介质中，组成便于播种的类似种子的单位。
人工种子首先应该具备一个发育良好的体细胞胚（即具有能够发育成完整植株能力的胚）；为了使胚能够存在并发芽，需要有人工胚乳，内含胚状体健康发芽时所需的营养成分、防病虫物质、植物激素；还需要能起保护作用以保护水分不致丧失和防止外部物理冲击的人工种皮。
通过人工的方法把以上3个部分组装起来，便创造出一种与天然种子相类似的结构——人工种子。
1. 人工种子的制备方法与技术要求人工种子制备包括胚状体的诱导与同步化、人工种子的包埋、人工胚乳的制作、人工种皮的制作、人工种子贮藏等步骤内容。
1.1 胚状体的诱导与同步化胚状体的诱导：胚状体可从悬浮培养的单细胞得到，也可通过试管培养的愈伤组织、花粉或胚囊获得。
胚状体一般在培养物的表面产生，其形状与合子胚类似，但胚状体却是无性繁殖的产物。
实际操作中，一般在试管中诱导出愈伤组织，并在含生长素的培养液中悬浮培养，然后置于含生长素的发酵罐中，使细胞迅速扩增，再将细胞移入无生长素的发酵罐中诱导出大量胚状体。
胚状体同步化处理或分选：胚状体的同步化是指促使所有培养的细胞或发育中的细胞团块进入同一个分裂时期。
人工种子制作的技术流程与应用例子
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人工种子的基本原理
人工种子的基本原理人工种子是一种新型的植物繁殖技术，它是将植物种子和营养剂、保护剂、杀虫剂等混合在一起，通过喷涂或包覆等方式制成的一种复合材料，具有保护种子、促进发芽和生长的作用。
本文将从人工种子的基本原理、制备方法、应用前景等方面进行探讨。
一、人工种子的基本原理人工种子的制备原理是将种子与营养剂、保护剂、杀虫剂等混合在一起，通过包覆或喷涂等方式制成一种复合材料。
其中，营养剂是为了提供种子发芽所需的养分，保护剂是为了保护种子免受外界环境的影响，杀虫剂是为了防止种子被害虫侵害。
人工种子的制备过程中，需要考虑到种子和材料之间的相容性问题，以及材料的质量和比例等因素，以确保人工种子的制备质量和效果。
二、人工种子的制备方法人工种子的制备方法主要有喷涂法、包覆法和凝胶法三种。
1. 喷涂法喷涂法是将种子和材料混合后，通过喷雾器将混合物均匀地喷涂在种子表面上，使其形成一层薄膜，从而达到保护种子和促进发芽的作用。
2. 包覆法包覆法是将种子和材料混合后，通过滚筒或喷涂等方式将混合物包覆在种子表面上，形成一个保护层，从而达到保护种子和促进发芽的作用。
3. 凝胶法凝胶法是将种子和材料混合后，加入一定量的凝胶剂，使其形成一种凝胶状物质，然后将其包覆在种子表面上，从而达到保护种子和促进发芽的作用。
三、人工种子的应用前景人工种子具有保护种子、促进发芽和生长的作用，已经被广泛应用于植物繁殖、农业生产和环境修复等领域。
特别是在干旱、荒漠化和土地退化等环境中，人工种子的应用具有重要的意义。
未来，随着科技的不断发展和人们对环境保护的重视，人工种子的应用前景将更加广阔。
同时，人工种子的制备技术也将不断提升，使其更加适用于不同的植物和环境条件。
总之，人工种子是一种新型的植物繁殖技术，具有保护种子、促进发芽和生长的作用。
其制备方法有喷涂法、包覆法和凝胶法等，应用前景广阔，将在未来的环境修复和农业生产中发挥越来越重要的作用。
植物细胞工程的实际应用 课件
(5)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。 (6)获取方法:植物组织培养。 (7)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。
物脱毒的优点。 ④根据植物组织培养“在实验室或工厂进行,可人工控制,不受季节限
制”的特点,理解微型繁殖、人工种子的优点。
【例题 1】 植物的微型繁殖的优点是( )
A.取材少
B.培养周期短
C.繁殖率高 D.以上都是
解析:微型繁殖也叫快速繁殖技术,利用的技术手段就是植物组织培养,
该繁殖充分发挥了植物组织培养的优势,例如取材少、培养周期短、繁殖率
植物繁殖的新途径
●问题导引●
如果你是一家花卉繁育基地的老板,当然期望你的花卉大量和快速繁 殖,以获取较大的经济效益。思考:(1)哪一生物工程技术能大量和快速地繁 殖花卉?简述该技术的大体操作过程。(2)常规种子的生产存在哪些缺陷? 人工种子是天然种子的替代品,人工种子由哪几部分构成?
提示:(1)植物组织培养,该技术的大体操作过程是:获取大量的外植体 →消毒处理→接种→脱分化形成愈伤组织→再分化出根、芽→形成幼苗。 (2)常规种子的生产存在的缺陷包括:受季节、气候和地域的限制,生产周期 长,数量有限等。人工种子主要由胚状体(或不定芽、顶芽、腋芽等)、人工 薄膜等几部分构成。
高三生物植物细胞工程
思考讨论：为什么体内细胞没有表现出
全能性，而是分化成为不同的组织、器官？
基因在特定空间和时间条件下选择性表达
的结果。在个体发育的不同时期，生物体不同 部位的细胞表达的基因是不同的，合成的蛋白 质也不一样，从而形成了不同的组织和器官。
植物组织培养的发展简史
1958年Steward和Reinert用胡萝卜根的 愈伤组织诱导成了体细胞胚，并进而获得了
目前，已得到栽培烟草与野生烟草、栽培 大豆与野生大豆、籼稻与野生稻、籼稻与粳稻、 小麦与鹅冠草等细胞杂种及其后代，获得了有 价值的新品系或育种上有用的新材料。
（三） 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交
1、定义：
用两个来自不同植物的体细胞融合成 一个杂种细胞，且把杂种细胞培育成 新的植物体的方法。
2、优势： 打破了不同种生物间的生殖隔离限制，
又称去分化。 • 植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤
组织在培养过程中重新分化根或芽等器
官的过程。
1、当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组 织而处于离体状态时，下列有可能使其表现出全 能性，发育成完整的植株的是（ ） A、细胞分裂素 B、生长素 C、一定的营养物质 D、以上三者均是 2、细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术 不属于细胞工程（ ） A、有性杂交 B、体细胞杂交 C、组织培养 D、细胞核移植
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、大小 受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞
5.细胞表现出全能性的条件
• 离体状态 • 有一定营养物质、激素和其他外界条件
一种耐镉芦苇幼苗的人工种子的制备方法
一种耐镉芦苇幼苗的人工种子的制备方法嘿，咱今天就来聊聊这神奇的耐镉芦苇幼苗人工种子的制备方法。
你想想看啊，芦苇那可是咱常见的植物，但这耐镉的芦苇可就不一般啦！为啥要研究它的人工种子制备呢？这就好像是给它安上了一双翅膀，能让它更好地飞起来呀！
首先呢，咱得有优质的耐镉芦苇的细胞或者组织。
这就好比是盖房子得有好的砖头一样。
然后呢，把这些细胞或者组织放在合适的培养基里，让它们好好地生长、分裂。
就像小娃娃得吃好的才能长得壮壮的。
接下来呀，得给它们加上一层保护衣，这层保护衣可重要啦，就像咱冬天穿的厚棉袄，能保护它们不受伤害呢。
这保护衣得精心制作，可不能马虎。
然后呢，再经过一些特殊的处理，让这人工种子变得更厉害、更耐用。
这就好比是给战士打磨武器，让他们上战场更有底气。
等这一切都弄好了，就可以把这些人工种子撒出去啦。
就像撒下一把希望的种子，期待着它们能茁壮成长，给我们带来惊喜。
你说这是不是很神奇呀？咱就靠着这一步步的操作，就能让耐镉芦苇幼苗像变魔术一样出现。
想象一下，以后到处都是这种厉害的耐镉芦苇，它们能在那些镉污染的地方茁壮成长，把那些污染都给清理掉。
那该是多么美好的一幅画面呀！
咱这人工种子的制备方法，可不就是打开了一扇通往新世界的大门嘛！它让我们有了更多的可能，更多的希望。
让我们一起为这个神奇的技术点赞吧！这就是耐镉芦苇幼苗人工种子的制备方法，充满了奥秘和惊喜的领域，等着我们去探索，去发现更多的精彩呢！。
植物细胞工程
诱导愈伤组织 的形成 再分化
培养室
试管苗的形成
知识回顾： 植物组织培养技术
1、植物组织培养包括哪两个阶段？
2、什么是细胞脱分化？什么是再分化？
植物细胞的脱分化：由高度分化的植物器 官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，又称 去分化。
脱分化的实质和结果分别是什么？
实质是恢复细胞的全能性过程。 结果是形成愈伤组织。 植物细胞的再分化：脱分化产生的愈伤组织在 培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。
花药
接种
脱分化 愈伤 花粉细胞培养 移栽 组织 再分化
正常 植株
染色体加倍
单倍体 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
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 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:
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
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
神奇的人工种子新方法可提前24 h 预测太阳耀斑行人遇到交通事故怎么办？ 日常饮食智慧控盐方法
听说过人工种子吗？人工种子是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。 人工种子是直径约 5 毫米的球体，其构造
与天然种子的构造极其相似， 都由体细胞胚 （或其类似
物）、人工胚乳和人工种皮三部分构成，而人工种子的培育
过程恰与这三部分构造有着密切联系， 体细胞的培育、人
纷纷惊叹起来：“哇，学校现在都提 知道。 ”“你呀，还是这个老毛病，知其 女儿：“我希望新的一岁里， 光头
供西餐了?”又走了一会儿，他们又 燃而不知其所以燃。 ”
强不再砍树! ”这个，爸爸真帮不了你!
看到一座建筑上写着“东餐厅”。
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2020·08
2019 年期间的数据，该小组能够提前 24 小时预测 9 个最
大的耀斑（被称为 X 级耀斑）中的 7 个。
量 （1） 化用盐，逐渐减量。 家庭烹饪食物时，要少放盐，应 该学会用定量盐勺，口味重的很难一下子达到用盐标准，应量 化用盐，逐渐减量更容易达到目标。 生活中凭借经验放盐并不 准确，用量具把握用盐量才准。 用 （2） 调味料替代盐。 做菜时， 如果用酱油、耗油等调味料时，就不再用盐调味，购买酱油、耗 油时可以选择钠相对低一些的产品， 使用调味料时要根据 1 克盐 ≈ 400 毫克钠换算公式计算。 改 （3） 变烹饪方式。 多采 用蒸、煮、烤等烹调方式。 绿叶蔬菜含有丰富的钠，在烹饪时可
到撞人后驾车或骑车逃逸的情况，应及时追上肇事者。 在受伤
新方法可提前 24 h 预测太阳耀斑 的情况下，应求助周围群众拦住肇事者。
一种预测太阳耀斑的新方法可以让我们对耀斑造成 的潜在灾难做好准备。 预测太阳耀斑是困难的，因为我们
日常饮食智慧控盐方法
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什么是人工种子？
• 以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为 材料，经过人工薄膜包何优点？
• 天然种子具有一些缺点——人工种子如何改善的
• 树木要经过数年才能结种； • ——使用体细胞进行体外植物组织培养，不用等能结果，节省时间。 • 优良植株的后代由于性状分离而丧失优良特性； • ——植物组织培养未经过精卵结合，遗传物质与原植株基本一致 • 常规种子受季节、地域、气候限制； • ——在人工环境下培养制种 • 占用土地量大 • ——使用培养瓶等，对空间要求较小
• 此外，人工的种皮有利于种子的储存、运输。
人工种皮是包裹在其中的胚状体，使其顺利生长发育成小植 株的关键部分。
• 探讨：人工种皮应该具备的有效成分是什么？为了促进胚 状体的生长发育，还可以向人工种子中加入哪些物质？
• 人工胚乳一般由含有供应胚状体养分的胶囊组成,养分包括矿质元素、 维生素、碳源以及激素等。
局限性
• 绝大多数人工种子发芽需要无菌条件 • 培育的杂交品种往往只有一代或者几代具有优势 • 人工种皮的透水性和透空气性差异比较大，制造人工种皮
的质量不能保证，导致胚不能正常发育，影响正常耕种。