212植物细胞工程的实际应用上课用汇总
2.1.2植物细胞工程的实际应用教学用
资料3 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。
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
过程
选择 亲本
有性 杂交 F1代
花粉离
体培养
单倍体 植 株 诱 变
选择所 需类型
优点
可 育 纯合子
染色体加倍
•后代都是纯合子，能稳定遗传
•明显缩短育种年限，加速育种进程
二 、作物新品种的培育
2、突变体的利用
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
⑷、微型繁殖的应用的实例：
生菜
杨树
兰花
无籽西瓜
荷兰花卉
作物栽培
工业化生产
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？ 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。
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。
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(上课用)
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
思考:为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植 株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、 地下结马铃薯？ 马铃薯—番茄没有像人们预想的那样地 上长番茄、地下结马铃薯，主要原因是：生 物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互 调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交 植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质， 但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能 再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有 序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结 马铃薯就是很自然的了。
二、植物体细胞杂交技术
1、过程
植物细胞A
去壁 植物细胞的融合
方法？
融合 完成 的 标志
植物组织培养
ห้องสมุดไป่ตู้
原生质体A 原生质体B
去壁
人 工 诱 导
融合的 原生质 体AB
促进融合 的方法？
杂种 细胞 脱 再 AB 分
生 出 细 胞 壁
化
愈 伤 组 织
再 分 化
杂 种 植 株
植物细胞B
纤维素酶 物理法：离心、振动、电刺激、 细胞膜的流动性 果胶酶 化学法：聚乙二醇
与试管苗比：有人工薄膜保护，方便地贮藏和运输
(完整版)植物细胞工程的实际应用(上课用)
第 1
P
高杆抗病× 矮杆感病
DDTT ↓ ddtt
F1
高杆抗病 DdTt
↓×
F2 D_T_
D_tt ddT_
矮抗
年 第
F1
2
高杆抗病
DdTt
↓
ddtt 年 配子 DT Dt dT
↓ 花药离体培养→
第3单倍体幼苗DT
↓
Dt
↓
dT
dt
↓
dt
第 1 年
第 2 年
×
~
6 ↓ 秋水仙素→ ↓ ↓ ↓
ddTT
年 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑
↑
矮抗品种
矮抗品种
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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， 染色体加倍选择优良品种
花药
脱分化
愈伤 组织
再分化 单倍体 秋水仙素处理 幼苗 染色体加倍
正常 植物
纯合体
实质是花粉细胞培养
2020/8/16
植物体
植物A细胞
植物B细胞
植物 体细胞
杂交
植物 细胞 融合
去壁 ①
原生质体A
② 诱导融合
去壁
原生质体B
融合的原生质体
再生出细胞壁 ③
杂种细胞
植物 组织 培养
脱分化 ④ （细胞分裂）
愈伤组织
再分化 ⑤
2020/8/16
杂种植株
2·1·2植物细胞工程的实际应用
2020/8/16
蝴蝶兰
愈伤 组织
再分化丛芽或 胚状体
、根
植物体
培养 工厂化
2.1.2植物细胞工程的实际应用
植物细胞工程三方面的实际应用
• 1、是植物繁殖的新途径 • 2、培育作物新品种 • 3、实现细胞产物的工厂化生产
一、植物繁殖的新途径
微型繁殖、作物脱毒繁殖、 微型繁殖、作物脱毒繁殖、利用人工种子繁殖 • • • • • • • • 阅读教材P38-40第一段，和同学讨论交流下列问题： 阅读教材P38-40第一段，和同学讨论交流下列问题： P38 第一段 什么叫微型繁殖技术？ 1、什么叫微型繁殖技术？ 微型繁殖技术有什么优点？ 2、微型繁殖技术有什么优点？ 说说脱毒苗繁殖的必要性。 3、说说脱毒苗繁殖的必要性。 怎样获得脱毒苗？通常选择什么部位组织培养？ 4、怎样获得脱毒苗？通常选择什么部位组织培养？ 什么叫人工种子？ 5、什么叫人工种子？ 人工种子具有什么优点？ 6、人工种子具有什么优点？ 人工种皮应该具有怎样的有效成分？ 7、人工种皮应该具有怎样的有效成分？为促进胚状 体的生长发育，还可以向人工种皮中加入那些物质？ 体的生长发育，还可以向人工种皮中加入那些物质？
2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设 请查阅植物人工种子制备技术的详细过程， 请查阅植物人工种子制备技术的详细过程 计出制备技术的主要流程图。 计出制备技术的主要流程图。 提示： 提示：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
3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组 请查阅相关文献， 请查阅相关文献 织培养和染色体加倍的实验流程。 织培养和染色体加倍的实验流程。
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， 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， 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？ 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， 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、 适量的养分、 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 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 生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长 调节剂。 调节剂。
《植物细胞工程的实际应用》知识总结
植物细胞工程的实际应用（要点精讲）要点1：植物细胞工程的实际应用1人工种子：1获取方法：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，用人工薄膜包装。
2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快速高效的繁殖方式：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，在人工种子的包裹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。
【易错提醒】植物组织培养过程中成分的利用选择1细胞产物的获取：利用植物组织培养技术生产细胞产物时，并不需要获得相应个体，只需将外植体培养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物。
2人工种子的营养获得相应个体，只需将外植体培养至胚状体阶段。
②人工种子发育初期需要的营养物质由人工胚乳提供。
③人工种皮中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，以利于胚状体生长发育成幼苗。
【例题精析1】人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像种子一样萌发生长，长成植物。
人工种子的核心部件是一个被外层物包埋的具有类似于胚功能的胚状体。
将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的“人工种子”。
1人工种子依据的原理是，培育胚状体利用了技术。
2包埋胚状体的胶质可看作自然种子的哪部分结构。
3如果外植体是植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分离，①过程中可加入（）胰蛋白酶4②过程表示脱分化过程，其实质是；③表示再分化过程，其实质是。
5由人工种子萌发成的植株是否可育。
【点拨】1人工种子能发育成完整植株，说明其细胞内含有个体发育所需要的全部遗传物质，因此依据的原理是细胞的全能性，人工种子是经过植物组织培养技术得到的。
21 212植物细胞工程的实际应用
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1.下列属于植物细胞工程实际应用的是（）①制造人工种子②微型繁殖③培育抗病毒烟草④培育单倍体⑤生产脱毒植株A .①②③④B.①③④⑤C .①②④⑤D .②③④⑤解析：植物细胞工程应用范围较广，除①②④⑤外还包括利用植物体细胞杂交生产杂种植物，利用植物细胞培养生产香料、药物等。
③中培育抗病毒烟草属于基因工程的操作。
答案：C2.在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是（）A .培养的细胞一直处于不断的分生状态B.培养基营养丰富，适于植物生长C .纺锤丝的形成容易受抑制D. DNA复制容易受抑制解析：在植物组织培养过程中，由于培养的细胞一直处于不断的分生状态，容易受一些条件的影响而产生突变。
答案：A3.在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是（）①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株②获取大量的脱毒苗③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株④单倍体育种⑤无子西瓜的快速大量繁殖A .①②③B.③④⑤C .①②④⑤D .②③④⑤解析：培育多倍体利用的原理是秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，不需要采用植物组织培养；获取大量脱毒苗，快速大量繁殖无子西瓜必须采用植物组织培养；基因工程育种以及单倍体育种过程中，受体细胞及花药离体培养均采用植物组织培养。
答案：D4.下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是( )A .细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一B.培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞C.培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物D .培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分解析：在细胞产物的工厂化生产过程中只需要悬浮培养愈伤组织细胞，利用愈伤组织细胞的分裂和代谢产生所需要的产物即可，不需要再分化。
答案：C5.如图表示植物组织培养过程，请据图回答下列问题：(1) 通过组织培养技术进行植物繁育，可以很好地保持亲本的优良性状，原因是_________________________________________________o （2）过程①②中需要保持无菌状态的是_______ ，需要给予光照处理的是________ ，光照的目的是 ________________________________（3）B结构用人工种皮加以包裹，可制成人工种子。
【高中生物】高中生物知识点：植物细胞工程的实际应用
【高中生物】高中生物知识点：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、微型产卵（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）顺利完成植物的微型产卵技术的生理过程：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）顺利应用领域举例：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病毒的侵染，从而引致品种的轻微发育、减产和减少品质。
利用植物分生组织（刚刚产生，病毒很少，甚至无污染）展开培育可以并使崭新孵出的植株退回去病毒。
（2）常选用部位：茎尖组织。
（3）操作过程：制做一定大小的茎细长展开组织培养，再造的植株就有可能不带病毒，从而赢得郡新得町苗。
（4）成功应用举例：马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等。
利用微型产卵和作物郡新得町都就是离体快繁技术，离体快繁技术的优点：产卵速度快；幼苗遗传背景均一，重复性不好；不受到季节和地区管制。
3、制备人工种子（1）概念：人工种子就是指用植物组织培养获得的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽为材料，经过人工薄膜外包装获得的种子。
（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，其优越性存有：可使在自然条件下不结实或种子高昂的植物以求产卵；紧固杂种优势；就是一种便捷高效率的产卵方式；可以人为掌控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：4、单倍体育种单倍体繁育：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）。