植物细胞工程的实际应用公开课
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植物细胞工程的实际应用课件1
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资料2 病毒引起的植物病害有500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。
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花药
接种 花粉细胞培养
脱分化
愈伤 组织
再分化
正常 染色体加倍 单倍体 移栽 分化出
植株
植株
小植物
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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
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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
胚乳
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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
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一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 2.人工种子
点此播放教学视频 胚状体
原生质体融合
植物B细胞
原生质体B
杂种植株
细胞分裂 愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
细胞融合的基础： 细胞膜的流动性
植物体细胞杂交的原理：细胞膜的流动性和细胞的全能性
资料2 病毒引起的植物病害有500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。
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花药
接种 花粉细胞培养
脱分化
愈伤 组织
再分化
正常 染色体加倍 单倍体 移栽 分化出
植株
植株
小植物
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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
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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
胚乳
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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
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一 植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 2.人工种子
点此播放教学视频 胚状体
原生质体融合
植物B细胞
原生质体B
杂种植株
细胞分裂 愈伤组织
融合体 再生壁
杂种细胞
去壁的常用方法： 酶解法（纤维素酶、果胶酶等） 原生质体融合方法：物理法：离心、振动、电刺激等
化学法：聚乙二醇（PEG）
细胞融合的基础： 细胞膜的流动性
植物体细胞杂交的原理：细胞膜的流动性和细胞的全能性
212《植物细胞工程的实际应用》课件1
• 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
元贝驾考 ybjx 元贝驾考2016科目一 科目四 驾考宝典网 jkbdw/ 驾考宝典2016科目一 科目四
3人工种子
• 人工种子的概念：
• 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。
212《植物细胞工程的实 际应用》课件1
2020/9/11
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）。
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？
体
• 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
• 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。
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
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3人工种子
• 人工种子的概念：
• 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。
212《植物细胞工程的实 际应用》课件1
2020/9/11
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）。
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？
体
• 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
• 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。
【公开课课件】《植物细胞工程的实际应用》—小组交流(学生)
紫杉醇别名红豆杉醇，泰素，紫素，特素，是目前已 发现的最优秀的天然抗癌药物，在临床上已经广泛用于乳 腺癌、卵巢癌和部分头颈癌和肺癌的治疗。
2Hale Waihona Puke 19/2/8多肉植物是指植物的根、茎、叶三种营养器官中至少有一 种是肥厚多汁并且具备储藏大量水分功能的植物。
目前国内做多肉 组培的组培室超 过80家，其中福 建地区产量最大， 上海地区综合品 质最好。
铁皮石斛是历代宫廷贡品，誉为“养生仙草”、“植物黄 金”，具有神奇的药用和保健功效，名列中华九大仙草之首， 被国际医药界称为“药界大熊猫”。
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。
高中生物选修三课件-2.1.2植物细胞工程的实际应用
（3）试管苗的细胞核中含__24___条脱氧核糖核苷酸链。
（4）培育成的试管苗可能出现的基因型有 _A_B_、__a_B、__A_b_、__ab_。
人工种子
结构：人工种皮+人工胚乳+胚状体
优点：①保持优良品种遗传特性 ②不受气候、季节和地域限制 ③培植周期短 ④可以很方便地贮藏和运输
例子：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
（1）方法: （2）原理： 染色体变异
选优 自交 种子
（3）优点： ①后代都是纯合体，稳定遗传, ②明显缩短育种年限
A.④② C.③④
B.③② D.④③
9.基因型为AaBb的水稻（含24条染色体）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，问：
（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，愈伤组织形成过程中，必须从培养基 中获得_水_、__无__机_盐__、__维__生_素__和__小_分__子__有_机__物_ 等营养物质。 （2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有_ _细__胞_分__裂__素__和__植__物__生_长__素_______两类激素。
无性繁殖的
草莓
作物，容易 将病毒传染
病毒积累，导致 作物产量降低、
给后代。 品质变差。
植物分生区（如茎尖）
病毒极少。切取茎尖
进行组织培养，可获
得脱毒苗。
作物脱毒
脱毒原因：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。
作物脱毒材料: 分生区（如茎尖）的细胞 ——无病毒或极少
作物脱毒方法: 进行植物组织培养 结果: 脱毒苗
脱毒产品
香蕉
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_________________ ________________________________________________。
《植物细胞工程的实际应用》课件3
如何克服缺陷？
树木需生长 数年才能结 出种子。 受季节、气 候和地域的 限制。
制种时需要 占用大量土 地。
优良杂交种后 代会因发生性 状分离而丧失 优良特性。
种子的结构
自然种子
胚 种皮 胚乳
一、植物繁殖的新途径
3.神奇的人工种子
技术：植物组织培养 原理：细胞全能性 结构：
胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）
P
高杆抗病 ×矮杆感病 ddtt DDTT
↓
F1
第 2 ↓ Dt dT dt 第 DT F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 年 配子 2 矮抗 花药离体培养→ ↓ ↓ ↓ ↓ 第 年 DT Dt dT dt 单倍体幼苗 3 秋水仙素→ × ↓ ↓ ↓ ↓ 6 年 纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt ddTT ~
（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
3、转基因植物的培育 基因工程 转基因细胞 植物组织培养 杂种细胞 植物组织培养 杂种植物
三、细胞产物的工厂化的生产
1、细胞产物: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
人工薄膜：
优点：
加入适量无机盐、有机碳源等养分， 抗生素、有益菌及生长调节剂等 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 ③不受气候、季节、地域的限制，时间短，占地少
？
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 单倍体育种 杂交育种
3、过程：
外植体 脱分化 愈伤组 分散 细胞悬液 发酵、细胞产 提取 物 开 织
4、实例： 人参皂甙干粉、三七、银杏
【公开课】植物细胞工程的应用课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3
3.以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植 物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。请据图分析回答下列问题：
(1)①过程所用物质为____________________________。(2)将若干a和b等量混 合后转移到培养基上培养，纤再维经素过酶②和果③胶，酶c的细胞类型有 (不考虑3个或3个以上细胞的融合)。
步骤说明:
物理法：电融合法、离心法 2）理化法促融：
化学法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+ —高PH融合法等
去 壁
A细胞 A原生质 体
去 壁
B细胞 B原生质体
融 合
融合 原生质体
体现了细胞膜的流动性
若只考虑两两融合， 融合后，培养基中有几种类型的细胞？
A
A、B、AA、BB、AB。
B
需要进一步筛选
植物体细胞杂交属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两 亲本细胞染色体数目之和，染色体组数通常也是两亲本细胞染色体组 数之和，最终形成异源多倍体。
三 、 植物体细胞杂交技术的优点和局限性
优点：打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍。 拓展应用
“番茄－马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番茄， 地下长马铃薯，这是为什么？
植物 细胞 融合
植物 组织 培养
植物A细胞
去壁 ①
原生质体A
诱导融合 ②
植物B细胞 去壁
原生质体B
再生出细胞壁
融合的原生质体
③
杂种细胞
脱分化 ④
愈伤组织
再分化 ⑤
杂种植株
植物组织培养和植物体细胞杂交技术的比较
植物组织培养
植物体细胞杂交技术
原理 植物细胞全能性。 细胞膜的流动性、植物细胞全能性。
高中 人教版 选修3 植物细胞工程的实际应用 课件 (33张)
学习·探究区
第6课时
2．作物脱毒
(1)取材：无病毒的_茎__尖__组织。
(2)图2所示脱毒草莓产品品质优良，要得到脱毒苗，材
料选取的关键是选取植物的根尖(或茎尖)来作为植物组
本 课
织培养的外植体。这是因为植物的分生组织细胞中一般
时 栏
是不含病毒的。如果将未被病毒感染的植株的分生组织
目 开
用植物组织培养的方法培育幼苗，用于生产，可以避免
学习·探究区
第6课时
答案 (1)脱分化 再分化 胚状体 分化(发育) 生根
本 (2)激素 单倍体 细胞的全能性
课
时 栏
(3)染色体加倍(其他合理答案也可)
无性繁殖
乙(或经染色体
目 加倍) 一 多 缩短育种周期
开
关
学习·探究区
本 课 时 栏 目 开 关
第6课时
微型繁殖 作物脱毒 制造人工种子 突变体
课
时
栏
目
开
关
学习·探究区
第6课时
(1)中花11号水稻是单倍体育种的成就，其育种原理是_染__色__
_体__变__异____。
本 (2)请用箭头和文字表达单倍体育种的过程。
课 时
答案
栏
目
开
关
学习·探究区
第6课时
(3)在植物组织培养过程中，_愈__伤___组__织__阶段容易发生突变
本 得到突变体。
时
栏 倍体植株是高度不育的，因为形成配子时无同源染色体的联会，无
目
开 法形成正常的配子，但是如果染色体加倍后就会出现同源染色体，
关
就可结实，否则要繁殖后代只能通过无性繁殖的技术实现。加倍的 乙植株是纯合子，只产生一种花粉，但是该群体将会有多种，因此 二倍体植物的花粉基因组成可能是多种。单倍体育种可以缩短育种 年限，很快得到纯种。