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植物细胞工程的实际应用课件

植物细胞工程的实际应用课件

2021/11/14
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❖ 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的方法.
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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
3.成就：
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作业
讨论∶
怎2021/样11/14拯救红豆杉并且生产大量紫杉醇？ 15
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 （ ）
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2021/11/14
植物组织 培养车间
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
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。
2021/11/14
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（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
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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

2.1.2植物细胞工程的实际应用(共23张PPT)

2.1.2植物细胞工程的实际应用(共23张PPT)

与试管苗比：有人工薄膜保护，方便地贮藏和运输
下图为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有 关叙述中不正确的是 （ D） A．人工种子一般是用离体的植物细胞通过组织培 养技术获得 B．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 C．同一批次人工种子可以保证具有相同的基因型 D．胚状体是由未分化的，具有分裂能力细胞构成
常规种子植物生产的不足
不少植物需要生长数年才能结出种子
优良杂种的后代因发生性状分离而丧失 其优良特性 种子的生产受季节、气候和地域的限制 制种需要占用大量土地
微型繁殖试管苗的贮藏和运输也是相当困难的。
3、人工种子
通过植物组织培养的方法获得的胚状体、不 定芽、顶芽和腋芽等材料外面包被着人工薄膜， 在适宜的条件下可以萌发成幼苗的种子。 技术：组织培养。 特性：在适宜条件下可以萌发长成幼苗。 优点 •后代无性状分离，保持优良特性 •不受季节、气候和地域的限制 •易于储藏和运输
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。 提示：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。
2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过 程，设计出制备技术的主要流程图。 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
人工种子
技术： 组织培养 原理： 细胞全能性 结构： 胚状体（不定芽、顶芽、腋芽）
加入适量无机盐、有机碳源等养分，农 人工薄膜： 药、抗生素、有益菌及生长调节剂等
特性： 在适宜条件下可以萌发长成幼苗。 与天然种子比： 优点：
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

生物专题2 2.1 植物细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用(优秀课件)

生物专题2 2.1 植物细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用(优秀课件)

再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
3．根据种子发育所需的营养物质，分析人工种
皮内应含有哪些有效成分？
提示：适宜的养分、无机盐、有机碳源以及农 药、抗生素、有益菌等。
[自读教材·夯基础] 1．单倍体育种(以二倍体植物为例) (1)方法： 花药的离体培养 。
(2)过程：
人工诱导 单倍体 花药离体培养, 植株 ――――→ 纯合子 植株。 染色体加倍 (3)优点：
(4)若要获得水稻的人工种子，则应选用图中的______结构，
该结构与正常受精卵形成的________有类似的结构和发育过程。 (5)若D为“胡萝卜—羊角芹”，②过程常用的物理方_______ 等；经融合处理后，含有的细胞类型有________种(若融合的细 胞只考虑两两融合)。
[思路点拨]
[精讲精析]
(1)过程：
(2)原理：基因突变和植物细胞的全能性。 (3)优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高产、 优质、抗逆的新品种，加快了育种进程。 (4)缺点：
①突变不定向，需要处理大量突变材料。
②突变体中符合人们需要、有利的品种比较少。
2．单倍体育种和突变体利用的比较
项目 原理 优点 成果
单倍体
C．纺锤丝的形成容易受抑制
[答案] D
人工种子与天然种子的区别
(1)人工种子是通过植物组织培养产生的，属于无性 繁殖，可保持亲本的优良性状。 (2)自然种子是通过有性生殖产生的，可表现出双亲 的遗传性状。
[例2] 回答：
下图为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图
(1)图中单倍体植株通常的获取方式是_________________。
1.微型繁殖
(1)概念：用于 快速繁殖优良品种 的植物组织培养技术。

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用

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植物细胞工程的实际应用
• 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。
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植物细胞工程的实际应用
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
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植物细胞工程的实际应用
3细胞产物的工厂化生产
• 多数植物都可通过花药或花粉来获得单倍 体
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植物细胞工程的实际应用
(花药离体培养) 过程:
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植物细胞工程的实际应用
• 单倍体育种的原理: • 单倍体经过秋水仙素等处理使其染色体加倍以后产生的二倍体，其基
因是高度纯合的，单倍体育种就是利用单倍体的这种特性。
• 单倍体育种只需两年即可得到纯合新品种
• 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。
• 理解:人工种子的概念中包含的“具有正常发育能 力的材料”通常是指胚状体（不定芽、顶芽和腋 芽），
• 产生途径： • 1）由已脱分化的外植体直接产生； • （2）由愈伤组织产生；
• 1种类: • 利用的枝术:组织培养 • 过程:
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植物细胞工程的实际应用
（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。
• 提示：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。
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• 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”繁殖技术我们可 以在短时间中获得大量的优质种苗。

2.1.2 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
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。
二、作物新品种的培育 1、单倍体育种 单倍体的概念：是指由配子发育成的个体
后代都是纯合子，能稳定遗传 优 点 明显缩短育种年限，加速育种进程
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。 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。
2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设 计出制备技术的主要流程图。
提示：诱导植物愈伤组织 ↓
体细胞胚的诱导 ↓
体细胞胚的成熟 ↓
（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_____________等营养物质。
（2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有______和_______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_______能利用光能制造有机物，供试管苗生长 发育。
提示：可以利用植物组织培养技术来大量生 产紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究 利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细 胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。 国内外许多实验室开展了用组织培养法生产 紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在 进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布他 们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的 2～5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件 方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、 培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成 的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究 反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养 进行工业化生产紫杉醇的目标。

植物细胞工程的实际应用

植物细胞工程的实际应用
2.1.2植物细胞工程的应用
精品课件
一、植物繁殖新途径 微型繁殖技术
快速繁植培育优良品精品种课件的植物组织培养技术
微型繁殖技术的特点
① 选材少、周期短、繁殖速度快；
② “高保厂化生产。
精品课件
试管苗培养室
精品课件
烟精草品课试件 管苗
第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中 提取人参皂甙。
精品课件
再分化 移栽
染色体加倍
（秋水仙素）
突变体的利用
植物组织培养过程中培养的细胞一直 处于不断的分生状态（细胞分裂活动频繁）， 容易受到外界因素的影响而发生突变，可以 根据生产的需要从中筛选出有利的突变体培 育成新品种。
此外，结合细胞工程与基因工程技术 还可将外源基因导入培养细胞或原生质体， 获得抗逆、高产、优质的转基因植株。
贮藏或种植
精品课件
人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子 不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？
（1）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；天然种子在生产上受季节限制，一般 每年只繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一 次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗 传特性，生产上也不受季节的限制。
（2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困 难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子 外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种 皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。
精品课件
二、作物新品种的培育
单倍体育种
（花药离体培养）
花药 花粉细胞培养
单倍体花粉
愈伤组织 分化出小植物
单倍体植株 正常植株
精品课件
接种 脱分化
神奇的人工种子
常规植物种子的获得受到时间、季节、气候 或地域的限制，并需要耗费大量的土地来实 现制种。

2.1.2植物细胞工程的实际应用(共17张PPT)


6.细胞产物的种类有
。
蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等
【目标展示】
1.了解植物繁育的新途径、优点。 2.掌握作物新品种的培育、优点。 3.了解细胞产物的工业化生产的过程。
【问题导学一】植物繁育的新途径
(一)微型繁殖 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？ 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。 ④选材 少、培养周期 短 ，繁殖率高，便于自动 化管理。
2.利用植物的微型繁殖技术来生产试管苗，保持 优良品种的遗传特性的原因？
3.植物的微型繁殖技术已经成功的实例？
（二）作物脱毒
1.作物脱毒的原因? 取材?
无性生殖的作物,感染的病毒很容易传播给下一 代,病毒在体内逐年积累，导致作物产量降低、
品质变差。 分生区（茎尖或根尖）
2.应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可
【问题导学三】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.要获得细胞产物，需要将离体的组织细胞培
育到什么阶段提取？利用技术？
愈伤组织
植物组织培养
3.紫草素是植物组织培养的 愈伤组织中得到的
4.试描述工厂化生产人参皂甙的基本过程
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。 第二步：将第一步选择的细胞株在发 酵罐中的适合培养液中进行液体培养，增加细胞数量。 第三步：将发酵罐中培养的细胞破碎，提取人参皂甙。
苗的过程不涉及细胞的（ C ）
A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性

212_植物细胞工程的实际应用.pptx


14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年2月17日星期 三上午 11时36分6秒11:36:0621.2.17
❖
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年2月上午 11时36分21.2.1711:36Februar y 17, 2021
突变体的利用： 优点： 能够产生新性状 育种原理： 基因突变
植物体细胞杂交育种 优点： 克服远缘杂交不亲和障碍 育种原理： 染色体变异
• 高效抗癌的药物——紫杉醇（细胞产物） • 如何“拯救红豆杉” • 意义：节约资源、保护环境。
三、细胞产物的工厂化的生产
细胞产物：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
.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。
❖
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。11:36:0611:36:0611:36Wednesday, February 17, 2021
❖
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。21.2.1721.2.1711:36:0611:36:06Februar y 17, 2021
❖
• 在植物组织培养的过程中，由于培养的细 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。

植物细胞工程的实际应用(共26张PPT)

药用成分提取
利用植物细胞工程技术，优化药用植物的种植和 提取工艺，提高药用成分的产量和纯度，为药物 研发提供优质原料。
药用植物品质改良
通过植物细胞工程技术，改良药用植物的品质和 产量，提高其经济价值和药用效果。
环境保护与修复
土壤污染修复
利用植物细胞工程技术，培育具 有较强重金属耐性和积累能力的 转基因植物，用于土壤重金属污 染修复。
加强科普宣传与公众参与
提高公众对植物细胞工程技术的认知 和理解，促进科技决策的民主化和科 学化。
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组织培养
将植物组织或器官置于培养基中，通过诱导其分裂和分化， 形成新的植株。
细胞突变与基因编辑
通过物理、化学或生物诱变方法，诱导植物细胞发生突变， 从中选择具有优良性状的细胞；或者利用基因编辑技术， 对植物细胞的基因进行精确的修改。
植物细胞突变与基因编辑
突变体的筛选
从突变体库中筛选具有优良性状 （如抗病、抗虫、抗逆等）的突
详细描述
针对珍稀、濒危植物，利用植物细胞工程技术进行离体培养，实现快速繁殖。 这种方法不仅可以为物种保护提供大量种源，还可以为研究濒危机制和保护措 施提供有力支持，对于维护生物多样性具有重要意义。
药用植物的工业化生产
总结词
通过植物细胞工程技术，实现药用植物的工业化生产，为药物研发提供稳定、可靠的原料来源。
水体净化
通过植物细胞工程技术，培育具 有较强氮、磷吸收能力的转基因 植物，用于水体富营养化治理和 净化。
退化生态系统恢复
利用植物细胞工程技术，培育适 应性强、生长快的转基因植物， 用于退化生态系统的恢复和重建。
04 植物细胞工程的应用实例
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(2)利用: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: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实现了工厂化生产。
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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
上。 是
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解析:离体的植物器官、组织或细胞之所以能发育成一个完整个体 是因为植物细胞具有全能性。经脱分化后形成的是愈伤组织。要制造 人工种子,需培养至胚状体阶段。花药离体培养形成的是单倍体植株, 可用于单倍体育种。细胞内含有与叶绿体形成有关的基因 ,所以试管苗 的叶片是绿色的。 答案:(1)离体的植物器官、组织或细胞 植物细胞的全能性 (2)愈伤组织 (3)③ (4)单倍体植株 单倍体育种 (5)绿色 含有与叶绿体形成有关的基因
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(1)人工种皮 ①选材及要求:人工种皮是指人工种子外层的薄膜。制作人工种皮 的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。选取的材料要有 韧性,耐压,对胚状体无毒害。 ②营养液:含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素,还应含 有杀菌剂,以防播种后微生物的侵害,相当于种子的子叶或胚乳。 (2)人工种子的优点 ①可提高植物的繁殖能力:可使自然条件下不结实或种子昂贵的 植物得以繁殖。 ②可固定杂种优势:即对于具有杂种优势的个体进行植物组织培 养获得人工种子,可防止后代出现性状分离。 ③可人为控制植物的生长发育与抗逆性:在人工胚乳中可加入除 草剂、弱病毒、杀菌剂、农药、抑制休眠的物质及对植物生长有益的 细菌等,使其具备抗逆性和耐贮性等优良特性,也可添加激素类等物质 调节植物的生长发育。 (3)人工种子存在的问题 ①植物产生胚状体能力弱 ,难以形成同步化的有强活力的胚状体。 ②成本较高;运输、贮藏以及机械化播种问题也未解决。
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3.人工种子 (1)概念: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)优点:①后代无性状分离,可以保持种苗的优良遗传特性。 ②不受季节、气候和地域的限制。
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 (1)方法:花药离体培养→单倍体植株→秋水仙素处理→纯合子植 株。 (2)优点:①后代是纯合子(填“纯合子”或“杂合子”),能稳定遗传。 ②明显缩短了育种年限。 2.突变体的利用 (1)产生原因:在植物组织培养过程中,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。
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(1)植物组织培养可以进行快速繁殖的原因 植物组织培养到愈伤组织的阶段,细胞进行有丝分裂,细胞呈几何 级数增长从而获得大量的组织细胞,然后不断地分割、 移瓶,诱导再分化 形成新植株。 (2)植物组织培养的目的不同,培养阶段不同 若培育人工种子,则培养到胚状体阶段;若提取细胞产品,则一般培 养到愈伤组织阶段;若培育新个体,则应培育到试管苗阶段。
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3.植物组织培养与植物细胞培养的区别是什么? 提示:(1)含义不同:植物组织培养是指在一定的营养物质、激素和 其他外界条件的作用下,把植物离体的器官、组织或细胞培养成完整的 植物体。而植物细胞培养是将组织培养过程中形成的愈伤组织或其他 易分解的组织置于液体培养基中,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,从而获得大量的细胞群体的一种技术。 (2)目的不同:植物组织培养的目的是得到更多的植物体,而植物细 胞培养的目的是获得人类所需要的细胞代谢产物。
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当堂检测
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1.下列不属于植物细胞工程的应用的是(
)。
A.培Байду номын сангаас人工种子 B.获得脱毒草莓 C.利用微型繁殖技术培育杨树 D.水稻杂交育种 解析:因为在水稻杂交育种的过程中,不存在植物组织培养过程,也不涉 及植物体细胞杂交,故杂交育种不属于植物细胞工程的实际应用。 答案:D
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2.下列属于植物的微型繁殖技术的是( )。 A.兰花的芽尖组织培育成兰花幼苗 B.水稻种子萌发并长成新个体 C.扦插的葡萄枝长成新个体 D.柳树芽发育成枝条 解析:水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条是生物的个体发 育;扦插的葡萄枝条长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。 答案:A
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是
迁移与应用 下面是植物组织培养的简略过程。请据此完成下列问题。 ①→脱分化→②→再分化→③→④ (1)①表示 ,它能被培养成④的根本原因 。 (2)②表示 。 (3)若想制造人工种子,应该选择 (写编号)。 (4)若①是花药,则④是 ,这项技术可用在 (5)若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成的④的叶片的颜色 ,这说明根尖细胞 。
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课堂合作探究
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问题导学
一、微型繁殖和作物脱毒
活动与探究 1.什么是微型繁殖? 提示:微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。
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3.在人工种子中,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,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。
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(1)微型繁殖就是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。繁殖过程中的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。 (2)作物脱毒是利用茎尖、 根尖等无毒组织,进行微型繁殖,由于微型 繁殖操作过程必须在无菌条件下进行,所以所获幼苗是无毒的。
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预习交流
20 世纪 80 年代,科学家利用植物组织培养技术制造出了神奇的人 工种子,就是用人工种皮包裹胚状体顺利生长成小植株。 (1)什么是胚状体? 提示:胚状体是指在组织培养过程中,在植物组织块或愈伤组织上 产生的一种结构,它与正常受精卵发育形成的胚有类似的结构和发育 过程。 (2)人工种皮应含有哪些物质? 提示:适量的养分、无机盐、有机碳源以及抗生素等。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激素。 (3)人工种子萌发形成的幼苗有什么优点? 提示:①不发生性状分离。 ②不受季节、气候、地域的限制。
2.1.2
植物细胞工程的实际应用
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课前预习导学
目标导航
学习目标 列举植物细胞工程的实际应用。 重点难点 植物细胞工程应用的实例。
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预习导引
一、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。 (2)特点:可保持优良品种的遗传特性,高效快速地实现种苗的大量 繁殖。 2.作物脱毒 (1)病毒危害:作物感染的病毒很容易通过扦插、 嫁接等无性繁殖方 式传播给后代。 病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质 变差。 (2)方法:选择植物无毒的茎尖组织培养获得脱毒苗。 原因是分生区 附近的病毒极少,甚至无病毒。
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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 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
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二、人工种子
活动与探究 1.什么是人工种子?它们具有哪些优点? 提示: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。人工种子可以完全保持优良品种的 遗传特性,生产上不受季节、气候、地域的限制。 2.人工种子的组成是怎样的? 提示:(1)人工种子的主要成分是植物组织培养得到的胚状体(或不 定芽、顶芽和腋芽等),相当于种子的胚。 (2)人工种皮: 作用:人工种皮能保持胚状体的活力,有利于贮藏、运输和萌发,相 当于真实种皮。
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2.工厂化生产人参皂甙的基本过程是怎样的? 提示: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 ,其中 一部分作为种子保存,以备下一次生产用,一部分进行发酵生产。 第二步, 将第一步选择到的细胞株在发酵罐中的适合培养液中进行液体培养 , 增加细胞数量。 第三步,将发酵罐中培养的细胞进行破碎,从中提取人参 皂甙。