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大学植物生物技术导论教案x

课程介绍与教学目标

植物生物技术基本概念与原理

植物基因工程技术与应用

植物细胞工程技术与应用

植物生物技术在农业生产中应用

植物生物技术前沿领域及发展趋势

contents

目

录

01

课程介绍与教学目标

植物生物技术是现代生物技术的重要组成部分，在农业、林业、园艺等领域具有广泛应用。

随着基因工程、细胞工程等技术的不断发展，植物生物技术已经成为解决粮食安全、生态环境等问题的有效手段。

本课程旨在让学生了解植物生物技术的基本原理、方法及应用，培养学生的实验技能和创新能力，为未来的科研和工作打下基础。

掌握植物生物技术的基本概念和原理，了解其发展历史及现状。

了解植物生物技术在农业、林业、园艺等领域的应用及前景。

熟悉植物生物技术的常用方法和技术，如基因克隆、基因转化、细胞培养等。

培养学生的实验技能和创新能力，提高学生的科研素养和实践能力。

植物生物技术概述

介绍植物生物技术的定义、发展历史及现状，阐述其在各个领域的应用及前景。

详细介绍植物基因工程的基本原理、方法和技术，包括基因克隆、基因转化、基因编辑等，让学生了解如何通过基因工程手段改良植物性状。

介绍植物细胞工程的基本原理和方法，如细胞培养、原生质体融合、细胞器移植等，让学生了解如何通过细胞工程手段繁殖优良品种。

介绍植物生物技术在农业、林业、园艺等领域的应用实例，如转基因作物、植物工厂、花卉育种等，让学生了解植物生物技术的实际应用情况。

安排相应的实验课程，让学生亲自操作和实践，培养学生的实验技能和创新能力。

植物基因工程

植物生物技术应用

实验课程

植物细胞工程

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植物生物技术基本概念与原理

利用生物学、生物化学、分子生物学等学科的原理和技术手段，对植物进行遗传改良、繁殖、种质创新以及产品开发等的技术体系。

包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等。

植物生物技术的分类

植物生物技术的定义

植物细胞全能性

植物细胞具有发育成完整植株的潜能，通过特定的培养条件可以诱导其分化发育成不同的组织和器官。

基因工程原理

通过基因克隆、基因转移和基因表达等技术手段，对植物进行遗传改良，以获得具有优良性状的新品种或品系。

植物组织培养技术原理

利用植物细胞的全能性，将离体的植物组织或细胞在人工控制的环境条件下进行培养，以获得再生的完整植株或生产有用物质的技术。

植物组织培养技术应用

包括快速繁殖、种质保存、突变体筛选、基因转化受体的制备、次生代谢产物的生产等。

03

植物基因工程技术与应用

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20世纪70年代，科学家开始尝试利用基因工程技术改造植物，但由于技术限制，成功率较低。

早期探索阶段

80年代至90年代，随着基因克隆、转基因等技术的不断发展，植物基因工程取得重要突破，成功培育出第一批转基因植物。

技术突破阶段

进入21世纪，植物基因工程技术不断完善，应用范围不断扩大，包括农作物品质改良、抗逆性增强、生物农药创制等。

广泛应用阶段

03

基因编辑技术

利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术对植物基因组进行定点修饰，实现基因功能研究或性状改良。

01

基因克隆技术

通过PCR、基因文库筛选等方法获取目的基因，并利用DNA重组技术构建表达载体。

02

转基因技术

将外源基因导入植物细胞，并通过组织培养、遗传转化等方法获得转基因植株。

通过转基因技术将优质基因导入农作物，提高其产量、品质和抗逆性。例如，转基因抗虫棉、抗除草剂大豆等。

农作物品质改良

利用植物基因工程技术培育能够表达生物农药的植株，用于防治病虫害。例如，表达Bt蛋白的抗虫玉米、水稻等。

生物农药创制

通过植物细胞培养技术实现植物次生代谢产物的工厂化生产。例如，利用植物细胞发酵生产紫杉醇、青蒿素等药物原料。

植物工厂化生产

04

植物细胞工程技术与应用

利用植物组织培养技术，可以在短时间内获得大量遗传性状一致的植株，用于园艺植物、农作物和林木的快速繁殖。

快速繁殖

通过组织培养技术，可以获得无病毒植株，用于防治病毒病。

脱毒苗培育

利用组织培养过程中的突变现象，可以筛选具有优良性状的突变体，为育种提供新材料。

突变体筛选

通过植物细胞培养技术，可以生产药用植物中的次生代谢产物，如紫杉醇、青蒿素等。

次生代谢产物生产

植物体细胞杂交技术

通过诱导不同植物原生质体的融合，实现遗传物质的重组和转移，创造新的植物类型或培育新品种。

应用前景

植物体细胞杂交技术在育种、种质创新、基因工程等方面具有广阔的应用前景。例如，通过体细胞杂交技术可以将不同植物的优良性状集中到一个杂种中，实现性状转移和基因重组；同时，该技术还可以用于创造新的植物类型或培育具有特殊用途的新品种。

05

植物生物技术在农业生产中应用

利用天敌、昆虫不育技术等生物防治方法，控制农业害虫和病原菌的传播和危害。

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