专题二植物细胞工程
知识点
专题二 细胞工程知识点梳理填空
概念:应用 和 的原理和方法,通过 或 上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。
分类:根据操作对象不同,可分为 、 。 一、植物细胞工程
理论基础(原理) 。
1、概念:具有某种生物 的任何一个细胞,都具有发育成 的潜能。 全能性表达的难易程度: > 生殖细胞> ; > 动物细胞;
2.在理论上,生物的任何一个细胞都具有 ,但在生物的生长发育过程中,细胞并不表现 ,而是分化成各种 。
3.特定的___________条件下,细胞中的基因会有 地表达出各
种 ,分化形成不同的细胞,从而构成生物体的不同 。 (一)植物组织培养技术
植物组织培养:在 和 的条件下,将 的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的 上,给予适宜的培养条件,诱导其产生 、丛芽,最终形成完整植株。
1.操作过程:
①②
外植体――→A――→B―→植物体
图中① ,② ,A表示 ,B表示 。
2.细胞脱分化:已 的细胞经过 后,失去其特有的 而转变成未分化细胞的过程。 3.胡萝卜的组织培养实验 1)实验原理
植物体的根、茎、叶细胞都具有 ,在一定的 和 等条件下,可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同 成分的培养
基上,就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽,进而发育成 。证明了分化的植物细胞仍具有 。 2)实验步骤
①将 用自来水充分洗净,削去外皮,并切成段。用酒精棉球擦手 。
②在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用 消毒30s后,立即用 清洗2~3次,再用 处理30min后,立即用无菌水清洗2~3次。 ③用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后,在 瓷砖上,用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm厚的横切片,再选取有 的部位,切取1 cm3左右的小块。
④将 接种到培养基上,用锡箔纸封盖瓶口,并用橡皮筋扎紧。然后,在培养瓶上贴上标签,写明材料名称、接种日期和小组号。
⑤将接种后的胡萝卜组织块,23~26℃恒温 条件下培养。4d后,检查培养材料的污染情况;14d后,观察愈伤组织的生长状况。然后,在恒温箱中继续 培养。在培养过程中,注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。
⑥培养一段时间后,将生长良好的 转接到 培养基上,培养一段时间后,胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田,培养成 。
※注意事项:培养基的物理性质是 ,由 成分、 成分、 、 四部分组成。
生长素与细胞分裂素的协同调控作用在组织培养中非常重要,人们常把它们称为 。例如,当生长素与细胞分裂素的比例适中,且生长素含量 细胞分裂素素时,主要诱导植物组织脱分化和 的形成;而当细胞分裂素的效应 生长素时,则主要诱导植物组织 和 的形成。 (二)植物体细胞杂交技术
1.概念:不同种植物的 ,在一定条件下融合成 ,并把杂种细胞培育成新的 的技术。生殖方式为 。 2.过程
离体的细胞-→不同细胞 -→ 融合 → 细胞→杂种植株。 3.目前最常用的去细胞壁的方法是 ,也就是在温和条件下用 酶、 酶去除植物细胞的细胞壁,获得具有活力的___________。利用酶作用的 性特点。
诱导植物体细胞原生质体融合,物理方法有: 、 、 等促使原生质体融合。化学法是用 ( )作为诱导剂来诱导融合。完成融合的标志是 。
此技术的原理是 。
从理论上讲,杂种植株的育性为 。因此,这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。原生质体A和原生质体B含有两个染色体组,那么杂种植株含有 个染色体组,是 倍体。 (三)应用
1. 植物繁殖的新途径
1)微型繁殖:人们形象地把用于 的植物组织培养技术,叫做植物的微型繁殖技术。
2)作物脱毒:马铃薯和草莓都是采用 组织培养技术来脱除病毒,因为植物 附近的病毒极少或没有。
3)人工种子:以植物组织培养得到的 、 、 和 等为材料,经人工 包装得到的种子。优点:完全保持优良品种的 ,不受 的限制,方便储藏和运输。人工种子发育的营养来自 。人工种皮中加入适量的养分。为防虫害病害可以加入 、 。为促进胚状体的发育可向人工种皮加入 。 2. 作物新品种培育 1)单倍体育种:
a 过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉( 、 、 、 四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是 );得到 植株;对其幼苗进行 处理;得到了正常的 植株( 、 、 、 四种类型) b 优点: 。
2)突变体利用:由于培养细胞一直处于 状态,容易受到 和 的影响产生 ,从这些产生突变的个体中可以筛选出有用的突变体,进而培育成新品种。
在作物育种中,可以对植物的愈伤组织进行 诱变,促使其发生突变,再通过
形成植株。化学诱变一般是利用化学诱变剂进行处理。常见的有 和 。物理诱变一般采用 处理。 3.细胞产物的生产:如:培养人参的组织大量生产 。