第二章 植物细胞工程（期中知识清单）高二生物下学期浙科版

第二章 植物细胞工程知识清单 细胞胞工程是指按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以生物组织、细胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上改造生物遗传特性，以获得特定的细胞产物、细胞组织、器官或新生物体的技术。细胞工程所涉及的范围很广，按技术类型可分为细胞和组织培养、 、 等，按生物类型可分为植物细胞工程和动物细胞工程等动物细胞培养和植物组织培养分别是动、植物细胞工程的基础技术。 一、植物克隆的基础是---植物组织培养 1.植物组织培养:指在 和人工控制条件下,将 的植物体器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养基上,使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。 由于植物组织培养是植物材料在脱离母体的条件下进行的，也称离体培养。 2.根据外植体的不同分为: 、 、细胞培养、原生质体培养等。 3.原理:植物体的每个生活细胞都具有该植物所包含的 ,因而具有发育成完整植株的潜能，这就是植物 。外植体因脱离了母体的影响,一定条件下能实现其全能性这，这是植物组织培养的理论基础。 4.种类和方法：植物离体培养中常因植物种类和培养方法不同，若以植物的 为外植体进行培养时,腋芽或顶芽可不经愈伤组织阶段,直接萌生成一株幼苗。当培养基中细胞分裂素浓度较高时,有利于腋芽或顶芽形成 苗。 5.途径：由愈伤组织再分化形成完整植株，一般有两种途径:一种是 ，即首先在一种培养基上诱导形成芽，再在另一种培养基上形成根，因为芽和根都是植物的器官，所以这一途径称为器官发生途径;另一种称为 途径，即由愈伤组织表面形成类似种子胚的结构，这种在离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成的类似胚的结构称为胚状体，胚状体继续发育成完整的植株。 6.条件： (1)适宜的温度。(2) 条件。（3）培养基中适宜 的植物激素。（4）营养物质。 7.组织培养技术可快速繁殖植物 （1）初代培养：从植物体上分离下来的外植体的第 次培养。初代培养获得的芽、胚状体等数量都不多,需要进一步增殖培养。 （2）继代培养:将 培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行扩大培养。 (3)用于植物脱毒：取一定大小的茎尖进行培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得 。 （4）用于生产人工种子。 二、通过体细胞杂交可获得新的植物体 1.植物体细胞杂交技术的概念:将两个来自不同种植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并将杂种细胞培育成新的植物体的技术。 2.成功 是体细胞技术基础。 3.获得原生质体的具体方法:在0.5-0.6 mol,的 (或一定浓度的蔗糖)溶液环境(较高渗透压)下，用 混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，消化除去细胞壁，获得球形的原生质体。在用酶解法降解细胞壁之前先用较高渗透压溶液处理细胞，目的是使细胞处于微弱的质壁分离状态，这样有利于完整的原生质体的释放，防止原生质体被破坏。 三、由杂种细胞培养出新的植物体可能有新的特性 1.用 解法获得原生质体，然后通过一定的技术手段如电刺激、离心、振荡、 等诱导，实现原生质体的融合。 2.只要将水解酶 ，融合的原生质体经培养后，能很快再生出新的 ，形成杂种细胞。杂种细胞具有全能性，经过培养能进一步分裂、分化，进而发育成完整的植株。 3.依据植物细胞全能性原理，植物体细胞杂交技术是将细胞融合技术和植物组织培养技术相结合而发展起来的一项植物育种技术。 4.实际上得到的是各种原生质体的混合物:未融合的、 、同种细胞融合的、 的原生质体。 5.杂种细胞的鉴定和筛选以及杂种植株的鉴定和选育。 (1)形态学鉴定（2）细胞学鉴定（3）分子生物学鉴定 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 植物细胞工程知识清单 细胞胞工程是指按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以生物组织、细胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上改造生物遗传特性，以获得特定的细胞产物、细胞组织、器官或新生物体的技术。细胞工程所涉及的范围很广，按技术类型可分为细胞和组织培养、细胞融合、核移植技术等，按生物类型可分为植物细胞工程和动物细胞工程等动物细胞培养和植物组织培养分别是动、植物细胞工程的基础技术。 一、植物克隆的基础是---植物组织培养 1.植物组织培养:指在无菌和人工控制条件下,将离体的植物体器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养基上,使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术。 由于植物组织培养是植物材料在脱离母体的条件下进行的，也称离体培养。 2.根据外植体的不同分为:器官培养、组织培养、细胞培养、原生质体培养等。 3.原理:植物体的每个生活细胞都具有该植物所包含的全部的遗传信息,因而具有发育成完整植株的潜能，这就是植物细胞的全能性。外植体因脱离了母体的影响,一定条件下能实现其全能性这，这是植物组织培养的理论基础。 4.种类和方法：植物离体培养中常因植物种类和培养方法不同，若以植物的茎尖或带芽的茎段为外植体进行培养时,腋芽或顶芽可不经愈伤组织阶段,直接萌生成一株幼苗。当培养基中细胞分裂素浓度较高时,有利于腋芽或顶芽形成丛状苗。 5.途径：由愈伤组织再分化形成完整植株，一般有两种途径:一种是器官发生途径，即首先在一种培养基上诱导形成芽，再在另一种培养基上形成根，因为芽和根都是植物的器官，所以这一途径称为器官发生途径;另一种称为体细胞胚发生途径，即由愈伤组织表面形成类似种子胚的结构，这种在离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成的类似胚的结构称为胚状体，胚状体继续发育成完整的植株。 6.条件： (1)适宜的温度。(2)无菌条件。（3）培养基中适宜浓度和配比的植物激素。（4）营养物质。 7.组织培养技术可快速繁殖植物 （1）初代培养：从植物体上分离下来的外植体的第一次培养。初代培养获得的芽、胚状体等数量都不多,需要进一步增殖培养。 （2）继代培养:将初代培养获得的培养物转移到新的培养基上继续进行扩大培养。 (3)用于植物脱毒：取一定大小的茎尖进行培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。 （4）用于生产人工种子。 二、通过体细胞杂交可获得新的植物体 1.植物体细胞杂交技术的概念:将两个来自不同种植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并将杂种细胞培育成新的植物体的技术。 2.成功培养原生质体是体细胞技术基础。 3.获得原生质体的具体方法:在0.5-0.6 mol,的甘露醇(或一定浓度的蔗糖)溶液环境(较高渗透压)下，用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，消化除去细胞壁，获得球形的原生质体。在用酶解法降解细胞壁之前先用较高渗透压溶液处理细胞，目的是使细胞处于微弱的质壁分离状态，这样有利于完整的原生质体的释放，防止原生质体被破坏。 三、由杂种细胞培养出新的植物体可能有新的特性 1.用酶解法获得原生质体，然后通过一定的技术手段如电刺激、离心、振荡、聚乙二醇等诱导，实现原生质体的融合。 2.只要将水解酶去除，融合的原生质体经培养后，能很快再生出新的细胞壁，形成杂种细胞。杂种细胞具有全能性，经过培养能进一步分裂、分化，进而发育成完整的植株。 3.依据植物细胞全能性原理，植物体细胞杂交技术是将细胞融合技术和植物组织培养技术相结合而发展起来的一项植物育种技术。 4.实际上得到的是各种原生质体的混合物:未融合的、部分融合的、同种细胞融合的、不同种细胞融合的原生质体。 5.杂种细胞的鉴定和筛选以及杂种植株的鉴定和选育。 (1)形态学鉴定（2）细胞学鉴定（3）分子生物学鉴定 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$