高中生物：选择性必修：3-2-1 植物细胞工程

抓紧收藏！高中生物：选择性必修三：第二单元第一节：植物细胞工程，一张图让你明白植物细胞工程的基本技术和应用的重点知识。

植物细胞工程

• 植物细胞工程基本技术
  • 基本原理
    • 细胞全能性
      • 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的能力
    • 基因的选择性表达
      • 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因发生选择性表达
  • 定义
    • 不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的过程
  • 植物组织培养技术
    • 定义
      • 将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工培植的培养基上，诱导其形成完整植株的技术
    • 过程
      • 外植体消毒
        • 切块
          • 接种外植体
            • 定义
              • 立体培养的植物器官、组织或细胞
            • 不可插反！！！
            • 脱分化、黑暗环境
              • 脱分化
                • 失去细胞特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织
              • 愈伤组织
                • 排列疏松、高度分化的薄壁细胞
                • 再分化、光照
                  • 再分化
                    • 愈伤组织重新分化
                  • 胚状体
                    • 激素诱导发育
                      • 细胞分裂素>生长素
                        • 生芽
                      • 细胞分裂素<生长素
                        • 生根
                    • 发育、光照
                      • 完整植株
    • 要求
      • 严格无菌操作
      • 注意调节不同植物激素比例
    • 培养基
      • MS固体培养基
        • 营养物质
          • 水
          • 无机盐
          • 蔗糖
            • 提供碳源，维持渗透压
        • 激素
          • 生长素
          • 细胞分裂素
  • 植物体细胞杂交技术
    • 定义
      • 将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术
    • 过程
      • 获得原生质体
        • 方法
          • 较高渗透压的甘露醇溶液
          • 酶解法
            • 纤维素酶
            • 果胶酶
        • 物理法
          • 方法
            • 离心法
            • 振动
            • 电刺激
            • 电融合法
          • 化学法
            • 方法
              • 聚乙二醇（PEG）融合法
              • 高Ca+—高PH融合法
            • 原生质体的融合
              • 脱分化
                • 诱导形成愈伤组织
                  • 再分化
                    • 发育成完整植株
    • 优点
      • 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
• 植物细胞工程的应用
  • 植物繁殖的新途径
    • 快速繁殖
      • 定义
        • 用于快速繁殖有脸品种的植物组织培养技术
      • 优点
        • 高效快速的实现种苗的大量繁殖
        • 保持优良品种的遗传特性
    • 作物脱毒
      • 茎尖分生组织
        • 脱毒苗
      • 优点
        • 提高产量
        • 提高作物品质
  • 作物新品种的培育
    • 单倍体育种
      • 单倍体
        • 精子/卵细胞发育而成
      • 过程
        • 植物体（2n）
          • 花药离体培养
            • 单倍体植株（n)
              • 秋水仙素/低温诱导
                • 抑制纺锤丝生成
                • 纯合二倍体植株（2n）
    • 突变体的利用
      • 细胞分裂
        • 培养、诱变育种
          • 新品种
  • 细胞产物的工厂化生产
    • 含义
      • 利用植物组织培养获得目标产物
    • 生物的代谢
      • 初生代谢
        • 生物生长和生存所必需的代谢活动,在整个生命过程中它一直进行
      • 次生代谢
        • 不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行

植物细胞工程基本技术

• 基本原理
  • 细胞全能性
    • 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的能力
  • 基因的选择性表达
    • 在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因发生选择性表达
• 定义
  • 不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的过程
• 植物组织培养技术
  • 定义
    • 将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工培植的培养基上，诱导其形成完整植株的技术
  • 过程
    • 外植体消毒
      • 切块
        • 接种外植体
          • 定义
            • 立体培养的植物器官、组织或细胞
          • 不可插反！！！
          • 脱分化、黑暗环境
            • 脱分化
              • 失去细胞特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织
            • 愈伤组织
              • 排列疏松、高度分化的薄壁细胞
              • 再分化、光照
                • 再分化
                  • 愈伤组织重新分化
                • 胚状体
                  • 激素诱导发育
                    • 细胞分裂素>生长素
                      • 生芽
                    • 细胞分裂素<生长素
                      • 生根
                  • 发育、光照
                    • 完整植株
  • 要求
    • 严格无菌操作
    • 注意调节不同植物激素比例
  • 培养基
    • MS固体培养基
      • 营养物质
        • 水
        • 无机盐
        • 蔗糖
          • 提供碳源，维持渗透压
      • 激素
        • 生长素
        • 细胞分裂素
• 植物体细胞杂交技术
  • 定义
    • 将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植物体的技术
  • 过程
    • 获得原生质体
      • 方法
        • 较高渗透压的甘露醇溶液
        • 酶解法
          • 纤维素酶
          • 果胶酶
      • 物理法
        • 方法
          • 离心法
          • 振动
          • 电刺激
          • 电融合法
        • 化学法
          • 方法
            • 聚乙二醇（PEG）融合法
            • 高Ca+—高PH融合法
          • 原生质体的融合
            • 脱分化
              • 诱导形成愈伤组织
                • 再分化
                  • 发育成完整植株
  • 优点
    • 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种

植物细胞工程的应用

• 植物繁殖的新途径
  • 快速繁殖
    • 定义
      • 用于快速繁殖有脸品种的植物组织培养技术
    • 优点
      • 高效快速的实现种苗的大量繁殖
      • 保持优良品种的遗传特性
  • 作物脱毒
    • 茎尖分生组织
      • 脱毒苗
    • 优点
      • 提高产量
      • 提高作物品质
• 作物新品种的培育
  • 单倍体育种
    • 单倍体
      • 精子/卵细胞发育而成
    • 过程
      • 植物体（2n）
        • 花药离体培养
          • 单倍体植株（n)
            • 秋水仙素/低温诱导
              • 抑制纺锤丝生成
              • 纯合二倍体植株（2n）
  • 突变体的利用
    • 细胞分裂
      • 培养、诱变育种
        • 新品种
• 细胞产物的工厂化生产
  • 含义
    • 利用植物组织培养获得目标产物
  • 生物的代谢
    • 初生代谢
      • 生物生长和生存所必需的代谢活动,在整个生命过程中它一直进行
    • 次生代谢
      • 不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行