导图社区 植物细胞工程
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英语词性
生物必修一
植物细胞工程
植物组织培养技术
概念：将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，诱导其形成完整植株的技术
原理：植物细胞的全能性
定义：细胞分裂分化后，仍有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能
为什么有全能性：细胞中有该种生物全套遗传物质（细胞核）
表达条件
适宜的外界条件：温度、pH……
离体
一定的营养物质
植物激素
过程XXX
脱分化避光原因：光照条件下不利于产生大量愈伤组织（易分化产生维管等组织）
目的：获得植物体
▲实验
愈伤组织：已经分化的细胞经过脱分化，转变成未分化的细胞，后形成不定形的薄壁组织团块
外植体：离体培养的植物器官组织细胞
※生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂，脱分化，再分化的关键激素，浓度、比例都影响细胞的发展方向
比例：生长素/细胞分裂素
高：促根抑芽
低：促芽抑根
适中：促愈伤组织
顺序
先生长素再细胞分裂素：有利于细胞分裂但不分化
先细胞分裂素再生长素：细胞既分裂也分化
同时使用：分化频率提高
材料
幼嫩的外植体：分化程度略低，容易诱导形成愈伤组织
体积分数70%的酒精、质量分数5%的次氯酸钠溶液和无菌水
培养基：固体or半固体
消毒过程：XXX
培养基特有成分：蔗糖，植物激素
移栽：水洗掉根部的培养基，移植到消过毒的蛭石或珍珠岩上，长壮后再移栽入土
外植体被污染的原因
外植体消毒不彻底
接种工具，培养基灭菌不彻底
操作过程不符合无菌操作
应用：快速繁殖，作物脱毒，单倍体育种
植物体细胞杂交技术
概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并将其培育成新植物体的技术
原理
细胞膜的流动性
植物细胞的全能性
无性生殖，有丝分裂
可遗传变异类型：染色体数目变异
染色体数与染色体组数是两亲本对应的总和
融合方法
物理法：电融合法，离心法
化学法：聚乙二醇（PEG）融合法（最常用），高钙离子_高pH融合法
制备原生质体
用纤维素酶和果胶酶去壁
用略大于原生质体内部溶液浓度的环境中去壁（使其质壁分离）
目的：获得杂种植株
意义
打破生殖隔离
实现远缘杂交育种
培育植物新品种
未获得杂种植株预期的性状的原因：生物基因表达不是孤立的，两个物种的遗传物质的表达受到相互干扰
应用
植物繁殖的新途径
快速繁殖
快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，又叫微型繁殖
优点
高效，快速地实现种苗大量繁殖
保持优良品种的遗传特性
不受自然生长季节的限制，培养周期短
作物脱毒
原因：无性繁殖的作物感染的病毒易传给后代，导致作物产量低，品质下降
选取：植物顶端分生区附近（如茎尖），该处病毒极少，甚至无病毒
目前用茎尖组织培养技术脱毒
优点：提高了作物产量和品质
作物新品种的培育
单倍体育种
染色体数目变异
遗传性状相对稳定
极大缩短了育种年限
体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
原因：大多数单倍体植株的细胞只有一套染色体，加倍后植株隐性性状易展现
世界上第一个单倍体作物新品种：单育1号烟草
突变体的利用
影响其产生突变的因素
射线
化学物质
对愈伤组织诱变处理，筛选有利的突变体
诱变处理的时间：培养细胞一直处于不断增殖的状态
细胞产物的工厂化生产
细胞产物
初生代谢物
整个生命过程中一直进行
代谢物有糖类，脂质，蛋白质，核酸等
次生代谢物
小分子有机化合物
在特定的组织或器官中，一定时间和环境条件下才进行
不是生物生长所必需的
在植物抗病抗虫等方面发挥作用，是很多药物、香料、色素等的重要来源
植物细胞培养
原理：细胞增殖
目的：获得细胞产物（主要是次生代谢物）
优点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，对社会、经济、环境保护有重要意义
紫草宁：从紫草细胞中提取的一种药物和色素，有抗菌消炎、抗肿瘤等活性
紫杉醇：红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，有高抗癌活性
人参皂苷
