专题2 - - 细胞工程 - - 知识点梳理(含教材答案) - 图文 联系客服

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2.植物体细胞杂交技术

(1)概念:

就是将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)、理论基础:植物细胞的全能性、细胞膜的流动性。

(3)、方法:去除细胞壁→诱导原生质体融合→筛选杂种细胞→组织培养 →植物体 (4)、过程

A细胞 纤维素酶和果胶酶 A原生质体 B细胞 纤维素酶和果胶酶 B原生质体 附:

杂种 原生

再生壁 细胞 质体融合

植物体

a原生质体:是指去除植物细胞壁后获得的裸露的植物细胞结构等。 b诱导植物细胞融合的方法:

物理法:离心、振动、电激等。

化学法:一般用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。

(5)融合实质:原生质体的融合

(6)完成标志:杂种细胞再生出细胞壁

(7)意义:克服远源杂交不亲和的障碍。打破特种之间的生殖隔离,扩大遗传重组范围。

﹡细胞工程育种之二——植物体细胞杂交育种

方法:去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养 →植物体 原理:植物细胞的全能性 (变异原理:染色体变异;融合原理:细胞膜具有一定的流动性)

优点:克服远源杂交不亲和的障碍,培育出作物新品种。 缺点:技术复杂,不能按人们的需要表现出亲代的优良性状。

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实例:番茄—马铃薯的培育

【知识架构】

杂种细胞AB的筛选

(三)植物细胞工程的应用:探究植物科学理论的重要手段,微型繁殖、培养脱毒苗、生产人工种子、培养新品种(单倍体育种)、转基因植物的培养,细胞产物的工厂化生产。

1.植物繁殖

a.微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

特点:不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。 b.作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)

植物分生区附近,如茎尖、根尖,由于细胞分裂快,很少被病毒感染,甚至无病毒,因而被用来培育无病毒植株。 c.人工种子:

概念:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。(是

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指在植物组织培养中得到的体细胞胚状体,包埋在含有营养物质和保护物质的包被中,在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。也可用不定芽、顶芽和腋芽等为材料制作人工种子。)

优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输 2.作物新品种培育:单倍体育种和突变体的利用。 I.单倍体育种: a过程:

植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);―→对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养),得到单倍体植株;―→对其幼苗时期进行秋水仙素处理,得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。

b 优点:明显缩短育种年限,迅速获得纯系植株。

II.突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)

3.细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。

【总结】:植物组织培养和植物体细胞杂交的比较

名称 原理 过程 细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞杂交 细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性 注意事项

①选材:选取根尖、茎尖、形成层部位、最容易诱导脱分化 7

①去细胞壁的方法:酶解法,所用的酶是纤维素酶和果胶酶

②光照:脱分化过程不需光照,再分化过程一定要有光 ②人工诱导融合的方法: 物理法:离心、振动 电激 化学法:用聚乙二醇诱导 【知识拓展】

1、微型繁殖与作物脱毒、人工种子、单倍体育种

作物脱毒、人工种子、单倍体育种的培育过程均有采用微型繁殖的技术。作物脱毒主要是强调微型繁殖的取材一定是无毒(的如茎尖、根尖),才能繁殖出无毒的幼苗。

人工种子采用的还是微型繁殖的技术,但是只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽,包上人工种皮就可形成人工种子。人工种子与微型繁殖得到的幼苗一样能保持亲本的优良性状,另外还可不受气候、季节和地域的限制。

单倍体育种的优点是后代无性状分离,后代都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短育种年限。单倍体育种从本质上说属于有性生殖,这一点与微型繁殖有所区别。但单倍体育种首先要进行花药离体培养,采用还是微型繁殖的技术,然后用秋水仙素处理,获得纯合子。

二、动物细胞工程

※ 常用的技术手段:动物细胞培养,动物细胞核移植,动物细胞融合,生产单克隆抗体。其中动物细胞培养技术是基础技术

(一) 动物细胞培养

1、概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养

基中,让这些细胞生长和繁殖。 ﹡这项技术是动物细胞工程的基础。

﹡用于培养的动物细胞和组织大多取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。 2、原理:细胞增殖

3、动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或

胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。 附:相关概念

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