高中生物知識點:植物細胞工程的實際應用

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網(wǎng)


植物細胞工程的實際應用:

植物細胞工程的實際應用:植物微型繁殖、作物脫毒、人工種子、單倍體育種、突變體的利用、細胞產(chǎn)物(蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等)的工廠化生產(chǎn)等。
1、微型繁殖
(1)概念:是指用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術,也叫快速繁殖技術。
(2)實質(zhì):植物組織培養(yǎng)
(3)原理:植物細胞的全能性
(4)完成植物的微型繁殖技術的生理過程:細胞分裂和細胞分化。
(5)優(yōu)點:保持親本的優(yōu)良性狀;可以快速大量培育出新個體,有利于工廠化培育;選材少、培養(yǎng)周期短,繁殖率高,便于自動化管理。
(6)成功應用舉例:優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟林木、無性繁殖作物等。
2、培育無病毒的植株
(1)原理:生產(chǎn)上許多無性繁殖作物均受到病毒的侵染,從而導致品種的嚴重退化、減產(chǎn)和降低品質(zhì)。利用植物分生組織(剛剛產(chǎn)生,病毒很少,甚至無毒)進行培養(yǎng)可以使新長成的植株脫去病毒。
(2)常選用部位:莖尖組織。
(3)操作過程:切取一定大小的莖尖進行組織培養(yǎng),再生的植株就有可能不帶病毒,從而獲得脫毒苗。
(4)成功應用舉例:馬鈴薯、草莓、甘蔗、菠蘿、香蕉等。
利用微型繁殖和作物脫毒都是離體快繁技術,離體快繁技術的優(yōu)點:繁殖速度快;幼苗遺傳背景均一,重復性好;不受季節(jié)和地區(qū)限制。
3、制備人工種子
(1)概念:人工種子是指以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。
(2)人工種子的結構:由胚狀體、作為保護外殼的人工種皮和提供發(fā)育所需營養(yǎng)的人工胚乳三部分構成。
(3)與天然種子相比較,其優(yōu)越性有:可使在自然條件下不結實或種子昂貴的植物得以繁殖;固定雜種優(yōu)勢;是一種快捷高效的繁殖方式;可人為控制植物的生長發(fā)育和抗逆性等。
(4)成功應用舉例:芹菜、花椰菜、桉樹和水稻的胚狀體制備的人工種子。
(5)結構:

4、單倍體育種
單倍體育種:
①過程:植株(AaBb)通過減數(shù)分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四種類型);對花粉進行花藥離體培養(yǎng)(技術是植物組織培養(yǎng));得到單倍體植株;對其幼苗時期進行秋水仙素處理;得到了正常的純合二倍體植株(AABB、Aabb、aaBB、aabb四種類型)。
②優(yōu)點:明顯縮短育種年限
5、突變體利用:在組織培養(yǎng)中會出現(xiàn)突變體,通過從有用的突變體中選育出新品種(如篩選抗病、抗鹽、含高蛋白的突變體)。
6、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):
(1)種類:蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等。
(2)技術:植物組織培養(yǎng)。
(3)工廠化生產(chǎn)人身皂苷的基本流程:
第一步,選擇人參根作為外植體進行培養(yǎng),產(chǎn)生愈傷組織,經(jīng)過培養(yǎng)選擇找到增殖速度快而且細胞內(nèi)人身皂苷含量高的細胞株,其中一部分作為種子保存,以備下一次生產(chǎn)用,一部分進行發(fā)酵生產(chǎn)。
第二步,將第一步選擇到得細胞株在發(fā)酵罐中的適合培養(yǎng)液中進行發(fā)酵生產(chǎn)。
第三步,將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細胞進行破碎,從中提取人身皂苷。

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