
細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法,通過細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作,有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品的一門綜合性生物工程。
——細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)【必修一】 發(fā)育生物學(xué)
——細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平
——按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品
一、植物細(xì)胞工程(一)技術(shù)1:植物組織培養(yǎng)1.概念 2.生殖、增殖方式 3.原理 4.過程 5.條件 6.結(jié)果(二)技術(shù)2:植物體細(xì)胞雜交1.概念 2.過程 3.原理 4.實(shí)例 5.意義(三)應(yīng)用1.植物繁殖的新途徑——快速繁殖、作物脫毒2.作物新品種的培育——單倍體育種、突變體的利用3.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)【紫草寧、紫杉醇、人參皂苷等】二、動物細(xì)胞工程(一)動物細(xì)胞培養(yǎng)(二)動物細(xì)胞融合(三)單克隆抗體的制備(四)動物細(xì)胞核移植三、胚胎工程
“其芽葺葺,其葉青青,猶綠衣郎,挺節(jié)獨(dú)立,可敬可慕。迨夫花開,凝晴瀼露,萬態(tài)千妍,薰風(fēng)自來,四坐芬郁,豈非入蘭室乎!豈非有國香乎!”這是我國歷史上第一部蘭譜——《金漳蘭譜》(宋·趙時庚)中對蘭花的一段描述。從古至今,我國人民都把蘭花看作高潔、典雅的象征,很多人喜歡蘭花。但是蘭花種子通常發(fā)育不全,在自然條件下萌發(fā)率極低;傳統(tǒng)分株繁殖的方法又存在繁殖周期長,繁殖率低等問題,如果靠自然繁殖,蘭花的價格可想而知了。 如何能讓名貴的蘭花大量、快速地繁殖,從而走入尋常百姓家呢?
蘭花是觀賞植物中最常見的一類依靠植物組織培養(yǎng)繁育種苗的植物,其組培苗的數(shù)量約占觀賞植物組培苗總量的40%
利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以大量、快速地培育蘭花。
指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞(稱為外植體)等,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。
細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后,仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。
一般來說,生物體的每個細(xì)胞中都含有發(fā)育成為完整個體所需的全部遺傳信息。
生物體生長發(fā)育過程中并不是所有細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性
芽原基只能發(fā)育為芽,葉原基只能發(fā)育為葉
基因在特定時間、空間條件下選擇性表達(dá)
全能性大小的比較:
①受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞②植物細(xì)胞>動物細(xì)胞③分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的細(xì)胞
要體現(xiàn)全能性必須離體培養(yǎng)
離體的植物器官、組織或細(xì)胞
當(dāng)生長素含量高于細(xì)胞分裂素時,主要誘導(dǎo)植物根源基的形成,而當(dāng)細(xì)胞分裂素的含量高于生長素時,則主要誘導(dǎo)植物組織再分化和芽原基的形成。比例適中時有利于促進(jìn)愈傷組織的形成。
植物激素:細(xì)胞分裂素、生長素
離體、無菌條件、種類和比例適宜的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素(主要是生長素和細(xì)胞分裂素)的誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)、適宜的外界條件(溫度、pH、光照等)。
在___________________條件的誘導(dǎo)下,已經(jīng)分化的細(xì)胞_______________________,轉(zhuǎn)變?yōu)開____________,進(jìn)而形成_________的過程。
失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能
排列疏松、無規(guī)則,高度液泡化、不定形的薄壁組織團(tuán)塊。
愈傷組織重新分化成芽、根等器官的過程。
脫分化過程一般不需要光照、再分化過程需要光照。
①植物細(xì)胞一般具有______;
②在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下,已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)過_______和______,形成________,長出_______,進(jìn)而發(fā)育成__________;
③植物激素中______和__________是啟動________、_____和______的關(guān)鍵激素,它們的_____、_____等都會影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向;
①了解植物組織培養(yǎng)的基本原理;
②了解生長素和細(xì)胞分裂素的濃度、用量的比例對菊花愈傷組織形成和分化的影響;
③嘗試進(jìn)行植物組織培養(yǎng)。
(容易誘導(dǎo)形成愈傷組織)
②體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精:
對手、超凈工作臺、外植體進(jìn)行消毒
③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液:
⑤培養(yǎng)基(參見本書附錄1——課本P116)
包括無機(jī)營養(yǎng)成分(水和無機(jī)鹽)、有機(jī)營養(yǎng)成分(蔗糖、氨基酸、維生素等)、特定濃度和比例的激素(主要是生長素和細(xì)胞分裂素);
①雙手和超凈工作臺臺面:
流水沖洗→酒精消毒30s→立即用無菌水清洗2~3次→次氯酸鈉溶液處理30min→立即用無菌水清洗2~3次。
將消過毒的外植體置于無菌的培養(yǎng)皿中→用無菌濾紙吸去表面的水分→用解剖刀將外植體切成0.5~1cm長的小段。
在酒精燈火焰旁,將外植體的1/3~1/2插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口,并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。
接種時注意外植體的方向,不要倒插!
將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于18~22℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中,定期觀察和記錄愈傷組織的生長情況。
培養(yǎng)15~20d后,將生長良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上→長出芽后→將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上,進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。
注意順序,先誘導(dǎo)生芽,再誘導(dǎo)生根;該過程每日需要給予適當(dāng)時間和強(qiáng)度的光照!
移栽前先打開封口膜或瓶蓋,讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長幾日。用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后,將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中,待其長壯后再移栽入土。每天觀察并記錄幼苗的生長情況,適時澆水、施肥,直至開花。
1.接種3~4d后,檢查外植體的生長情況,統(tǒng)計有多少外植體被污染,有多少能正常生長,試分析它們被污染的原因。 用于植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基同樣適合某些微生物的生長,培養(yǎng)基一旦受到微生物的污染,就會導(dǎo)致實(shí)驗前功盡棄,因此要進(jìn)行嚴(yán)格的無菌操作。導(dǎo)致外植體被污染的原因可能有:培養(yǎng)基、接種工具滅菌不徹底;外植體消毒不徹底;操作過程不符合無菌操作要求等;2.你培養(yǎng)出愈傷組織了嗎?如果培養(yǎng)出來了,從剛接種的外植體到長出愈傷組織經(jīng)歷了多少天?這些愈傷組織進(jìn)一步分化出芽和根了嗎? 觀察實(shí)驗結(jié)果,看看是否培養(yǎng)出了愈傷組織,記錄多長時間長出了愈傷組織。 從剛接種的外植體到長出愈傷組織一般需要2周左右的時間。 統(tǒng)計更換培養(yǎng)基后愈傷組織進(jìn)一步分化成芽和根的比例和時間。
3.觀察外植體的分化情況,填好結(jié)果記錄表,并及時分析結(jié)果。 做好統(tǒng)計和對照,填好結(jié)果記錄表,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。從實(shí)驗的第一步開始就要做好實(shí)驗記錄,可以分組配制不同的培養(yǎng)基,如誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基、誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基等,還可以進(jìn)行不同配方的比較。4.你培育的幼苗移栽到露地后,能夠正常生長嗎? 生根苗移栽技術(shù)的關(guān)鍵是既要充分清洗根系表面的培養(yǎng)基,又不能傷及根系。一般使用無土栽培的辦法。培養(yǎng)基質(zhì)要提前消毒,可以向培養(yǎng)基質(zhì)噴酒質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5%的高錳酸鉀,并用塑料薄膜覆蓋12h。掀開塑料薄膜 24h后才能移栽。新移栽的組培苗要在溫室過渡幾天,待其長壯后再移植到大田或盆中??梢栽谡n后統(tǒng)計移栽的成活率,看看移栽是否合格。
5.在植物組織培養(yǎng)過程中,為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌,并且要求無菌操作? 避免雜菌在上面迅速生長消耗營養(yǎng),且有些雜菌會危害培養(yǎng)物的生長。6.誘導(dǎo)愈傷組織期間一般不需要光,后續(xù)培養(yǎng)過程中,為什么每日要給予適當(dāng)時間和強(qiáng)度的光照? 后續(xù)培養(yǎng)過程中,給予適當(dāng)時間和強(qiáng)度的光照的目的是誘導(dǎo)葉綠素的形成,進(jìn)一步形成葉綠體進(jìn)行光合作用。7.若培養(yǎng)物取自植物的幼莖、葉片等含有葉綠體的部位,愈傷組織中是否會含有葉綠體? 培養(yǎng)物經(jīng)過誘導(dǎo)后,失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞,愈傷組織中不含有葉綠體。8.在組織培養(yǎng)過程中,誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基、誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基和誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基的成分有什么不同? 三種培養(yǎng)基成分的不同是生長素和細(xì)胞分裂素的比例不同。
(2)若想探究生長素與細(xì)胞分裂素的使用比例對植物組織培養(yǎng)的影響,則應(yīng)如何設(shè)計對照實(shí)驗?
①空白對照:不加任何激素;②實(shí)驗組1:生長素與細(xì)胞分裂素用量的比值為1;③實(shí)驗組2:生長素與細(xì)胞分裂素用量的比值大于1;④實(shí)驗組3:生長素與細(xì)胞分裂素用量的比值小于1。其他條件相同且適宜
(1)一般來說,容易進(jìn)行無性繁殖的植物也容易進(jìn)行組織培養(yǎng),如蘆薈、秋海棠和月季等,你可以從中挑選一種你喜歡的植物,嘗試進(jìn)行組織培養(yǎng)。
若細(xì)胞不離體,細(xì)胞中的基因會選擇性地表達(dá),從而形成生物體的不同組織和器官,不能表現(xiàn)出全能性;
植物組織培養(yǎng)中細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件
①對操作環(huán)境、雙手、外植體進(jìn)行消毒;②對培養(yǎng)基和器械進(jìn)行滅菌;③接種操作必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行;
5.適宜濃度和比例的激素:
包括有機(jī)營養(yǎng)成分、無機(jī)營養(yǎng)成分
主要是生長素和細(xì)胞分裂素
1.細(xì)胞的結(jié)構(gòu)完整、活性正常
整個植株只培養(yǎng)到愈傷組織再誘導(dǎo)分化為特別組織,產(chǎn)生特定產(chǎn)物
20世紀(jì)60年代,科學(xué)家嘗試將番茄和馬鈴薯雜交,希望培育出一種地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯的超級作物。
討論:用傳統(tǒng)的有性雜交方法能得到雜種后代嗎?為什么?
不能; 因為兩種生物之間存在著生殖隔離;
有沒有方法可以打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,獲得“番茄-馬鈴薯雜種植株”呢?
優(yōu)點(diǎn):克服遠(yuǎn)緣雜交障礙
再生出細(xì)胞壁(與高爾基體有關(guān))
聚乙二醇(PEG)融合法、
高Ca2+ —高PH融合法等
細(xì)胞膜的流動性 和 植物細(xì)胞的全能性
細(xì)胞膜的流動性和植物細(xì)胞的全能性
植物體細(xì)胞雜交是指將不同來源的植物體細(xì)胞,在一定條件下融合成雜種細(xì)胞,并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。
(1)植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志:
(2)植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志:
白菜—甘藍(lán)、普通小麥—長穗偃麥草等。
打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,培育植物新品種。
去壁→原生質(zhì)體融合→再生出新的細(xì)胞壁→ 脫分化→再分化→雜種植株→移栽
1.植物體細(xì)胞雜交過程中,雜種植株屬于哪種變異類型?屬于幾倍體植物? 雜種植株的變異類型屬于染色體數(shù)目變異。雜種植株的染色體數(shù)目通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和,雜種植株屬于異源多倍體。2.植物體細(xì)胞雜交過程中,得到的雜種植株是否可育? 判斷是否可育需看同源染色體能否正常聯(lián)會。植物體細(xì)胞雜交得到的雜種植株中,同源染色體能正常聯(lián)會,所以可育。 假設(shè)用于體細(xì)胞雜交的雙方細(xì)胞都有2個染色體組,則雜種細(xì)胞有4個染色體組,由雜種細(xì)胞發(fā)育而來的雜種植株被稱為異源四倍體。該雜種植株聯(lián)會正常,表現(xiàn)為可育。植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞類型(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B)(1)未融合的細(xì)胞:A和B。(2)兩兩融合的細(xì)胞:AA、BB和AB。(3)多細(xì)胞融合體。
課本P38 一、概念檢測
1.下圖是利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢.通過植物細(xì)胞工程技術(shù)培育高產(chǎn)、耐鹽的雜種植株的實(shí)驗流程圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.進(jìn)行a處理時能用胰蛋白酶B.b是誘導(dǎo)融合后得到的雜種細(xì)胞C.c是培養(yǎng)后得到的具有耐鹽性狀的幼芽 D.進(jìn)行d選擇時要將植株種在高鹽環(huán)境中
2.科學(xué)家在制備原生質(zhì)體時,有時使用蝸牛消化道提取液來降解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。據(jù)此分析,蝸牛消化道提取液中可能含有什么成分?
課本P38 二、拓展應(yīng)用
“番茄-馬鈴薯”雜種植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣,地上結(jié)番茄,地下長馬鈴薯,這是為什么?
1978年,梅爾徹斯(G.Melchers)等人首次獲得了馬鈴薯與番茄的體細(xì)胞雜種植株。他們將培育的二倍體馬鈴薯和番茄的葉片細(xì)胞原生質(zhì)體進(jìn)行融合,產(chǎn)生了雜種植株--“番茄-馬鈴薯”,它同時具有馬鈴薯和番茄的形態(tài)特征。其中一些植株形成了“類似塊莖的生殖根”,但是并沒有產(chǎn)生可結(jié)實(shí)的花、果實(shí)以及真正意義上的塊莖。到目前為止“番茄-馬鈴薯”一類的體細(xì)胞雜交植物還不能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,但是其研究價值不可忽視。 “番茄-馬鈴薯”沒有像人們預(yù)想的那樣地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯,主要原因是:生物體內(nèi)基因的表達(dá)不是孤立的,它們之間是相互調(diào)控、相互影響的,所以“番茄-馬鈴薯”雜種植株的細(xì)胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì),但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾,它們不能再像馬鈐票或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá),雜種植株自然就不能地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯了。近年來,有報道稱利用嫁接技術(shù)培育出了地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯的植株。
用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。也叫微型繁殖
①可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖;
②無性繁殖,可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性;
一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟(jì)林木、無性繁殖作物和瀕危植物等。
1.為什么植物組織培養(yǎng)可以進(jìn)行快速繁殖? 植物組織培養(yǎng)到愈傷組織階段,細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,細(xì)胞分裂速度較快,從而獲得大量的組織細(xì)胞,然后不斷地分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化形成新植株。并且,植物組織培養(yǎng)在實(shí)驗室進(jìn)行,受季節(jié)、氣候等條件限制較小。2.為什么快速繁殖技術(shù)可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性? 因為植物的體細(xì)胞中含有相同的遺傳物質(zhì),植物組織培養(yǎng)過程中通過有絲分裂增加細(xì)胞數(shù)目,細(xì)胞分裂、分化過程中遺傳物質(zhì)保持不變,所以植物的微型繁殖技術(shù)屬于無性繁殖。
的病毒極少,甚至 。
用無性繁殖的方式進(jìn)行繁殖的作物,它們感染的病毒很容易傳給后代,病毒在作物體內(nèi)逐年積累,就會導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差。
馬鈴薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠蘿和香蕉等。
脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯優(yōu)于沒有脫毒的作物。
脫毒馬鈴薯田與被病毒感染未脫毒馬鈴薯葉片(左上)
植物細(xì)胞的全能性 染色體(數(shù)目)變異。
秋水仙素的作用:抑制(有絲分裂前期)紡錘體的形成,著絲粒分裂形成的子染色體不能分配到兩極,從而使染色體數(shù)目加倍。
離休培養(yǎng)(植物組織培養(yǎng))
明顯縮短育種年限;后代是純合子,不會發(fā)生性狀分離。
單育1號煙草等新品種。
單倍體植株 (DT、Dt、dT、dt)
人工誘導(dǎo)加倍(秋水仙素)
DDTT DDtt ddtt ddTT ↓ ↓ ↓ ↓高桿易染銹病 高桿抗病 矮稈易染銹病 矮稈抗病
P DDTT × ddtt ↓F1 DdTt
在植物組織培養(yǎng)過程中,由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài),因此容易受到培養(yǎng)條件和誘變因素(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而產(chǎn)生突變。
基因突變和植物細(xì)胞的全能性。
篩選對人們有用的突變體,進(jìn)而培育成新品種。
提高愈傷組織的突變率,從中篩選優(yōu)質(zhì)的新品種,加快育種進(jìn)程。
突變具有不定向性和多害少利性,因此需大量處理實(shí)驗材料
抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草等。
初生代謝是生物生長和生存所必需的代謝活動,
一類小分子有機(jī)化合物(如酚類、萜類和含氮化合物等)
糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等
次生代謝不是生物生長所必需的,一般在特定的組織或器官中,并在一定的環(huán)境和時間條件下才進(jìn)行。
思考?人們?yōu)槭裁催M(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)?植物的次生代謝產(chǎn)物在植物的抗蟲、抗病等方面發(fā)揮作用,也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。植物細(xì)胞的次生代謝產(chǎn)物含量很低,從植物組織中提取會大量破壞植物資源,有些產(chǎn)物又不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到。
指在離體條件下對單個細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的技術(shù)。
有利于培養(yǎng)物與營養(yǎng)物質(zhì)充分接觸
不占用耕地,幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制,因此對于社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
植物細(xì)胞的次生代謝產(chǎn)物含量很低,從植物組織中提取會大量破壞植物資源,有些產(chǎn)物又不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到。
細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):
利用植物細(xì)胞培養(yǎng)來獲得目標(biāo)產(chǎn)物,這個過程就是細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
紫草寧、紫杉醇、人參皂苷的植物細(xì)胞工程產(chǎn)品
“手指植物”通常培育在裝有彩色固體培養(yǎng)基的小玻璃瓶中,只要保證充足的光照和適宜的溫度,不需要額外補(bǔ)充水分和營養(yǎng)物質(zhì),它們就能在玻璃瓶中生長三四個月之久。
“手指植物”的制作方法用到了植物組織培養(yǎng)技術(shù)。在制作過程中,一定要注意做好滅菌和消毒工作,為了防止污染可在培養(yǎng)基中加入一定量的抑菌劑。另外,還可以根據(jù)個人喜好,在培養(yǎng)基中加入適量的色素或者熒光劑,使“手指植物”更具有觀賞價值。
課本P42 一、概念檢測
1.運(yùn)用植物細(xì)胞工程技術(shù)可以培育單倍體植株和進(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)用花藥培養(yǎng)得到單倍體植株需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。( )(2)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)主要是利用促進(jìn)細(xì)胞生長的培養(yǎng)條件,提高了單個細(xì)胞中次生代謝物的含量。( )
人工誘導(dǎo)基因突變 選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交 進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交取莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)
2.生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是( )
課本P42 二、拓展應(yīng)用
提示 F2中的紫色甜玉米的基因型可能為Aasusu或AAsusu,如果運(yùn)用常規(guī)育種方法,將F2中的紫色甜玉米與白色甜玉米(aasusu)進(jìn)行測交,可以選擇出基因型為AAsusu的純種紫色甜玉米。但這種方法比較煩瑣,耗時也較長,需要至少三年的選種和育種時間。其實(shí)在F1產(chǎn)生的花粉中就可能有Asu的組合,如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù)獲得單倍體植株,再經(jīng)過誘導(dǎo)染色體加倍,就可以直接得到紫色甜玉米的純合體。這種方法可以大大縮短育種周期。
1.紫色非甜玉米(基因型為AASuSu)和白色甜玉米(基因型為aasusu)雜交(Su和su代表一對等位基因),得到的F(AaSusu)再進(jìn)行自交,F(xiàn)?會有紫色甜玉米的表型產(chǎn)生。如果運(yùn)用常規(guī)育種方法,應(yīng)該如何篩選出純合的紫色甜玉米?如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù),又應(yīng)該怎樣做呢?請你設(shè)計相關(guān)實(shí)驗的思路。
積極探索其他的繁育途徑。例如,研究如何利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁育甜葉菊,研究內(nèi)容涉及植物組織培養(yǎng)材料的選擇,培養(yǎng)基配方的優(yōu)化,提高試管苗移栽成活率的方法等,最終目的是建立一套利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁育甜葉菊的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)甜葉菊種苗的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
2、甜葉菊是一種菊科植物,植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右,而它的熱量卻很低,所以它逐漸成為一些用糖行業(yè)歡迎的新糖源。甜葉菊的種子小,發(fā)芽率低,種子繁殖遺傳性狀不穩(wěn)定;而扦插植株的根系弱,且需要原始材料多,這些都會限制甜葉菊的生產(chǎn)。假如你是某甜葉菊生產(chǎn)公司的項目負(fù)責(zé)人,該公司當(dāng)前運(yùn)行狀況良好,但一直未能解決種子發(fā)芽率低的問題。為了提高公司的甜葉菊繁育效率,你應(yīng)該如何作出決策,并請說出理由。
這是一份2023屆高三生物第一輪復(fù)習(xí): 植物細(xì)胞工程 課件,共36頁。PPT課件主要包含了細(xì)胞工程的概念,細(xì)胞或細(xì)胞器,愈傷組織,全能性,流動性,原生質(zhì)體,雜種細(xì)胞,雜種植株,一植物細(xì)胞工程,分化或再分化等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024屆人教版高考生物一輪復(fù)習(xí)植物細(xì)胞工程課件(單選版),共54頁。PPT課件主要包含了細(xì)胞生物學(xué),分子生物學(xué),發(fā)育生物學(xué),細(xì)胞器,產(chǎn)生完整生物體,全部遺傳信息,次氯酸鈉,愈傷組織,誘導(dǎo)生芽,誘導(dǎo)生根等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2024屆人教版高考生物一輪復(fù)習(xí)植物細(xì)胞工程與動物細(xì)胞工程課件(多項),共60頁。PPT課件主要包含了考點(diǎn)一植物細(xì)胞工程,產(chǎn)生完整生物體,全部遺傳信息,適宜的培養(yǎng),外植體,愈傷組織,無菌水,次氯酸鈉,5~1cm,3~12等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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