文档介绍：1 植物生物技术复习提纲第一章绪论 1、现代生物技术的产生及其主要领域 现代生物技术的产生 1)传统生物技术阶段 2)近代生物技术阶段 3)现代生物技术阶段 1953 , DNA 双螺旋发现; 1961~1966 ,遗传密码破译; 1972 ~1974 ,重组 DNA 技术建立。一般认为, 1972 年 DNA 重组技术的建立,标志着现代生物技术的诞生。现代生物技术( Modern Biotechnology ) :即生物技术( Biotechnology ) ,又称生物工程( bioengineering ) ,是指以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他学科的科学原理,设计、改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的一系列技术。 现代生物技术的主要技术领域通常包括: 1)基因工程 2)细胞工程 3)酶工程 4)发酵工 5)蛋白质工程以基因工程为核心,带动其他“工程”发展。根据应用领域或技术目的不同,现代生物技术又可分为: 1)农业生物技术:动物、植物、微生物; 2)医药生物技术; 3)工业生物技术; 2 4)环境生物技术; 5)海洋生物技术等。 现代生物技术的发展 1)各国概况:略。 2)现代生物技术发展的三次浪潮:了解。 3)生物技术发展的重点领域:未来几年,我国重点领域: ?医药、农业、环境生物技术; ?基础生物学; ?生物多样性和生物安全。 2、植物生物技术的发展与应用植物生物技术( plant biotechnology ): 是指对植物的性状(产量、品质、抗性等) 进行设计和遗传改造,或利用植物生产次生代谢物质和药物等产品的技术。包括:植物组织和细胞培养;植物基因工程;分子标记及辅助育种。 、植物生物技术的发展简史 1)植物组培的奠基和发展 1902 ,德国 Haberlandt ,预言植物细胞全能性。 1958, Reinert 和 Steward ,胡萝卜根韧皮部愈伤诱导出体胚,再生植株, 证实细胞的全能性。 20世纪 60~80 年代,脱毒快繁、花药/ 花粉培养、次生代谢物生产、体细胞诱变与筛选、原生质体培养与融合、种植资源保存等研究热。我国组培世界领先。 2)植物基因工程的发展 1972 :体外重组 DNA 分子成功。 1983 ,首例转基因植物问世。 1996 ,转基因作物投入商品化生产,此后稳定发展。至2006 ,200 多种植物获得转基因植株,有些投入商品化生产。 3 3)分子标记的发展第一代: 1980s ,基于核酸分子杂交,如 RFLP 。第二代,1990s ,基于 PCR 或限制酶切+PCR , 如 RAPD 、 AFLP 、 SSR 、 ISSR 、 SCAR 、 STS 等。第三代,近年来,基于 DNA 测序,如 SNP 和 EST 等。 1)作物育种。 2)脱毒与快繁。 3)有用物质的生产。 4)种质资源保存与交换。 5)理论研究。 ( GMC )的发展概况 转基因改良的性状第一代:抗病、抗虫、抗除草剂。第二代:改良品质、增加营养、并有医疗保健功能;抗逆和雄性不育作物。 商业化种植的转基因作物主要是大豆、玉米、棉花;还有油菜、水稻、苜蓿、番茄、马铃薯、西葫芦、杨树、烟草、辣椒、白菜、香蕉、木瓜、亚麻和康乃馨等。 转基因作物的覆盖率:略。 商业化种植的国家 2009 年25个,前六位是:美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度和中国。发展中国家增长快于发达国家。 国内现状转基因植物研究始于 1980`s 初。 1993 ,第一例转基因植物烟草进入大田试验; 2002 以来,批准商品化种植的有抗虫棉花、耐储/ 抗病毒番茄、抗病毒甜椒、改变花色的矮牵牛、抗虫杨树和抗病毒番木瓜。 4 从跟踪仿制到自主创新、从实验室探索到产业化的转变。 问题 1)安全性问题: 生物安全性:转基因发生漂移,产生“超级杂草”、破坏当地野生种遗传结构、次生害虫频发、农药用量加大、环境污染等。食品安全性: Bt毒蛋白、过敏原、抗生素抗性标记基因等。 展望农业是生物技术应用最广、最有前景的领域之一。生物技术可拓展和创新农业功能,为农业发展提供持久而强劲的动力,但它不可能完全替代传统农业技术,后者在农业生产中仍将发挥主导作用。思考题: 1、生物技术的概念、主要技术领域( 内容)及其发展概况。 2、植物生物技术的内容、应用与发展趋势。第二章植物组织培养的基本理论、条件与操作技术第一节植物组织培养的基本理论一、植物细胞的全能性及其表达 1. 植物组织培养( Plant tissue culture ): 在离体条件下, 利用人工培养基对植物器官、组织