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绪论 1

第一节　植物生物技术概述 1

一、生物技术的产生 1

二、植物生物技术的发展 2

三、植物生物技术展望 6

四、学习方法 8

第二节　植物生物技术的基本原理 8

一、植物细胞全能性与细胞分化 8

二、植物离体条件下的器官发生与调控 9

三、植物体细胞胚胎发生与调控 10

四、植物重组DNA技术 10

小结 11

复习思考题 12

主要参考文献 12

第一篇 植物组织培养第一章　实验室及基本操作技术 13

第一节　实验室 13

一、准备室 13

二、无菌操作室 13

三、培养室 13

四、分子生物学操作室 14

五、仪器室 14

第二节　常用仪器设备和器具 14

一、仪器设备 14

二、玻璃器皿和器械用具 18

第三节　洗涤、灭菌和无菌操作技术 20

一、器皿的洗涤 20

二、灭菌 21

三、无菌操作技术 22

第四节　植物材料的消毒 23

一、常用消毒剂的种类 23

二、植物材料的消毒 24

第五节　培养基 24

一、常用培养基的主要特性与分类 24

二、培养基组成 26

三、培养基制备 31

四、培养基的筛选与优化 34

本章小结 35

复习思考题 35

主要参考文献 36

第二章　愈伤组织培养 37

第一节　愈伤组织的诱导和继代 37

一、愈伤组织的诱导和形成特点 37

二、继代培养与植株再生 40

第二节　愈伤组织的形态建成与调控 41

一、愈伤组织形态建成的方式 42

二、愈伤组织形态建成的生理生化基础 43

三、愈伤组织诱导、增殖及形态建成调控 45

第三节　体细胞胚胎建成与人工种子 52

一、体细胞胚胎建成的特征 52

二、体细胞胚胎发生的基因调控 61

三、体细胞转变为胚性细胞的机制 62

四、人工种子 64

本章小结 69

复习思考题 69

主要参考文献 69

第三章　茎尖培养与离体快速繁殖 71

第一节　茎尖培养概述 71

第二节　茎尖培养方法 71

一、茎尖分离 71

二、茎尖培养 72

三、植株驯化与移栽 73

第三节　影响茎尖培养的因素 73

一、基因型 73

二、外植体大小 73

三、培养基成分 74

四、培养条件 74

五、其他因素 75

第四节　脱毒苗的培育 75

一、植物病毒及其传播方式 75

二、茎尖培养的脱毒机理 75

三、茎尖培养脱毒方法 76

四、脱毒效果检测 77

第五节　植物离体快速繁殖 80

一、植物离体快速繁殖的器官形成方式 80

二、植物离体快速繁殖程序 81

三、影响植物离体快速繁殖的因素 84

四、植物离体快速繁殖的应用 85

本章小结 86

复习思考题 86

主要参考文献 86

第四章　植物胚胎培养及离体受精 88

第一节　植物胚培养 88

一、胚培养的意义 88

二、胚培养的方法 90

三、胚生长的方式和植株再生途径 91

四、影响胚培养的因素 91

五、胚培养实例 94

第二节　胚乳培养 95

一、胚乳培养的意义 96

二、胚乳培养的方法 97

三、植株的再生 98

四、胚乳培养的主要影响因素 98

五、胚乳培养实例——阳桃胚乳培养 100

第三节　胚珠培养 101

一、胚珠培养的意义 102

二、胚珠培养的方法 102

三、植株的再生 103

四、影响胚珠培养的因素 104

五、胚珠培养实例 104

第四节　子房培养 105

一、子房培养的方法 105

二、子房的发育 105

三、影响子房培养的主要因素 106

四、子房培养实例 106

第五节　植物离体受精 106

一、植物离体受精的意义 107

二、离体授粉的类型 108

三、离体受精的方法 109

四、影响离体受粉和受精后结实的因素 109

本章小结 111

复习思考题 112

主要参考文献 112

第二篇 植物细胞工程第五章　植物细胞培养 114

第一节　植物单细胞培养 114

一、植物单细胞培养的意义 114

二、单细胞培养方法 114

三、影响单细胞培养的主要因素 117

第二节　植物细胞悬浮培养 119

一、植物细胞悬浮培养的特点和意义 119

二、细胞悬浮培养的一般程序 120

三、悬浮培养细胞的生长与测定 124

四、悬浮培养细胞的同步化 125

本章小结 126

复习思考题 127

主要参考文献 127

第六章　植物体细胞无性系变异 128

第一节　体细胞无性系变异的来源与特征 128

一、体细胞无性系变异的概念与应用 128

二、体细胞无性系变异的来源及影响变异的主要因素 130

三、体细胞无性系变异的特征 131

第二节　植物体细胞无性系变异机理 132

一、体细胞无性系细胞水平的变异 132

二、分子水平的变异 135

第三节　细胞突变体诱导和筛选 138

一、细胞突变体筛选的意义 138

二、细胞突变体筛选的原理 139

三、细胞突变体的筛选与利用 140

四、细胞突变体的鉴定 143

本章小结 143

复习思考题 144

主要参考文献 144

第七章　植物花粉和花药培养 146

第一节　花粉培养 146

一、花粉培养的意义 146

二、花粉小孢子发育途径 146

三、花粉分离方法 147

四、花粉培养的方法 148

五、花粉植株形态发生方式 148

六、花粉植株的再生与驯化移栽 149

七、影响花粉培养的主要因素 149

第二节　花药培养 151

一、花药培养的意义 151

二、花药的采集和处理 151

三、花药培养 152

四、影响花药培养效率的因素 153

五、花药单倍体植株的再生与鉴定 153

六、单倍体植株的染色体加倍 154

本章小结 154

复习思考题 155

主要参考文献 155

第八章　植物原生质体培养及细胞融合 156

第一节　植物原生质体分离 156

一、原生质体分离 156

二、原生质体纯化 160

三、原生质体活力测定 161

四、影响原生质体数量和活力的因素 161

第二节　植物原生质体培养 162

一、原生质体培养方法 162

二、影响原生质体培养的因素 163

三、原生质体再生 165

第三节　植物细胞融合 166

一、原生质体融合 166

二、体细胞杂种选择 169

本章小结 171

复习思考题 171

主要参考文献 171

第三篇 植物基因工程第九章　植物基因工程发展概况 173

第一节　植物基因工程的建立与发展 173

一、植物基因工程技术的产生 173

二、植物基因工程的应用 174

第二节　转基因植物的商业化 177

一、转基因植物技术田间试验情况 177

二、转基因植物商业化现状 178

三、转基因植物商业化存在的问题 179

本章小结 180

复习思考题 181

主要参考文献 181

第十章　植物基因分离与克隆 182

第一节　植物基因的结构和功能 182

一、植物基因的结构和特点 182

二、植物基因的表达与调控 184

三、植物基因的分类和功能 185

第二节　植物基因的分离与克隆 185

一、利用基因已知序列或已知部分序列克隆基因 186

二、利用基因的表达差异克隆基因 189

三、利用基因的功能或所控制的性状克隆基因 196

四、利用组学方法克隆基因 199

本章小结 203

复习思考题 203

主要参考文献 203

第十一章　植物的遗传转化 205

第一节　植物表达载体构建 205

一、Ti质粒载体及其构建 205

二、病毒转化载体的结构及构建 213

三、植物表达载体的改进及优化策略 216

第二节　植物遗传转化方法 221

一、载体转化系统（农杆菌Ti质粒介导的遗传转化） 222

二、直接转化法 226

三、种质系统介导基因转化 228

四、植物遗传转化系统的选择策略 229

第三节 目的基因的表达 230

一、基因瞬时表达和稳定表达 231

二、植物转基因的沉默及控制 231

第四节　转基因植株的检测及遗传稳定性分析 234

一、转基因植株的分子生物学检测 235

二、转基因植株的目的性状检测 238

三、转基因植株的遗传稳定性分析 239

第五节　非目的基因清除技术 240

一、共转化 240

二、位点特异性重组 240

三、转座子 241

本章小结 242

复习思考题 242

主要参考文献 242

第十二章　生物信息学在植物基因工程中的应用 244

第一节　生物分子数据库 244

一、基因和基因组数据库 245

二、蛋白质数据库 247

三、功能数据库 249

四、其他数据库资源 250

第二节　基因克隆中的生物信息学方法 250

一、电子克隆 250

二、引物设计 254

三、序列同源性分析 257

四、基因完整性分析 263

五、基因结构域分析 265

六、启动子分析 266

第三节　基因芯片数据分析 270

一、基因芯片技术简介 270

二、数据的标准化 271

三、差异基因筛选 272

四、数据聚类分析 273

五、生物学注释分析 275

六、基因芯片数据分析流程 275

本章小结 278

复习思考题 279

主要参考文献 279

第十三章　转基因植物的安全性 281

第一节　转基因植物食品的安全性评价 281

一、转基因植物食品的安全性 281

二、转基因植物食品安全性评价的原则 282

三、转基因食品安全性评价的内容 282

四、全球对转基因食品的认识 283

五、转基因植物的安全性管理 283

第二节　转基因植物生态环境的安全性评价 285

一、转基因植物的潜在风险 285

二、转基因植物的环境安全性评价方法 286

三、转基因产品安全性评价实例 287

第三节　转基因农产品的检测 289

一、样本采集 289

二、样品制备 290

三、定性PCR的检测方法 291

四、半定量和定量PCR检测方法 292

五、免疫学检测方法 294

六、选择性遗传标记为基础的检测方法 295

本章小结 296

复习思考题 296

主要参考文献 296

第四篇 植物分子标记及其辅助育种第十四章　植物遗传标记和分子遗传图谱构建 298

第一节　遗传标记 298

一、形态标记 298

二、细胞学标记 299

三、生化标记 300

四、分子标记 300

第二节　分子标记技术 302

一、RFLP标记 302

二、RAPD标记 303

三、SSR标记 304

四、AFLP标记 304

五、SNP标记 305

六、EST分子标记 306

第三节　分子遗传图谱的构建 307

一、作图群体的建立 308

二、标记连锁图的构建 309

三、DNA标记连锁图谱的完善 309

四、比较作图 311

本章小结 312

复习思考题 313

主要参考文献 313

第十五章　植物基因组学研究 315

第一节　植物基因组的结构特点 315

一、重复序列 316

二、单拷贝序列 317

三、细胞器基因组 317

第二节　基因组作图 318

一、物理图谱 318

二、遗传图谱与物理图谱的整合 321

第三节　基因组测序与序列组装 323

一、基因组测序 323

二、序列组装 325

第四节　植物功能基因组学研究方法 327

一、基于基因表达谱的主要研究方法 327

二、基于反向遗传学的常用方法 333

本章小结 336

复习思考题 336

主要参考文献 336

第十六章　分子标记辅助育种 338

第一节　作物育种的基本环节 338

一、遗传变异的发现与创造 338

二、遗传变异的选择和鉴定 338

第二节　分子标记辅助选择 339

一、分子标记辅助选择的遗传学基础 339

二、分子标记辅助选择的优越性 342

三、进行分子标记辅助选择的前提 343

四、影响分子标记辅助选择效率的因素 344

第三节　分子标记辅助选择的策略 346

一、回交育种 346

二、杂交育种 346

三、基因的累加 347

四、高回交世代数量性状位点分析策略 347

第四节　分子标记辅助育种的应用实例 348

一、质量性状的分子标记辅助选择 348

二、分子标记辅助抗性基因的累加或聚合 350

三、数量性状的分子标记辅助选择 352

本章小结 354

复习思考题 355

主要参考文献 355

附录Ⅰ 专业术语英汉对照 357

附录Ⅱ 常用植物组织培养的培养基配方 364

附录Ⅲ 组织培养常用药品浓度换算表 365

附录Ⅳ　DNA浓度和相对分子质量检测用表 373