植物细胞工程考点3
第02讲 植物细胞工程(解析版)
第02讲 植物细胞工程【学习目标】1. 植物组织培养的过程。
2. 植物体细胞杂交技术。
3. 植物细胞工程的应用。
【基础知识】细胞工程： 细胞工程是指应用细胞生物学 、分子生物学 和发育生物学 等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得 特定的细胞、组织、器官、个体 或其产品的一门综合性生物工程。
1．原理和方法：细胞 生物学和分子 生物学。
2．操作水平：细胞 水平或细胞器 水平。
3．目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品 。
一、植物细胞工程的基本技术1. 细胞的全能性：细胞经_分裂_和_分化_后，仍然具有_产生完整生物体_或__分化成其他各种细胞__的_潜能_，即细胞具有_全能性_。
2. 细胞具有全能性的原因（物质基础）生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质_，都有_发育成为完整个体所需的全部遗传信息_。
1. 生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因（不离体的细胞无法表现出全能性的原因） 在特定的时间时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达2. 全能性大小比较（1）受精卵、体细胞、生殖细胞__受精卵＞生殖细胞＞体细胞____（2）分化程度高的细胞、分化程度低的细胞__分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞_____（3）分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞__分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞____（4）植物细胞、动物细胞__植物细胞＞动物细胞__________（5）幼嫩的细胞、衰老的细胞__幼嫩的细胞＞衰老的细胞____（一）植物组织培养技术1. 概念：植物组织培养是指将_离体_的植物_器官__、_组织_或_细胞_（称为_外植体_）等，培养在人工配制的_培养基_上，给予_适宜的培养条件_，诱导其形成__完整植株_的技术。
2. 原理：__植物细胞的全能性__3. 生殖方式：_无性生殖__4. 分裂方式：__有丝分裂__5. 过程：外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化胚状体或丛芽――→发育植株脱分化：在一定的_激素_和_营养_等条件的_诱导_下，_已经分化_的细胞_失去其特有的结构和功能__，转变成_未分化的细胞__的过程。
2024届高三生物一轮复习课件第35讲+植物细胞工程
简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
考点二 植物体细胞杂交技术
SzLwh
1 概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并 把杂种细胞培育成新植物体的技术。
2 原理： 细胞膜的流动性（原生质体融合） 植物细胞具有全能性（杂种细胞培养成杂种植株）
3 意义： 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育新品种等
SzLwh
归纳
拓展
植物体细胞杂交和有性杂交的
辨析
SzLwh
考点三 植物细胞工程的应用 1 植物繁殖的新途径
又叫微型繁殖技术
实例：甘蔗、桉树和 铁皮石斛等的生产
SzLwh
SzLwh
高效、快速地实现种苗的大量繁殖 保持优良品种的遗传特性
作物脱毒≠能抗病毒
实例：马铃薯、香蕉、 草莓等的培养
SzLwh
SzLwh
接种外植体
再分化
失去其特有的结构和 功能，转变成未分化 的细胞，进而形成不 定型的薄壁组织团块 的过程。
再分化
诱导生芽
诱导愈伤组织 不定形的薄壁组织团块
诱导生根
移栽成活
SzLwh
SzLwh
探究实践
菊花的组织培养
（1）原理：_植__物__细_胞__的__全_能__性_____ （2）操作步骤：
①用流水充分冲洗外植体(幼嫩的茎段)；酒精擦拭双手和超净工作台；②外植 取材、体的消毒：用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用 消毒 次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次；③用解剖刀将外植体
考向突破
SzLwh
落实必备知识 强化关键能力 SzLwh
2．(2022·菏泽二模)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示，
专题2__细胞工程知识点总结
生物选修3专题2 细胞工程知识点总结（一）植物细胞工程1.理论基础（原理）：细胞全能性全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2.植物组织培养技术（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术（1）过程：（2）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
（二）动物细胞工程1. 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。
（2）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。
（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
（4）动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。
此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。
④气体环境：95%空气＋5%CO2。
O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2023届高三生物一轮复习知识清单植物细胞工程及应用
植物细胞工程及其应用(1)细胞工程的概念；(2)植物组织培养的原理和过程；(3)植物体细胞杂交技术的原理、过程和意义；(4)植物细胞工程的应用。
【考点一植物组织培养技术】1.细胞工程的概念：细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
根据操作对象的不同分为植物细胞工程和动物细胞工程。
2.植物细胞工程的理论基础：植物细胞具有全能性。
3.细胞的全能性(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
(2)在生物的生长发育过程中,某些细胞并未表现出全能性的原因是在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达。
（3）细胞具有全能性的根本原因是细胞中含有本物种生长发育的全套遗传信息。
（4）细胞全能性大小比较：分化程度低的＞高的；分化或分裂能力强的>弱的；受精卵＞生殖细胞＞体细胞；受精卵＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。
4.植物组织培养技术(1)概念:将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
(2)原理:植物细胞的全能性。
(3)过程:离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织___ 幼根和芽→_完整植物体_。
5.实践：菊花的组织培养①脱分化：已分化的细胞经诱导，失去其特有的结构和功能。
②愈伤组织：排列疏松且无规则、高度液泡化、高度未分化、无定形状态的薄壁细胞团。
③生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键。
生长素/细胞分裂素，比值高——利于根分化；比值低——利于芽分化；比值适中——利于愈伤组织的形成。
④步骤（超净工作台的酒精灯火焰旁）：a.外植体消毒：幼嫩茎段（分裂分化程度低，增殖能力强）。
无菌水→70%酒精→无菌水→5%次氯酸钠→无菌水。
b.外植体切段：用无菌滤纸吸去表面水分，切成小段。
高中生物选修3植物细胞工程知识点
高中生物选修3植物细胞工程知识点1.细胞脱分化：就是让已分化的细胞，经过诱导后，失去特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。
2.愈伤组织：细胞排列疏松而无规则，高度液泡化的成无定形状态的薄壁细胞团。
3.外植体：用于植物组织培养的离体器官组织或细胞。
4.具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个细胞都具有全能性的特点。
5.全能性的原理：细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因，而不是全部基因。
6.全能性表达的标志：已分化的细胞形成完整的个体，若只是形成某种组织器官，则不能体现全能性。
7.全能性的高低比较：（1）受精卵>生殖细胞>体细胞（2）体细胞:植物细胞>动物细胞（3）分化程度低的细胞>分化程度高的细胞（4）幼嫩细胞>衰老细胞（5）分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞8.外植体经过脱分化形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化形成芽和根;芽和根进而形成植株。
9.脱分化过程进行有丝分裂；再分化过程进行有丝分裂的同时也进行分化。
10.植物组织培养：就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
11.植物细胞杂交：就是将不同的植物体细胞，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。
目的：获得杂种植物体。
用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；杂交过程的关键：原生质体间的融合；人工诱导的方法：包括物理法和化学法，物理法包括：离心、振动、电激；化学法包括：聚乙二醇。
12.植物细胞杂交的优点：（1）打破了物种之间的生殖隔离，实现了远源杂交。
（2）扩大了遗传重组的范围。
13.微型繁殖技术：把用于繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术。
14.人工种子：就是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，经过人工薄膜包装得到的种子。
第二章 植物细胞工程知识点解读 高二下学期生物浙科版选择性必修3
第二章植物细胞工程细胞工程：是指按照一定的设计方案，借助工程学的方法或技术，以生物组织、细胞和细胞器为对象进行操作，在细胞水平上改造生物遗传特性，以获得特定的细胞产物、细胞、组织、器官或新生物体的技术。
【考点一】植物细胞的全能性使离体组织发育成完整植株成为可能1、植物组织培养技术：是指在无菌和人工控制条件下，将离体的植物体器官、组织或细胞等培养在人工配制的培养上，使其生成完整植株或使其细胞增殖并产生细胞代谢产物的技术；2、由于植物组织培养是植物材料在脱离母体的条件下进行的，所以也称为离体培养，用于培养的植物的离体器官、组织等称为外植体；根据外植体的不同，可将植物组织培养分为器官培养、组织培养、组织培养和原生质体培养等；3、生物体内的多数细胞在个体发育过程中丧失了分裂能力，分化成不同类型的细胞，行使独特的生理功能；4、已分化的细胞能在体外培养条件下，发育成完整植株的原因（或具有全能性的原因）：已分化的细胞中遗传物质一般不发生改变，植物体的每个生活细胞都具有该植物所包含的全部的遗传信息，因而具有发育成完整植株的潜能；5、植物组织培养的理论基础：外植物因脱离了母体的影响，一定条件下能实现其全能性；或植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础；6、离体培养条件下，植物细胞全能性的表达是通过细胞的脱分化和再分化实现的；7、脱分化：离体条件下已分化的细胞经过诱导，失去特有的结构和功能，重新获得分裂能力的过程；8、植物组织培养过程：9、植物离体培养中常因植物种类和培养方法不同，再生分化成苗的过程也不尽相同；例如：①若以植物的茎尖或带芽的茎段为外植体进行培养时，腋芽或顶芽可不经愈伤组织阶段，直接萌生成一株幼苗；②当培养基中细胞分裂素浓度较高时，则利于腋芽或顶芽形成丝状苗；10、由愈伤组织再分化形成完整植株，一般有两种途径：①一种是器官发生途径：即首先在一种培养基上（如：在MS发芽培养基上）诱导形成芽，再在别一种培养基上（如：在MS生根培养基上）形成根；②另一种途径是体细胞胚发生途径：即由愈伤组织表面形成类似种子胚的结构，这种在离体培养条件下不经过受精过程由体细胞发育成类似胚的结构称为胚状体，胚状体继续发育成完整的植株；【考点二】离体植物器官、组织和细胞在适宜条件下方可发育成完整的植株1、植物成熟细胞恢复到分生或胚胎细胞的状态，需要适宜的温度、无菌条件、培养基中适宜浓度和配比的植物激素、充分而全面的营养物质等：①植物组织培养是在严格的无菌条件下进行的；A、保证培养过程中植物材料不被污染是成功的基础；例如：选取无病毒的新生的茎尖为材料；或用一定浓度的次氯酸钠、氯化汞和酒精为消毒剂，对外植体表面消毒；（注意：外植体经消毒后，需用无菌水多次冲洗，以避免消毒剂长时间作用产生毒害作用）B、接种器具和培养基一般用高压蒸汽灭菌；培养基中若需要添加在高温灭菌条件下容易被破坏分解的活性物质，则需要将该物质过滤除菌（如：G6玻璃砂漏斗过滤灭菌）后再在无菌条件下加入已灭菌的培养基；C、接种室和操作台常利用紫外灯照射灭菌；操作者需要在超净工作台中进行外植体的消毒、切割和接种；②培养基能为离体植物材料提供适宜的营养条件，通常含有水、无机盐、有机营养成分、琼脂、植物激素等物质；A、无机盐为植物提供必需的矿质元素；B、有机营养成分中含有糖类、氨基酸、维生素等；C、外植体在培养过程中，往往会逐渐失去叶绿素而使光合作用受阻，所以培养基中的糖类既可作为碳源和能源物质，又参与维持培养基的渗透压；D、蔗糖、葡萄糖和果糖是较好的碳源，其中蔗糖最为常用；E、维生素往往以辅酶的形式参与细胞的蛋白质、脂质、糖代谢等重要活动；③植物激素调控细胞的脱分化和再分化过程；A、植物生长调节物质包括天然植物激素和人工合成的激素类似物；B、植物生长素类和细胞分裂素类物质是植物组织培养不可缺少的两类调节物质，两者的浓度和配比在脱分化和再分化中起着关键作用；C、生长素类和细胞分裂素物质的比值大时，有利于根的形成；（可记为“生根”）。
植物细胞工程复习
一、名词解释1.继代培养：当原代培养成功以后，将培养物分割成小的部分，重新接种到另外的培养器皿（瓶）内，再进行培养的过程。
2.褐化：是指培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基和培养材料逐渐变褐而死亡的现象。
3.玻璃化：植物组织培养中分化出半透明的畸形试管植株（玻璃化苗）的现象。
4.超低温保存：即在低于-80℃的低温条件下对植物器官、组织或细胞进行离体保存的技术。
5.限制生长保存：是以组织培养技术为基础,通过改变试管苗或组织的生长环境，使培养物生长势降至最小限度，延长继代间隔，有效保证种质的遗传稳定性，实现种质资源中期保存的方法。
6. Callus（愈伤组织）：具有旺盛分裂能力，但没有组织和器官分化的细胞群。
7.板植率（植板率）：每个平板接种细胞总数中形成细胞团的百分率。
8.种质：指决定遗传性状，并将遗传信息传递给后代的遗传物质。
9.离体授粉:：将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来，进行无菌培养，并以一定的方式授予无菌花粉，使之在试管内实现受精的技术。
10.体细胞胚：离体培养下没有经过受精过程，但经过了胚胎发育过程所形成的胚的类似物。
11.体细胞杂交：指将两个原生质体不同的体细胞融合成一个体细胞的过程。
12.细胞全能性：每一个细胞都含有该物种的全部遗传信息，具有发育成完整植株的潜在能力。
13.条件培养基：是将培养过细胞的培养基除细胞取其上清液，直接用于培养其他细胞或作为其他细胞培养基的添加成分的方法。
14.同步化培养：指在培养基中大多数细胞都能同时通过细胞周期的各个阶段的培养技术。
15.脱分化：也称去分化，是指离体培养条件下生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织，或成为未分化细胞特性的细胞过程。
16. 花药培养：把发育到一定阶段的花药接种在人工培养基上，使其发育和分化成为植株的过程。
17.花粉培养：从花药中分离出花粉粒，使之成为分散的或游离的状态，通过培养使花粉粒脱分化，进而发育成完整植株的过程。
高三植物细胞工程知识点
高三植物细胞工程知识点植物细胞工程是一门综合性学科，广泛应用于农业、食品科学、药物研发等领域。
通过利用植物细胞的生物学特性，可以实现对植物的基因改良、疾病抗性提升、产量提高等目标。
本文将介绍高三生物学学科中涉及的植物细胞工程的关键知识点。
一、基因转化技术基因转化技术是植物细胞工程的核心方法，主要通过将外源基因导入植物细胞中，使其表达具有特定功能的蛋白质或对植物性状进行改良。
常用的基因转化技术包括农杆菌介导的遗传转化、基因枪法、电穿孔法等。
通过这些技术，研究人员可以实现对植物性状的精确调控和改变。
二、基因操作工具1. 载体：在基因转化中，载体起到携带外源基因并将其导入植物细胞的作用。
常用的载体有质粒和病毒。
质粒是一种环状双链DNA分子，可以被植物细胞轻易摄取和整合到基因组中。
病毒则利用自身的复制和传播机制将外源基因导入植物细胞。
选择合适的载体对基因转化成功率具有重要意义。
2. 选择标记基因：选择标记基因在基因转化中起到筛选转化成功细胞的作用。
常用的选择标记基因有抗生素抗性基因和荧光基因等。
将可被抗生素敏感的植物细胞转化为抗生素抗性的细胞后，通过添加相应抗生素来筛选转化成功的细胞。
三、植物基因工程应用1. 抗虫基因工程：通过引入具有抗虫功能的基因，使植物具有自身的抗虫能力。
例如，转Bt基因的棉花和玉米能够产生杀虫晶体蛋白，有效抵抗棉铃虫、玉米螟等害虫的侵袭。
2. 抗逆基因工程：逆境胁迫是限制植物生长和发育的重要因素。
通过引入耐逆性相关基因，如抗旱基因、抗盐基因等，可以增强植物的逆境耐受性，提高丰产性。
3. 植物代谢工程：利用植物细胞工程技术改变植物次生代谢途径，生产特定的药物、香料和化学品。
例如，通过转化阿胶树细胞，可以大规模生产传统药材中的活性成分。
四、植物细胞工程的挑战与展望尽管植物细胞工程在农业和生命科学领域取得了显著的成就，但仍面临一些挑战。
其中，基因转化效率低、外源基因稳定性等问题是需要解决的难题。
2024年细胞工程选修三知识汇总
专题2细胞工程2023年5月6日1、细胞工程是指应用和的原理和措施，通过_或水平上的操作，按照来变化或获得 _的一门综合科学技术。
根据操作对象的不同样，可分为. 和 __两大领域。
2、植物细胞工程的基本技术包括.和(一植物组织培养植物的花瓣属于的组织，运用它来培育出新的植株，首先要通过细胞的过程，培养出然后再从分化形成小植株。
细胞脱分化就是让已经的细胞，进过后，其特有的于口而转变成细胞的过程。
在植物中，某些的细胞，通过_的,可以脱分化为具有细胞，进而形成植物的愈伤组织。
愈伤组织在一定的培养条件下，又可以出和,形成完整的小植株。
具有某种生物. 的任何一种细胞，都具有的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有的特点。
在理论上，生物体的任何一种细胞都具有发育成完整植株的潜力。
不过，在生物的过程中，细胞并不会体现出全能性，而是。
这是由于在下，细胞中的基因会,从而构成生物体的不同样试验：胡萝卜的植物组织培养试验原理：植物体的细胞一般都具有全能性，在一定的条件下，可以形成组织。
将组织到具有不同样的培养基上，就诱导其生成或 ,进而发育成完整的小植株。
植物组织培养的全过程，证明了试验目的：·1、尝试进行植物组织培养，·2、理解植物组织培养的基本原理试验材料：胡萝卜或_等。
·试验器材酒精灯三角瓶，镊子，剪刀，烧杯·试验药物：通过灭菌的、体积分数的酒精、蔗糖，琼脂，体积分数_的次氯酸钠，生长素、细胞分裂素·措施环节：1、将胡萝卜根用自来水充足洗净，削去外皮，并切成段，用消毒2、在超净工作台(或接种箱上将胡萝卜段用_消毒后，立即用冲洗次，再用处理后，立即用冲洗次。
3、用无菌的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。
然后，在上，用的将胡萝卜段切成c m 厚的,再选用有的部位，切取_左右的小块4、将胡萝卜组织块到上，用锡箔封盖瓶口，并用橡皮筋扎紧。
然后，在培养瓶上,写明和小组号。
5、将接种后的胡萝卜组织块，放在_ 条件下培养，后，检查培养材料的污染状况；后，观测的生长状况，然后，在中继续培养，在培养过程中，注意定期和的生长状况。
高中生物选修3细胞工程学习知识点
细胞工程考点一植物细胞工程1.细胞工程(1)操作水平：细胞水平或细胞器水平。
(2)目的：依据人的意向来改变细胞内的遗传物质或获取细胞产品。
2.植物细胞的全能性(1)观点：拥有某种生物所有遗传信息的任何一个细胞，都拥有发育成完好生物体的潜能。
(2)原理：细胞内含有本物种的所有遗传信息。
(3)全能性表达条件：拥有完好的细胞构造，处于离体状态，供给必定的营养、激素和其余适合外界条件。
3.植物组织培养技术(1)原理：植物细胞拥有全能性。
(2)过程：4.植物体细胞杂交技术(1)观点：将不一样种的植物体细胞，在必定条件下交融成杂种细胞，并把杂种细胞培养成新的植物体的技术。
(2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培养成杂栽种株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程(4)意义：战胜不一样种生物远缘杂交的不亲和性。
5.植物细胞工程的实质应用(1)植物生殖的新门路①微型生殖：用于迅速生殖优秀品种的植物组织培养技术。
②作物脱毒技术：选用作物无毒组织 ( 如茎尖 ) 进行组织培养，获取脱毒苗的技术。
③人工种子：以植物组织培养获取的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为资料，经过人工薄膜包装获取的种子。
(2)作物新品种的培养①单倍体育种a.实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
秋水仙素引诱b. 流程：花药单倍体幼苗――――――――→ 纯合子。
染色体数量加倍c.长处：后辈不发生性状分别，都是纯合子，可以稳固遗传，显然缩短了育种年限。
②突变体的利用：挑选出对人们实用的突变体，从而培养成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产1.植物组织培养的重点(1)条件：离体，必定营养物质，激素( 生长素、细胞分裂素 ) 等。
(2)培养基状态：固体培养基 ( 需再分化生根培养基及生芽培养基)(3)体内细胞未表现全能性的原由：基因的表达拥有选择性。
(4)光照的应用脱分化阶段不需要赐予光照，再分化阶段需要赐予光照，以利于叶绿素的形成。
2.杂栽种物遗传物质的变化(1)遗传特征：杂栽种株中含有两栽种物的遗传物质，故杂栽种株具备两栽种物的遗传特征。
2024届高考一轮复习生物教案(苏教版)：植物细胞工程
第3课时植物细胞工程课标要求 1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。
2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。
3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
考点一植物组织培养技术1．概念利用细胞全能性，在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体等，在培养基上培养，使其发育成部分或完整植株的技术。
2．主要步骤3．天竺葵的组织培养深度思考①植物组织培养的理论基础(或原理)是什么？提示植物细胞的全能性。
②在上述植物组织培养过程中进行了哪些无菌操作？提示实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌，接种操作必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用后的器械都要灭菌；用酒精擦拭双手和超净工作台台面、对外植体进行消毒。
③在植物组织培养的过程中，为什么要进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作？提示植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。
用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。
而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。
④上述过程中诱导愈伤组织和诱导生芽、生根两个阶段所需条件有什么不同？提示光照条件不同：诱导愈伤组织是脱分化，不需要光照；诱导生芽、生根是再分化，需要光照。
培养基类型不同：诱导愈伤组织利用脱分化培养基，诱导生芽和生根利用生芽培养基和生根培养基。
⑤从繁殖方式上看，植物组织培养属于无性繁殖，因为植物组织培养是在细胞有丝分裂和细胞分化的基础上实现的，此过程并没有生殖细胞的产生。
总结提升生长素、细胞分裂素对植物组织培养的影响(1)按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高简记为：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高(2)当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向生长素/细胞分裂素植物细胞的发育方向高有利于根的分化、抑制芽的形成低有利于芽的分化、抑制根的形成适中促进愈伤组织的生长简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤考向植物组织培养1.(多选)(2023·江苏南通高三期末)SOD 是一种广泛分布于各种细胞中的抗氧化酶，它能催化超氧阴离子自由基形成H 2O 2，增强植物的抗逆性。
专题2__细胞工程知识点总结
生物选修3专题2 细胞工程知识点总结(一)植物细胞工程1、理论基础(原理):细胞全能性全能性表达的难易程度:受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞;植物细胞＞动物细胞2、植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(3)地位:就是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3、植物体细胞杂交技术(1)过程:(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般就是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
(3)意义:克服了远缘杂交不亲与的障碍。
(二)动物细胞工程1、动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就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,让这些细胞生长与繁殖。
(2)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。
(3)细胞贴壁与接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。
细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多就是36.5℃＋0.5℃;pH:7、2～7、4。
④气体环境:95%空气＋5%CO2。
O2就是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用就是维持培养液的pH。
植物细胞工程知识点总结高三
植物细胞工程知识点总结高三植物细胞工程是现代生物科学中一个重要的研究领域，主要涉及利用细胞培养和遗传工程的方法改良植物。
本文将对高三植物细胞工程的相关知识进行总结，旨在帮助同学们更好地理解和掌握这一学科。
一、细胞培养技术1. 培养基的配制与调节植物细胞培养需要适宜的培养基，常用的有MS培养基、B5培养基等。
培养基的组分包括植物激素、无机盐、有机物质等。
在培养过程中，还需要调节pH值、添加固体凝胶剂和调节培养基的渗透压等。
2. 植物组织培养植物组织培养是细胞培养的基础，常用的技术包括离体培养、原代培养和无菌培养等。
通过组织培养可以实现植物的无性繁殖、胚胎发生和愈伤组织的形成。
3. 植物细胞的分化和再生植物细胞在培养基中可以分化成植物的各个组织或器官，如根、茎、叶等。
再生是指通过细胞分裂和分化来构建整个植株。
二、遗传工程技术1. 基因克隆与转化基因克隆是指将感兴趣的基因从一个物种转移到另一个物种中的过程。
常用的方法有限制性酶切、连接酶切和载体构建等。
转化是指将外源基因引入植物细胞中，在植物细胞中稳定表达。
2. 基因编辑技术基因编辑技术可以对植物基因进行精确的编辑和修饰，常用的技术包括CRISPR-Cas9系统、TALENs和ZFNs等。
基因编辑技术可以用于改良植物的抗病性、产量和品质等。
3. 基因表达调控基因表达调控是指通过转录因子、miRNA、siRNA等调控基因的表达水平。
通过调控基因的表达，可以实现对植物的生长发育、代谢途径和抗性等性状的调控。
三、应用与展望1. 杂种优势与转基因植物杂种优势是指由两个不同基因型的植物杂交后，所产生的杂交种在某些性状上比两个亲本更具有优势。
转基因植物则是通过基因工程技术将外源基因导入植物中，赋予其新的性状和功能。
2. 植物抗病与抗虫利用植物细胞工程技术可以增加植物的抗病和抗虫性。
通过引入特定的抗性基因，可以使植物获得对特定病害或虫害的抵抗能力，减少农药的使用。
3. 植物资源的保护与利用植物细胞工程技术可以用于植物资源的保护和利用。
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植物细胞工程考点精析：本考点包括植物细胞工程的基本技术和植物细胞工程的实际应用两部分，《考纲》的要求是：理解并应用植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
08年的高考中，江苏卷以两道选择题分别考查了植物组织培养的结果分析与评价；全国Ⅰ卷也以选择题考查了植物组织培养的染色体变化；海南卷以非选择题的形式全面考查了植物组织培养的过程。
该考点内容在必修和选修过程中都有讲述，也是目前科研的热点，更是高考的重点，下列从基本原理、操作特点、杂交技术和实际应用四个方面例析之。
考点1、细胞全能性及其表现条件（1）生物体细胞的全能性细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性，受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性，生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因，同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。
【典例1】有关细胞全能性的叙述，不正确的是A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B．生物体内由于细胞分化，全能性很难表达C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D．植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性【复习提示】（1）、分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达，遗传物质并没有发生变化。
（2）、在离体和适当的条件下，分化的体细胞才能表达其全能性。
（3）、全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。
考点2进行植物组织培养时应注意的问题（1）选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异，花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难；（2）消毒。
植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染，细菌等微生物存在时会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡；（3）光照。
离体的植物细胞、组织和器官脱分化形成愈伤组织时，需避光处理，愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理；（4）激素调控。
生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；当细胞分裂素的效应高于生长素时，主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。
【典例2】2008•江苏高考）下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D．同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同【典例3】2008海南.（18分）某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。
据图回答：（1）图中①表示的是该花粉培养过程中的过程，②表示的是过程，X代表的是，③表示的是过程，④表示的是诱导过程。
（2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比，最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为植株（甲）。
未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明为成熟花粉具有。
（3）对植株进行，才能使其结实产生后代（乙），否则植株甲只有通过的方式才能产生后代（丙）。
乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为种。
花药培养在育种上的特殊意义是，从而开辟育种新途径。
【典例4】（2008江苏）某组织培养实验室的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验条件除图示外其他均相同。
下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是A．污染主要不是培养基灭菌时间短造成的B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织C ．调节培养基pH 不能解决污染问题D ．调节培养温度不能解决污染问题【复习提示】植物组织培养就是将植物的器官、组织、细胞甚至细胞器进行离体地、无菌的培养。
首先将外植体分离出来，然后在无菌及适当条件下培养以诱导出愈伤组织，另外在愈伤组织随外植体生长一段时间后还需要更换培养基继续培养，以避免代谢产物积累及水分散失等因素的影响。
考点3、植物体细胞杂交技术（1）概念：将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。
（2）过程：包括原生质体的制备，原生质体的融合，杂种细胞的筛选和培养，以及杂种植株的再生与鉴定等环节，其关键是去除细胞壁和原生质体间的融合。
（3）诱导原生质体融合的方法：⎩⎨⎧）化学法：聚乙二醇（电刺激物理法：离心、振动，PEG （4）优点：克服远缘杂交不亲和的障碍。
【典例5】科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄－马铃薯”杂种植株，如图，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。
据图回答下列问题：(1)实现过程②的技术是________，在此之前使用________酶处理细胞以除去细胞壁。
如果将已除去细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？____________________________。
过程②如放在神舟七号飞船上则更易进行，这是因为________________。
与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为________。
(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是________，其中过程④相当于________过程，⑤涉及的分裂方式为________。
若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物——紫杉醇，培养将进行到________(填字母编号)。
(3)若番茄细胞含m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄－马铃薯”细胞内含________条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________倍体植株。
(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是________。
【归纳总结】植物细胞杂交与传统细胞杂交比较：考点4、植物细胞工程的实际应用（1）植物繁殖的新途径①微型繁殖：通过植物组织培养技术，快速繁殖优良品种，可进行工厂化育苗生产，如兰花的生产；②作物脱毒：选取作物无病毒组织（茎尖）进行组织培养，获得脱毒苗的技术。
如马铃薯、草莓等的脱毒。
③人工种子：用人工薄膜包裹植物组织培养形成的胚状体所得到的种子，芹菜、花椰菜、水稻等的胚状体已成功制成了人工种子。
（2）作物新品种的培育作物新品种的培育：①单倍体育种：花药离体培养后，再用秋水仙素处理，获得的后代为纯合子，明显缩短了育种年限（一般为2年）；②突变体的应用：植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变，从这些突变的个体中，可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
（3）细胞产物的工厂化生产植物细胞在代谢过程中，能够产生一些有机化合物，如人参皂甙、奎宁、除虫菊脂、茉莉花油、番红素等，它们可以用作药物、杀虫剂、香料、色素等。
所采取的办法就是通过对相应的离体器官、组织、细胞进行组织培养，筛选出高产细胞株，进行大规模发酵生产。
【典例6】右图为人工种子的培育过程示意图，请据图回答：（1）人工种子依据的原理是________，经过_________技术培育而成的。
（2）包埋胚状体的胶质可以看作是种子的哪部分结构？________________。
（3）某二倍体植物基因型有DdTt，利用这种生物技术采用花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种种子萌发形成的个体称为_____，基因型____。
（4）②表示脱分化过程，其实质是_______；③表示再分化的过程，其实质是______。
（5）从胚状体的类型上分析，人工种子萌发长成的植株是否可育？_________。
【典例7】用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素，下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。
下列说法错误的是A．在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”，这些“种子”是紫草叶肉细胞经过脱分化和再分化而获得的B．从图中可以看出反应器中紫草细胞的生长呈现S型增长规律C．从图中可以看出反应器中影响紫草素产量的因素是细胞数量和细胞所处的生长期D．在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是保证氧气供应充足，并使细胞与培养液充分接触【拓展延伸】工厂化生产人参皂甙的基本过程是什么？科学家发现，植物细胞在液体培养基上的分裂速度比在固体培养基上的要快得多，经过努力，终于能够大规模培养植物细胞，并从中提取所需的物质。
这种培养方法分为三步：第一步，选择人参根作为外植体进行培养，产生愈伤组织，使愈伤组织块上的细胞相互分离，制成单细胞悬浮培养物，经过培养选择找到增殖速度快而且细胞内人参皂甙含量高的细胞株作为种质，其中一部分作为保存用，以备下一次生产用，一部分进行发酵生产。
第二步，将第一步选择到的细胞株在发酵罐（或生物反应器）中的适合培养液中进行液体培养，在适宜的温度、PH的条件下，通过氧气，植物细胞就开始进行有丝分裂，增加细胞数量。
第三步，将发酵罐中培养的细胞进行破碎，从中提取人参皂甙。
目前，德国、日本已经开始用发酵罐生产黄连、人参等有效成分，它的应用将会给传统的种植农业带来巨大的变化。
归纳总结：重点概念1、全能性23、膜的流动性4、原生质体、5生殖隔离、6、远源杂交不亲和。