高中生物选修3植物细胞工程知识点
人教版高中生物选修3知识点整理及重点题型梳理植物细胞工程植物克隆技术
精品文档用心整理人教版高中生物选修三知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习常考知识点植物细胞工程(植物克隆技术)【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。
2、体验植物组织培养技术。
3、列举植物细胞工程的实际应用。
【要点梳理】要点一:克隆——无性繁殖系【植物细胞工程(植物克隆技术)369167 克隆】1.分子水平的克隆:DNA 复制上很多碱基序列相同的DNA2.细胞水平的克隆细胞细胞分裂很多遗传物质相同的细胞3.个体水平的克隆组织、器官细胞分裂遗传背景相同的新个体要点二:植物细胞工程的基本技术1.细胞的全能性(1)遗传基础生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成的,因而都含有生物体的一整套遗传物质,都具有发育成完整个体的潜能。
(2)不能表现的原因在生物体上不能表现出其全能性,只能通过细胞分化形成不同的组织、器官,这是因为在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果。
2.植物细胞表现其全能性的条件(1)脱离母体。
(2)植物组织培养时,培养基中除含有一定的水分、无机盐外,还要添加一定的植物激素(如生长素、细胞分裂素),这有助于愈伤组织分化为不同组织和器官。
(3)在植物组织培养的前期对光照无需求,在后期需要光照条件,这有利于细胞生长、分化。
3.植物组织培养(1)过程:在无菌条件下,将植物体的器官或组织片段(如芽、根尖或花药)切下来,放在适当的人工培养基上进行离体培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。
这种组织的细胞排列疏松而无规则,是一团无定形的薄壁细胞——愈伤组织。
原来已经分化,并且具有一定功能的体细胞(或性细胞),丧失了原有的结构和功能,又重新恢复了分裂功能,叫做细胞的脱分化。
将处于脱分化状态的愈伤组织,移植到合适的培养基上继续培养(在适当的光照、温度等条件下)愈伤组织就会重新进行分化,产生出植物的各种组织和器官(如根、茎、叶等),进而发育成一棵完整的植株,这个过程叫做植物细胞的再分化。
生物植物细胞工程的知识点总结
生物植物细胞工程的知识点总结生物植物细胞工程的知识(一)克隆1.克隆clone:无性繁殖系(只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代…)2.克隆技术cloning:从众多基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞的操作技术3.内容:(1)分子水平:基因克隆即目的基因的复制(受体细胞的无性繁殖)、分离(特定基因探针选择、钓取目的基因)过程(2)细胞水平:杂交瘤制备单克隆抗体(3)个体水平:不通过两性细胞的结合,从一个单一(体)细胞繁殖出生物个体——胚胎细胞克隆以胚胎/卵细胞作为供体、利用核移植,不是严格意义上的动物个体克隆4.条件:(1)理论条件:细胞全能性/有发育成完整新个体的全套遗传物质(根本原因)(2)基本条件:①具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞②具有能有效调控细胞核发育的细胞质物质 e.g去核卵细胞③完成胚胎发育的必要的环境条件 e.g胚胎早期培养环境/子宫5.非正面影响:丰富生物多样性,促进生物进化,维护生态平衡(二)植物克隆1.全能性表达的难易程度:(1)受精卵>生殖细胞>胚胎/全能干细胞>多能(干)细胞>专能(干)细胞>体细胞;PS生殖细胞在一定刺激下染色体可加倍;一些动物存在孤雌生殖(2)植物细胞>动物细胞;低等动物>高等动物PS不同种类植物或同种植物的不同基因型个体间全能性的表达程度大不相同2.植物组织培养(植物克隆的技术基础)(1)理论基础:植物细胞全能性,即植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性,因而都具有发育成完整植株的潜能(2)过程:①离体植物细胞、组织或器官(外植体)→获得愈伤组织→诱导形成试管苗→新植株PS外植体选取形成层(分生组织)部分易于诱导形成愈伤组织A.培养条件:首先是离体培养(生物体内细胞中基因在特定时间和空间条件下选择性表达,细胞分化为不同组织、器官,故无法表现出全能性)半/固体培养基(固体为例)a.营养物质:水、无机盐、蔗糖、维生素、有机添加剂(氨基酸、琼脂凝固剂等)b.植物激素/生长调节剂(适当浓度配比诱导分化出芽/根的顶端分生组织/花)——CTK中等量IAA少量诱导脱分化,CTK、IAA比例合适诱导根芽分化c.无菌条件(外植体70%酒精消毒、器械高温蒸汽灭菌)——杂菌争夺产毒d.适宜的pH、温度和渗透压B.光照:若外植体是(带叶)茎段,不经历脱分化再分化,组培全过程均需要光照;若外植体是非光合作用部位(如胡萝卜块根),再分化成芽后光照C.试管苗移栽前需炼苗(草炭土/蛭石,逐渐降湿)D.愈伤组织:排列疏松的高度液泡化的活的薄壁细胞团②外植体→愈伤组织→摇床液体悬浮培养分散成单细胞→胚状体→人工种子PS 单细胞植物克隆,类似受精卵的卵裂、分化、器官发生、形态建成单细胞:细胞质丰富、液泡小、细胞核大(胚性细胞特征)③酶解细胞壁→原生质体培养→新植株(2)用途:微型繁殖、制造人工种子(胚状体阶段)、单倍体育种、作物脱毒(植物分生组织细胞,分裂旺盛病毒极少Cf抗病毒)、在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液,可诱发和筛选抗盐植株细胞产物工厂化生产(愈伤组织阶段已可,试管培养苗、细胞培养反应器也可)(3)长期培养后的全能性下降原因:染色体畸变、核变异、非整倍体产生;细胞或组织中激素平衡被打破;细胞对外源生长物质的敏感性改变;形成缺乏成胚性的细胞系——植株在多次继代培养后,会逐渐丧失细胞全能性的表达能力3.原生质体融合/植物体细胞杂交(不同植物)获得原生质体:在甘露醇溶液环境(较高渗透压)中用纤维素酶和果胶酶混合液处理用网筛过滤原生质体到离心管内,离心后收集沉淀物,用等渗溶液洗涤;检验原生质体是否符合要求:依据渗透作用原理,采用低渗胀破法(见比较表格)4.植物细胞工程:培养植物细胞(包括原生质体),借用基因工程技术将外源DNA导入受体细胞或通过细胞融合将不同源的遗传物质重新组合,再通过细胞培养,获得具有特定性状的植株C细胞工程:细胞培养和细胞融合(若基因型不同为细胞杂交)——基因定位:利用细胞杂交中染色体丢失与特定基因产物的对应关系生物动物细胞工程的知识动物细胞工程1. 动物细胞培养指明“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。
高中教育生物选修三专题二细胞工程知识点
专题二细胞工程(一)植物细胞工程观点: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,赐予适合的培养条件,引诱其产生愈伤组织、丛芽,最后形成完好的植株。
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)原理:植物细胞的全能性,即拥有某种生物所有遗传信息的任何一个细胞,都拥有发育成完好个体的潜能。
(2)过程:(3)用途:微型生殖、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。
(4)地位:是培养转基因植物、植物体细胞杂交培养植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术(1)观点:将不一样植物的体细胞,在必定条件下交融成杂种细胞,培养成新的植物体的技术。
细胞交融的生物学原理:细胞膜的流动性。
(2)过程:(3)引诱交融的方法:①物理法:离心、振动、电刺激等。
②化学法:一般用乙二醇(PEG)作为引诱剂引诱原生质体交融。
③交融成功的标记:杂种细胞重生出细胞壁。
(4)植物体细胞杂交的终点是培养成杂栽种株,而不是形成杂种细胞就结束。
杂栽种株特色:具备两栽种物的遗传特色。
原由是杂栽种株中含有两栽种物的遗传物质。
(5)意义:战胜了远缘杂交不亲和的阻碍。
4.植物细胞工程的实质应用(1)植物生殖的新门路:微型生殖 ( 迅速生殖 ) 、作物脱毒、人工种子(2)作物新品种的培养:单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。
(二)动物细胞工程1.动物细胞培养(1)观点:动物细胞培养就是从动物机体中拿出有关的组织,将它分别成单个细胞,而后放在适合的培养基中,让这些细胞生长和生殖。
(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办理分别成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞从头用胰蛋白酶或胶原蛋白酶办理分别成单个细胞持续传代培养。
2019新人教版高中生物选择性必修三第二章重点知识点归纳总结(细胞工程)
第二章细胞工程第一节植物细胞工程细胞工程:细胞工程是指应用细胞生物学、分子生和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|―—化|愈伤组织|—2|胚状体或丛芽|—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。
再分化:愈彳^组织能重新分化成芽、根等器官的过程。
探究.实践:菊花的组织培养(1)原理口植物细胞一般具有全能性;口在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化和再分化,形成胚状体长出—芽和根_,进而发育成_完整的植株_;口植物激素中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激素,它们的浓度_、比等都会影响植物细胞的发育方向。
苏教版高三生物选修3 现代生物专题_《植物细胞工程》学习要点
第二节 植物细胞工程学习目标1.简述植物组织培养的过程。
2.举例说出植物组织培养的应用。
学习重、难点学习重点1.简述植物组织培养。
2.举例说出植物组织培养的一般过程及其在生产上的应用。
学习难点植物组织培养的一般过程。
知识要点梳理一、植物组织培养1.细胞的全能性(1)概念:生物体细胞在形态、结构和功能上存在很大差异,但每一个细胞都具有该物种的全套遗传物质,都具有发育成完整个体所必需的全部基因,也就是说,每个细胞都具有发育成一个新的生物个体的潜能。
(2)证据:植物的体细胞在适宜的条件下可培养成完整的正常植株。
2.植物组织培养(1)概念:是指依据细胞全能性原理,在无菌条件下,分离植物的器官、组织、细胞或原生质体(外植体),并在培养基上培养,在适宜的条件下使其长成部分或完整植株的技术。
(2)培养材料:茎尖、根尖、叶片和花药等。
(3)培养过程离体的植物器官、组织或细胞或原生质体――→脱分化愈伤组织――→再分化根、芽或胚状体―→试管苗①愈伤组织:是一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞。
②脱分化:指已经分化的植物细胞形成愈伤组织的过程。
③再分化:愈伤组织重新被诱导分化形成根、芽等器官的过程。
(4)人工种子①概念:是指在植物组织培养中得到的体细胞胚状体,包埋在含有营养和保护物质的包被中,在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。
②结构:胚状体外包裹人工胚乳和人工种皮。
二、植物细胞培养1.概念:将组织培养过程中形成的愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中,进行悬浮培养,得到分散游离的悬浮细胞,通过继代培养使细胞增殖,从而获得大量的细胞群体的一种技术。
2.与组织培养的关系(1)组织培养是基础。
(2)细胞培养的目的:通过大规模的细胞培养以获得人类所需的细胞次生代谢产物。
3.应用:生产细胞的次生代谢产物,如紫杉醇。
三、利用植物体细胞杂交技术培育新品种1.原生质体:是指去除植物细胞壁后获得的裸露的植物细胞结构。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点
专题二细胞工程(一)植物细胞工程概念:在无菌与人工控制的条件下,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。
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)原理:植物细胞的全能性,即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。
(2)过程:(3)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。
(4)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)概念:将不同植物的体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,培育成新的植物体的技术。
细胞融合的生物学原理:细胞膜的流动性。
(2)过程:(3)诱导融合的方法:①物理法:离心、振动、电刺激等。
②化学法:一般用乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导原生质体融合。
③融合成功的标志:杂种细胞再生出细胞壁。
(4)植物体细胞杂交的终点就是培育成杂种植株,而不就是形成杂种细胞就结束。
杂种植株特征:具备两种植物的遗传特征。
原因就是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
(5)意义:克服了远缘杂交不亲与的障碍。
4、植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径:微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、人工种子(2)作物新品种的培育:单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。
(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。
高三生物植物细胞工程知识点总结
高三生物植物细胞工程知识点总结植物细胞工程是一门综合性强、应用广泛的学科,它将生命科学、工程学和农学等领域的知识相结合,通过利用植物的生物学特性和技术手段,来实现对植物生长和发展的调控与改良。
在高三生物学课程中,我们学习了一些基本的植物细胞工程知识点。
本文将从基本概念、应用领域和方法技术等方面,对这些知识进行总结和归纳。
一、基本概念植物细胞工程主要涉及两个基本概念:基因工程和细胞工程。
基因工程是指通过对植物DNA的重组、改造和调控,来实现对植物基因的改良和操控。
细胞工程是指通过对植物细胞的培养和处理,来实现对植物的繁殖和增殖。
植物细胞工程的目标是利用这两个概念的综合作用,实现对植物性状和产物的改良和优化。
二、应用领域植物细胞工程在农业、医药、生态保护和环境修复等领域都有广泛的应用。
在农业领域,植物细胞工程可以用来培育高产、抗逆、抗病虫害的新品种;在医药领域,植物细胞工程可以用来生产重要的药物原料和治疗药物;在生态保护和环境修复领域,植物细胞工程可以用来培育和种植适应于恶劣环境的植物物种,以及修复受污染的土壤和水体。
三、方法技术植物细胞工程的主要方法技术包括:遗传转化技术、组织培养技术和分子标记技术。
遗传转化技术是指将外源基因导入植物细胞,并使之在细胞中稳定表达的技术。
常用的遗传转化技术有基因枪法、农杆菌介导转化法和激光方法。
组织培养技术是指将植物细胞、组织和器官移植到无菌培养基上进行培养和繁殖的技术。
常用的组织培养技术有离体培养和悬浮培养等。
分子标记技术是指利用特定的DNA序列或基因作为标记,来研究植物遗传物质的变异和遗传关系。
常用的分子标记技术有PCR和Southern印迹等。
四、挑战与前景植物细胞工程虽然已经取得了许多重要的研究和应用突破,但也面临着一些挑战和困难。
其中最大的挑战之一是对转基因植物的安全性和环境影响进行评估和监管。
另外,植物细胞工程的研究和应用需要充分利用现代生命科学和工程学的交叉知识和技术,加强多学科的合作和交流。
选修3 专题2 细胞工程知识点
选修3 专题2 细胞工程考点点拨: 第一课时一、相关知识(一)基本概念植物组织培养、细胞脱分化、愈伤组织、丛芽、细胞的全能性;植物体细胞杂交、纤维素酶、果胶酶、原生质体、杂种细胞;植物的微型繁殖技术、作物脱毒、人工种子、单倍体育种、突变体;植物生长调节剂、生长素、细胞分裂素、赤霉素。
(二)知识网络(三)疑难解析1.植物组织培养也就是将植物的器官、组织、细胞甚至细胞器进行离体地、无菌的培养。
它是对细胞进行遗传操作及细胞保藏的基础。
此类技术发展起步较早,相对而言已比较成熟,各种培养基制备及很多操作方法已经基本规范化。
针对植物的培养主要有植物组织培养、植物细胞培养、花药及花粉培养、离体胚培养以及原生质体培养这几个大类,每一种都还可可以继续细分为更具体的小类。
组织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进行继代培养,以避免代谢产物积累及水分散失等因素的影响。
细胞培养可分为悬浮细胞培养、平板培养、饲养层培养和双层滤纸植板几类,它植物细胞工程 细胞的全能性植物组织培养技术原理:细胞的全能性 过程:离体的植物组织→愈伤组织 →具有根茎叶的幼小植物 说明问题:分化的植物细胞仍具有 形成完整植株所需要 的全部基因 概念: 关键:之一:去除细胞壁; 之二:原生质体间的融合 方法:物理和化学的方法 过程: 优势:克服远缘杂交的障碍。
植物繁殖的新途径 作物新品种的培育 微型繁殖 作物脱毒 人工种子 单倍体育种 突变体的利用们都是将选定的植物细胞于适当的条件下进行培养,以得到大量基本同步化的细胞,为遗传操作提供材料。
花粉及花药培养主要是使花粉改变正常发育途径而转向形成胚状体和愈伤组织,从而产生单倍体植株。
离体胚培养有幼胚与成熟胚培养两类,通过使用相应的培养基使离体胚正常的萌发生殖,以供研究和操作使用。
原生质体的培养则是一切利用原生质体进行遗传操作的基础,它是将取得的植物细胞去除细胞壁形成原生质体后进行培养,具体方法与细胞培养有一定的相似之处。
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”)。
人教版高中生物选择性必修第3册 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程(二)
三 、 植物体细胞杂交技术的优点和局限性
(一)优点: 打破生殖隔离,克服远缘杂交不亲和的障碍。 (二)局限性: 1.技术复杂、操作繁琐、工作量大。
2.不一定按人们需要表达优良性状。
(1)因“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”之间存在__生__殖__隔__离_________, 所以用有性杂交方法很难得到可育后代,上述①~⑥培育优良品种H的 过程所应用的技术是_植__物__体__细__胞__杂__交__技术。
练习与应用
(2)图中B、D是_____原__生__质__体____;G是_____愈__伤__组__织____;②过 程需使用_纤__维__素__酶__和__果__胶__酶___进行处理,该过程受处理时间、 ____温__度____、____p_H______等条件的影响。 (3)过程③使用的化学法包括:聚乙二醇(PEG)融合法和 __高__C_a_2_+—__高__p_H_融__合__法________等。
思考1:A种原生质体与B种原生质体融合后,有哪几种类型(只考 虑两两融合)?而我们需要的是哪种类型?所以原生质体融合后,我们 要进行怎样的处理?
有3种类型:AA、BB、AB;我们需要的是AB;因此要对融合后的原 生质体进行筛选。
例如:马铃薯和番茄原生质体融合后,融合成功的杂种细胞类型可 能有:马铃薯—马铃薯型、番茄—番茄型、马铃薯—番茄型等。我们 需要的是马铃薯—番茄型。我们可以利用细胞系互补、原生质体物理 特异性及生长特异性等差异对杂种细胞进行筛选。
四、植物体细胞杂交技术的成果
科学家们利用植物体细胞杂交技术,又相继培育出了白菜— 甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草等杂种植株。我国科学家还在木本 植物的体细胞杂交方面培育出了多种柑橘属不同种间的杂种植株。
第2章 细胞工程 期末复习知识点总结【新教材】人教版高中生物选择性必修三
第2章细胞工程植物细胞工程1、植物细胞工程的理论基础(原理):细胞的全能性,即,具有某种生命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。
这也是为什么植物的一瓣花瓣就可培育出完整的植株的原因。
理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜力。
但是,在生物的生长发育过程中,细胞并不会表现出全能性,而是分化成各种组织和器官。
这是因为,在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质,从而构成生物体的不同组织和器官。
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、植物细胞工程的基本技术:植物组织培养技术3、植物组织培养技术(1)概念:植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下,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。
(2)过程:离体的植物器官、组织或细胞―――→愈伤组织―――→试管苗――→植物体(3)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。
A、植物繁殖的新途径:◆微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖◆作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)◆人工种子: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,经人工薄膜包装得到的种子。
优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输B、作物新品种培育◆单倍体育种:●a过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。
●b优点:明显缩短育种年限◆突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)◆细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案细胞工程是一门涉及生物学、医学和工程学等多个领域的新兴学科,它主要研究利用细胞的生物学特性和工程技术手段来解决医学、农业和环境等领域的问题。
高中生物选修三专题二涉及的细胞工程的知识点主要包括细胞培养技术、细胞融合技术、基因工程技术以及细胞治疗等方面。
一、细胞培养技术1. 细胞培养的概念和意义细胞培养是指将细胞以合适的培养条件在人工培养基中进行生长和繁殖的技术。
利用细胞培养技术,可以研究细胞的生物学特性、制备生物药物、进行组织工程等。
2. 细胞培养的基本原理和步骤细胞培养的基本原理是利用培养基提供的养分和生长因子,通过调节培养条件如温度、pH值和气氛等,使细胞在体外生长和繁殖。
细胞培养的步骤包括细胞的分离、细胞的传代、细胞的增殖和细胞的检测。
3. 细胞培养的类型和应用细胞培养的类型主要包括原代细胞培养、细胞系的培养和转染细胞的培养等。
细胞培养在医学上的应用包括生产疫苗、制备生物药物、进行细胞治疗和组织工程等。
二、细胞融合技术1. 细胞融合的概念和意义细胞融合是指将两个或更多不同种类的细胞融合在一起,形成一种新的细胞,从而产生许多新的特性和功能。
细胞融合技术可以用于制备嵌合抗体、研究细胞信号传导途径、分析病毒感染机制等。
2. 细胞融合的方法和机制细胞融合的方法主要包括化学方法、电融合和病毒介导融合等。
细胞融合的机制涉及细胞膜的融合、染色体的融合和胞质的融合等。
3. 细胞融合的应用细胞融合技术在医学上的应用包括制备嵌合抗体、研究肿瘤发生机制和治疗肿瘤等。
三、基因工程技术1. 基因工程的概念和意义基因工程是指通过人工方法将不同物种的基因片段进行组装和改组,从而创造具有特定功能的基因,进而改变物种的遗传特征。
基因工程技术可以用于农业、医药和环境等方面。
2. 基因工程的方法和步骤基因工程的方法主要包括基因片段的克隆、基因的定向突变和基因的转导等。
基因工程的步骤包括目的基因的选择、目的基因的克隆和目的基因的转导等。
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。
生物植物细胞工程的知识点总结
生物植物细胞工程的知识点总结生物植物细胞工程的知识点总结生物植物细胞工程是生物技术领域的一个重要分支,其研究内容主要涉及到植物生命过程的调控、基因编辑、植物培育等方面。
从传统育种向基因编辑、转基因等方面的转变,为人们提供了一个更加高效、更加便捷、更加可控的方法,来改善植物的品质、增加生产量、提高植物抗性、探究生命科学等方面带来了重要的影响和贡献。
一、生物植物细胞工程的基本概念1. 生物植物细胞工程:是指细胞分子基因工程技术等方法,来改变植物的生理、形态、物质代谢等方面的特性,以提高植物的生产力、品质和健壮性等。
2. 植物细胞:植物细胞是植物体内最基本、最基础的单位,包括细胞壁、质膜、质体、线粒体、叶绿体。
可以通过对细胞进行编辑来改变植物体内的基因组,从而增加植物的生产力。
3. 基因工程:基因工程是功能基因的定向操作和技术改造,是生命科学和技术重要的部分,具有高度可控性、高效性和高精度的特点,可以精确改变生物的生理特征和基因组。
二、生物植物细胞工程的主要技术1. 基因编辑技术:基因编辑技术可以通过对植物基因进行指定的编辑操作,来实现对植物基因组的修饰和改变,使得植物具备更优异的生产能力。
基因编辑技术主要包括CRISPR-Cas9、TALENS、ZFn等几种。
2. 转基因技术:转基因技术是通过外源的功能基因进行植入和整合,来改变植物个体的基因表达和代谢特性,从而实现对植物体制的改变和干预。
转基因技术主要包括植物表达载体构建、植物遗传转化和外源基因表达等过程。
3. 基因筛选技术:基因筛选技术是通过快速筛选、分析和鉴定基因的表达和功能,来实现对植物个体的功能调控和优化,从而达到对植物个体的有针对性干预和改变。
三、生物植物细胞工程的应用领域1. 农业生产:生物植物细胞工程可以用来改变植物生长的环境因素,从而提高植物的生长和产量,同时也可以改变植物自身的代谢过程和物质生产过程,来实现对植物品质的提升。
2. 环境保护:生物植物细胞工程可以用来研究和改变植物对环境因素的反应和适应特性,从而提高植物的环境适应性和保护能力,在环保领域具有广泛的应用前景。
人教版高中生物选择性必修第3册 第2章 细胞工程 第1节 植物细胞工程 (2)
判断正误,正确的画“ √” ,错误的画“ ✕” 。
1.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能。 ( ✕ ) 提示:高度分化的植物细胞含有该生物全套的遗传信息,具有发育成完整植株的潜能。 2.植物组织培养的目的都是获得完整的植株。( ✕ ) 提示:植物组织培养的目的不一定都是获得完整的植株,也可能是获得植物细胞的 次生代谢物。 3.以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点。 ( ✕ ) 提示:以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗可能不含病毒,但不具有抗病毒的特点。 4.利用物理法或化学法,可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。 ( ✕ ) 提示:植物细胞融合前要先去除细胞壁。 5.植物体细胞杂交过程中,细胞融合成功的标志是产生新的细胞壁。 ( √ )
再生出细胞壁 植物组织培养
原生质体融合成功的标志 经脱分化、再分化后获得杂种植株
3.意义:植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现 远缘杂交育种 ,培育植 物新品种等方面展示出独特的优势。 特别提醒 植物细胞外层的细胞壁会影响细胞融合,因此必须先去除细胞壁,然后 再诱导原生质体融合。
3 | 植物繁殖的新途径 1.快速繁殖 植物的快速繁殖技术也叫作微型繁殖技术,是用于快速繁殖优良品种的 植物 组织培养技术 。快速繁殖技术不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还 可以保持优良品种的 遗传特性 。 2.作物脱毒 植物顶端 分生区附近 (如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此切取一定大小 的茎尖进行组织培养,可获得脱毒苗。
2.突变体的利用 (1)产生:在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它 们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生 突变 。 (2)利用:从产生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)实例:如抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。
高中生物学选择性必修3植物细胞工程的基本技术
2.植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 新教材·生物(RJ) 选择性必修3
名称 植物组织培养
植物体细胞杂交
细胞膜具有一定的流动性和植 原理 植物细胞的全能性
物细胞的全能性
过程
续表 名称 选材
技术 操作
关系
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
植物组织培养
植物体细胞杂交
选取根尖、茎尖、形成层部 不同植物细胞融合后形成
知识点二 植物体细胞杂交技术
梳理教材
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
1.植物体细胞杂交概念 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.植物体细胞杂交过程
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
清洗 2~3 次。
②外植体的分割:用_解__剖__刀___将外植体切成 0.5~1~__1_/_2_插入诱导愈伤组织的培养基中。 ④培养:将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于_1_8__℃__~___2_2_℃___的培养
箱中培养。
4.植物组织培养的流程:接种_外__植__体___,诱导__愈__伤__组__织__,诱导___生__芽___, 诱导___生__根___,移植成活五个过程。
5.菊花的组织培养
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
(1)实验原理
①植物细胞一般具有_全__能__性___。
a.在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过
__脱__分__化__,转变成_未__分___化__的细胞,进而形成_愈__伤__组__织__。
b.愈伤组织能重新分化成__芽__、__根__等器官,该过程称为_再__分__化___。
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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。
15.作物新品种的培育:
(1)单倍体育种(有性生殖)优点:极大地缩短了育种的年限。
(2)突变体的利用优点:能够产生新性状。