新人教版高中生物选修3植物细胞工程精编版
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。
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。
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。
生物《植物细胞工程的基本技术》课件(新人教版-选修3)
在特定的时间和空间条件下,基因选择性的表达 的结果。
5、大小:
（1） 受精卵的全能性最高
（2）受精卵 ＞ 生殖细胞 ＞ 体细胞 （3） 植物细胞＞动物细胞 （4）分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞
6.细胞表现全能性的条件有哪些？
离体、提供营养物质、激素及其它适宜条件。
探究:
7、克隆羊“多利”的诞生说明了什么？
研究的水平
胞器水平
按照人们的意愿来改
研究的目的
变细胞内的遗传物质
细
或获得细胞产品
胞
工
植物细胞工程
程
分类
动物细胞工程
细胞工程与基因工程相比:
前者是细胞水平或细胞器水平上生物技术, 后者是分子水平上的生物技术。
思考:
克隆多莉羊技术是 细胞 水平上的技术, 培育抗虫棉是 分子 水平上的技术。
要把某种植物的一块组织 通过培养得到一株完整植 株, 应该如何操作呢?
植物细胞具有全能性。 2、什么是细胞的全能性？
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，每个生物细胞都具有全能性的特点 。
探究3、已分化的细胞为什么具有发育成完整个体的潜能？
生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗 传物质,都有发育成完整个体的全套基因。
4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性,而是分化成不 同的组织器官？
性很高 Ｄ．在一定条件下,植物细胞离体培养能表现出
全能性
2．下列细胞全能性最高的是
C （ ）
A．植物的卵细胞 B ．植物的精子细胞
C．被子植物的受精卵
D．被子植物的的叶肉细胞
能力提高
1、离体的器官、组织或细胞,如果不进行脱 分化处理能否培养成完整的植物体？
人教版高中生物选修三必考知识点精编(基因工程+细胞工程)
人教版生物选修三必考知识点精编（基因工程+细胞工程）专题一1、生物的变异分为两类：①不可遗传的变异（遗传物质未发生改变，仅由于环境因素导致的）②可遗传变异（遗传物质发生改变）：突变：基因突变、染色体变异基因重组（有性生殖）2、DNA重组技术（基因工程）：通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
3、限制酶（全称：限制性核酸内切酶）用途：切割DNA的工具，切断两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
产生末端：粘性末端、平末端。
来源：主要在原核生物中别称：分子手术刀4、DNA连接酶用途：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
别称：分子缝合针种类（按照来源分类）：①E·ColiDNA连接酶：大肠杆菌，只能连接粘性末端。
②T4DNA连接酶：T4噬菌体，粘性末端和平末端。
5、DNA连接酶与DNA聚合酶的区别：DNA连接酶：无需模板，在2个DNA片段之间形成磷酸二酯键。
DNA聚合酶：以一条DNA链为模板，在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。
6、基因的运载体：别称：分子运输车①质粒：裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，具有自我复制能力的双链环状DNA分子，可以在细菌细胞间转换。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒7、作为运载体应该具备的条件：①必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上。
②必需具备自我复制的能力（便于与外源基因结合）。
③必须带有标记基因（便于检测和筛选）。
④必需是安全的。
⑤大小应合适，以便提取和在体外进行操作。
8、载体的作用：①携带目的基因进入受体细胞②使目的基因在受体细胞内大量复制9、基因结构：非编码区：不能编码蛋白质，调控遗传信息的表达启动子：RNA聚合酶结合位点转录起始的信号终止子：终止RNA的合成编码区（外显子&内含子）：编码蛋白质的合成10、基因工程基本操作的4个步骤：①目的基因的获取（前提）②基因表达载体的构建（核心）③将目的基因导入受体细胞（关键）④目的基因的检测与鉴定（保证）。
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(新人教版)选择性必修三课后习题：植物细胞工程的基本技术(课后习题)【含答案及解析】
第2章细胞工程第1节植物细胞工程一植物细胞工程的基本技术必备知识基础练1.下列有关植物细胞全能性的叙述,错误的是()A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所需的全部基因B.植物体细胞全能性是植物体细胞杂交的理论基础C.高度分化的植物体细胞只有在离体状态下才有可能表现出全能性D.植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞一般都具有全能性,A项错误;植物体细胞杂交的结果是培养出杂种植株,因此植物体细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础,B项正确;植物体细胞表现出全能性的前提条件是植物的器官、组织或细胞为离体状态,C项正确;植物体的根、茎、叶、花等器官内的细胞一般都具有全能性,D项正确。
2.某兴趣小组研究了培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值对烟草愈伤组织分化的影响,得到如下表所示结果。
下列叙述不正确的是()A.愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化B.培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织细胞丧失了细胞全能性C.两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织细胞出现稳定性差异D.生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根,能够继续进行有丝分裂,所以愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化,A项正确;培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织虽然不分化,但没有丧失细胞全能性,条件适合的情况下仍然可以发育为一个完整的新个体,B项错误;据表分析,两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织出现不同的分化方向,即细胞出现稳定性差异,C项正确;从题表数据可知,生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根,D项正确。
3.菊花的组织培养需要严格的无菌操作,下列有关叙述错误的是()A.外植体首先在诱导愈伤组织的培养基上生长,一段时间后转接到诱导生根的培养基上,长出根后再将其转接到诱导生芽的培养基上,进一步形成试管苗B.幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间C.材料的年龄、保存时间的长短等都会影响植物组织培养的效果D.将菊花茎段插入时应注意方向,不要倒插,再诱导生根,因此是先在诱导愈伤组织的培养基上生长,一段时间后转接到诱导生芽的培养基上,长出芽后再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步形成试管苗,A项错误;植物组织培养形成的幼苗光合能力较弱,需先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活一段时间,待其长壮后再移栽到土壤中,B项正确;植物材料的选择直接关系到实验的成功,材料的年龄、保存时间的长短等都会影响植物组织培养的效果,C项正确;将菊花茎段插入时应注意方向,不要倒插,是为了生长素能够进行极性运输,保证成活率,D项正确。
新教材人教版高中生物选择性必修3 2.1植物细胞工程 精品教学课件
1.1植物细胞工程的基本技术 1.2植物细胞工程的应用 P59
一、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.分化的细胞不能表现全能性的原因:_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。
A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂 C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合 D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
【解析】选C。本题主要考查植物体细胞杂交技术。由题图信息可知,①为细胞 去掉细胞壁获得原生质体的过程,去掉细胞壁一般用纤维素酶和果胶酶处理细 胞,A项正确;两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出,需要将中 间偃麦草细胞染色体断裂,所以②为用不同剂量的紫外线照射断裂中间偃麦草细 胞的染色体,B项正确;图中③为两种原生质体的融合,常用融合手段为物理法和 化学法,灭活的病毒通常用来融合动物细胞,C项错误;普通小麦不具有耐盐性状, 因此筛选出的耐盐小麦中控制耐盐性状的基因来自中间偃麦草的染色体片段,D 项正确。
【素养·迁移】
下列有关植物组织培养过程中的细胞脱分化的说法,不正确的是
()
A.已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程
B.已经分化的细胞转变成为具有分生能力的未分化细胞的过程
C.离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程
D.离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过部分植物激素的诱
【概念·诊断】 1.植物细胞工程技术主要包括植物组织培养和植物体细胞杂交,下列有关植物 细胞工程技术的描述合理的是________________。 ①离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程属于脱分化 ②愈伤组织是未分化的细胞 ③植物体细胞杂交利用了植物组织培养技术 ④获得植物原生质体常用的化学方法是聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法 ⑤植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株
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（3）植物细胞工程应用的实例。教学难点：植物组织培养的实验。
四、教学策略设计
采用讲授为主结合讨论的方法进行教学。在细胞的全能性及细胞分化的实质、植物组织培养技术这部分内容的教学中，首先可用教材上的菊花图引入本节的标题，同时提出一个问题──为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？以引入本节课的第一个问题──细胞的全能性及分化。通过“怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株”这个问题引入本节课的重点及难点问题──植物组织培养技术。教材这部分的内容是通过实验“胡萝卜的组织培养”来进行讨论和总结的。在植物体细胞杂交技术及植物繁殖的新途径的教学中，首先可通过教材上的番茄—马铃薯实例引入，把学生吸引到本节课要解决的问题──植物体细胞杂交技术上。随后让学生分析植物体细胞杂交技术的概念，再根据此概念，结合学生原有的植物细胞结构特点、酶的特性及新学习的植物组织培养技术的知识来学习。
（通过实验“胡萝卜的组织培养”来进行讨论和总结；补选修1 P32、P37菊花的组织培养与月季的花药培养P85常用的消毒灭菌操作方法）
3．番茄—马铃薯实例引入植物体细胞杂交技术及植物繁殖的新途径的教学，分析植物体细胞杂交技术的概念（原生质体制备和融合、杂种细胞的筛选方法、鉴定方法）设问：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍发生融合形成了杂种细胞，下一步该对此细胞做何种处理？（4）如何将杂种细胞培育成杂种植株？按植物体细胞杂交技术流程图进行总结选修2 P45。
4．植物繁殖新途径和作物新品种的培育，首先由植物组织培养技术引入，让学生回忆植物组织培养技术的基本原理和过程，思考利用这项技术能做哪些工作？讲解：微型繁殖技术、作物脱毒及人工种子；单倍体育种、突变体的利用；细胞产物的工厂化生产
5．重点讲解“思考与探究”
六．课后反思
课题名称
植物细胞工程
一、学生分析（略）
二、教材分析
第一小节《植物细胞工程的基本技术》讲述了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。第二小节《植物细胞工程的实际应用》讲述了植物繁殖的新途径、作物新品种的培育，以及细胞产物的工厂化生产等三方面的内容。
五．教学过程设计
1．菊花图引入，提问：为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？以引入本节课的第一个问题──细胞的全能性及分化（愈伤组织、脱分化、再分化）。
2．“怎样把植物的一个花瓣培育成完整的植株”问题，引入本节课的重点及难点问题──植物组织培养技术。内容：理论基础、过程、类型和应用并概括出植物组织培养技术的流程图