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DNA
2.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。
植物组织培养的过程可概括如下：
外植体（离体的植物器官、组织或细胞）脱分化>愈伤组织再分化>根、芽-->植物体。
要点诠释：
①几个概念：
外植体：用于离体培养的植物组织、细胞或器官。
愈伤组织：在组织培养中，当已分化的细胞恢复了细胞分裂能力，而增殖形成的无组织结构、无器官分化的薄壁细胞团。在组织培养中，先由外植体增殖产生，在一定条件下，对它经过一段时间培养，可能从其再分化出具一定结构及功能的器官，如根、茎、胚状体或重新形成完整的植株。
脱分化：高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程。
再分化：愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。
②组织培养成功的关键是避免微生物的污染，确保无菌条件。
③培养基中必须含有植物生长发育所需要的全部营养物质，如矿质元素、糖类、维生素等。
④植物组织培养中激素的作用
a.脱分化过程中，当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈促进愈伤组织的形成。
b.再分化过程中，当细胞分裂素与生长素浓度比较高时，有利于芽的形成；浓度比较低时，有利于根的形成。
⑤影响植物细胞再分化的因素
a.外植体的遗传特征、取材的位置会影响愈伤组织的再分化能力。
b.培养基的成分和物理性质对器官的形成有一定的影响，但起决定的是植物激素，特别是生长素和细胞分裂素的配比。
（2）用途：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。
要点三：植物体细胞杂交
1.原理：细胞膜的流动性和细胞全能性
2.基础：植物组织培养
3.过程：
v
植物组织培养 ①过程为去除植物细胞的细胞壁，常用方法是酶解法，所用到的酶是纤维素酶和果胶酶。这样可以获得具有
活力的原生质体。
②过程是原生质体间的融合。该过程必须要借助一定的技术手段进行人工诱导。人工诱导的方法基本分为两 大类—一物理法和化学法。物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇（PEG ）作为诱导剂来诱导 细胞融合。
③过程是原生质体融合后再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。在此过程中融合成功的原生质体内 活跃的细胞器是高尔基体。
4 .与传统杂交育种相比，具有的优越性
（1）克服植物有性杂交不亲和性。
（2）打破物种之间的生殖隔离。
（3）扩大遗传重组的范围。
要点诠释：
①体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。若 一植物细胞含有2X 条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb ，另一植物细胞含有2Y 条染色体，2个染色体组， 基因型为ccDd ，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体为2X+2Y ，基因型为AabbccDd 。
②培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律，只有有性生殖进行减数分裂过程中才符 合遗传定律，而体细胞杂交未有此过程。
要点四：植物细胞工程的实际应用
1、植物繁殖新途径
（1）微型繁殖技术的优点及范围
①能保持亲本的一切优良性状（高保真），子代个体具有的遗传物质与亲本一样。
②选材少，培养周期短，繁殖率高。
③不受自然生长季节的限制，便于自动化管理，有利于进行工厂化培养。
④作物脱毒，人工种子中的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽的获得采用的技术还是微型繁殖。
（2）人工种子
①组成:人工种子是由胚状体、作为保护性外壳的人工种皮和提供发育所需营养物质的人工胚乳三部分组成。 如下图：
人工种皮
胚状体
人工胚乳
人工种子的结构示意图
②优点 脱分化
原生质体
I 正在融合的杂种细胞 原生质体再生出细 胞壁
再分化 ----------- A
愈伤 组织 杂种 植株 要点诠释: 7 植物细胞融合
a.解决了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。
b.种子可以工厂化生产，提高农业的自动化程度。
c人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外，还可以添加各种附加成分，如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等，有利于幼苗茁壮成长，提高作物产量。
d.用人工种子播种可以节约粮食。例如，一个12 L的发酵罐经过20天生产的胡萝卜胚状体，可以制成1000 万粒人工种子，满足几千公顷农田的种植需要，与天然种子相比，大大节约了粮食。
③胚状体的获取途径
a.由已脱分化的外植体直接产生。
b.由愈伤组织产生。
c.由悬浮细胞培养产生。
④对胚状体的基本要求
a.播种后能快速出苗。
b.根和芽几乎同时生长，不产生愈伤组织。
c.同步化程度高。
d.活力强。
e.形成的幼苗的形态与生长要正常。
⑤对人工种皮的要求
“外面包被着特定的物质”是指人工种皮，制作人工种皮的材料有海藻酸钠、明胶、树脂、琼脂糖、淀粉等。对人工种皮的要求是：能保持胚状体的活力，有利于贮藏、运输和萌发，选取的材料要有韧性，耐压，对胚状体无毒害，含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素，还应含有杀菌剂，以防播种后微生物的侵害。
2、作物新品种的培育
（1）单倍体育种
①过程：花药离体培养>单倍体植株人工诱导>纯合子植株。
②特点：明显缩短育种年限，只需两年就能培育成符合要求的新品种。
（2）突变体的筛选利用
培养条件
植物组织培养过程：——i——> 突变体筛选>新品种
T 培育
人工诱导
3、细胞产物的工厂化生产
（1）产物：植物细胞可以生成有用的化合物，主要包括药物、橡胶、香精油和色素等。
（2）细胞提取缺陷：如果从植物中直接提取这些化合物不但来源有限，而且生产效率很低。
（3）工厂化生产：利用植物细胞培养技术则可以快速、高效地得到大量的细胞或细胞产物，例如用细胞培养技术生产人参皂甙干粉的效率大约是栽培人参的100倍以上，其药用成分和药理活性与栽培人参相似甚至更加优良。
（4）举例：利用组织培养方法，培养植物的某些器官或愈伤组织，筛选出高产、高合成能力和生长较快的细胞株系，继而进行大规模工厂化生产，是一条行之有效的途径。现在人参、三七、紫草和银杏的细胞产物都已经成功实现了工厂化生产。
【典型例题】
类型一：植物组织培养技术
例1、植物细胞表现出全能性的必要条件是（）
A.给以适宜的营养和外界条件
B.导入其他植物细胞的基因
。脱离母体后，给以适宜的营养和外界条件
D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内【答案】C
【解析】科学实验证明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成为一个完整植物体的能力，这就是植物细胞的全能性。但是细胞在体内并没有表现出全能性，当植物细胞脱离了原来的植物体而处于离体状态时，在一定的营养物质、激素和适宜的外界条件下，就可表现出全能性，发育成为完整的植株。
【点评】本题考查植物细胞表现出全能性的条件。
【举一反三】：
【变式一】
下列对植物组织培养过程中的脱分化叙述正确的是（）
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程
B.体内分化的细胞形态、结构和功能发生改变的过程
C高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程
D.愈伤组织分裂产生大量相同细胞的过程
【答案】C
【解析】本题明确植物组织培养过程中脱分化及再分化的实质，区分是细胞分裂与组织分化。
【变式二】
在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪项条件是不需要的（）
A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C.充足的光照
D.适宜的养料和激素
【答案】C
【解析】动植物组织（或细胞）培养都要无菌操作，足够的营养，适宜的温度条件，当然植物组织培养还需要生长素和细胞分裂素等植物激素。
【变式三】
下列属于组织培养的是（）
A.花粉培养成单倍体植株
B.芽发育成枝条
C.根尖分生区发育成成熟区
D.未受精的卵发育成植株
【答案】A
【解析】解答此题需从以下几方面入手分析：首先，组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化、再分化形成完整植物的过程。花粉能培养成单倍体植株，是在一定条件下离体培养形成的。第二，芽发育成枝条，根尖分生区发育成成熟区，是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分，未受精的卵发育成植株，不在离体的情况下进行，而受母体的调控完成。
类型二：植物体细胞杂交技术
例2（2015北京东城模拟）下列有关现代生物技术的叙述中，错误的是
A.植物细胞去除细胞壁获得的原生质体仍然具有全能性
B.动物细胞培养时，向培养液中加适量抗生素可防杂菌污染
C.筛选产生抗体的杂交瘤细胞需使用特定的选择培养基
D. DNA连接酶将DNA分子碱基对之间的氢键连接起来
【答案】D
【解析】植物细胞用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得的原生质体具有本物种全套遗传物质，仍然具有发育的全能性，A正确；抗生素可以杀灭细菌，防杂菌污染，B正确；筛选产生抗体的杂交瘤细胞需使用特定的选择培养基，C正确；DNA连接酶将DNA分子一条链上的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键连接起来，D错误。
【举一反三】：
【变式】植物体细胞融合完成的标志是
A.产生新的细胞壁
B.细胞膜发生融合
C.细胞质发生融合
D.细胞核发生融合
【答案】A
【解析】植物体细胞杂交的完成是首先把来自两个植物体的细胞融合成一个杂种细胞，然后把这个杂种细胞再培养成植物体。题目所指显然不是植物体细胞杂交的完成，而仅仅指植物体细胞融合的完成。植物体细胞的融合开始于将植物细胞脱去细胞壁，结束于杂种细胞的形成。而杂种细胞的形成是在细胞壁形成之后，在这之前都是细胞发生融合的过程。
例3. （2015四川高考）（将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示（注：农杆菌中Ti质拉上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中）。
(质粒中“Bt”代表“Bt 基因”，“KmR”代表“卡那霉素抗性法因”)
(1)过程①需用同种 酶对含Bt 基因的DNA 和Ti 质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆 菌筛选出来，应使用 培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让―进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含 卡那霉素的培养基上继续培养，目的是。
(3)若过程④仅获得大量的根，则应在培养基中增加 以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能
长根，原因是。
(4)检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是。种植转基因抗虫棉能减少 的使用，以减轻环境污
染。
【答案】(1)限制 选择
(2) T -DNA 筛选获得T —DNA 片段的植物细胞
(3)细胞分裂素浓度 顶芽端合成的生长素向基部运输，促进根的分化
(4)投放棉铃虫
农药 【解析】
(1)过程①需要用同种限制性核酸内切酶(限制酶)对目的基因和质粒进行酶切。可以使用选择培养基，将过 程②中获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，目的是为了让重组质粒中的T —DNA 片段进入棉花细胞； 除尽农杆菌后，转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是为筛选出含目的基因的受体细胞。
(3)细胞分裂素能够促进生根发芽；部分细胞也能产生生长素，所以接种在无激素培养基上的芽也能长根。
(4)想要检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是直接接种害虫，观察其生存情况。种植转基因抗虫棉能减少农 药的使用，以减轻环境污染。 质质粒 重组Ti 质粒 棉花细胞 含重组Ti 质
粒 的农杆菌
愈伤组织 分化形成的芽 试管苗
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DNA 2.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
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。
生物选修三知识点 专题1 基因工程 基因工程得概念 基因工程就是指按照人们得愿望,进行严格得设计,通过体外DNA重组与转基因技术,赋予生物以新得遗传特性,创造出更符合人们需要得新得生物类型与生物产品。基因工程就是在DNA分子水平上进行设计与施工得,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程得基本工具 1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要就是从原核生物中分离纯化出来得。 (2)功能:能够识别双链DNA分子得某种特定得核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位得 两个核苷酸之间得磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生得DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端与平末端。 2、“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶与T4-DNA连接酶)得比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补得黏性末端之间得 磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端得之间得效 率较低。 (2)与DNA聚合酶作用得异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有得核苷酸片段得末端, 形成磷酸二酯键。DNA连接酶就是连接两个DNA片段得末端,形成磷酸二酯键。 3、“分子运输车”——载体 (1)载体具备得条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA得鉴定与选择。 (2)最常用得载体就是质粒,它就是一种裸露得、结构简单得、独立于细菌染色体之外,并 具有自我复制能力得双链环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体得衍生物、动植物病毒 (二)基因工程得基本操作程序 第一步:目得基因得获取 1、目得基因就是指:编码蛋白质得结构基因。 2、原核基因采取直接分离获得,真核基因就是人工合成。人工合成目得基因得常用方法有 反转录法_与化学合成法_。 3、PCR技术扩增目得基因 (1)原理:DNA双链复制 (2)过程:第一步:加热至90～95℃DNA解链;第二步:冷却到55～60℃,引物结合到互补DNA 链;第三步:加热至70～75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链得合成。 第二步:基因表达载体得构建 1、目得:使目得基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目得基因能够表达与发挥作用。 2、组成:目得基因＋启动子＋终止子＋标记基因 (1)启动子:就是一段有特殊结构得DNA片段,位于基因得首端,就是RNA聚合酶识别与结合得部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需得蛋白质。 (2)终止子:也就是一段有特殊结构得DNA片段,位于基因得尾端。
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 专题1 ? 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 操作水平：DNA分子水平 原理：基因重组 优点：1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。 （3）作用的化学键：切割磷酸二酯键 (4)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA （2）连接的化学键：磷酸二酯键 （3）与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸添加到已存在的单链DNA片段上 相同点作用实质形成磷酸二酯键 化学本质蛋白质 3.“分子运输车”——运载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用） 2.人工合成。常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情况下采用） （2）化学合成法（知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用） 3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用） （1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 （2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程：第一步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链；（高温解旋） 第二步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：延伸，加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。
2．1植物细胞工程 2．1.1植物细胞工程的基本技术 1．细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物 学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的 操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获 得细胞产品的一门综合科学技术。 2．理论上每个活细胞都具有全能性。 3．细胞全能性的大小依次是：受精卵>生殖 细胞>体细胞。 4．植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。 5．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。 6．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理)。 植物细胞的全能性 [自读教材·夯基础] 1．细胞工程的概念 2．细胞的全能性 (1)含义：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。 (2)影响全能性表达的原因：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。
1．请比较基因工程和细胞工程的概念，总结二者的不同。 提示：(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，细胞工程是细胞水平或细胞器水平的操作。 (2)目的：基因工程的目的是创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品，细胞工程的目的是按照人的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 2．理论上每种活细胞都具有全能性，请分析细胞具有全能性的原因。 提示：活细胞都具有发育成该物种个体所需的全套遗传物质。 [跟随名师·解疑难] 1．细胞全能性的实质 已经分化的体细胞(或细胞核)仍具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质，即每个细胞都有发育成个体所需要的全部基因。 2．细胞全能性大小的比较 (1)植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。 (2)受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。 (3)体细胞：分化程度低的>分化程度高的；细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞>衰老的细胞。 (4)随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。 3．植物细胞表现全能性的条件 材料离体的细胞、组织或器官 培养基种类齐全、比例合适的营养物质及一定的植物激素 外界条件①无菌操作；②光照：愈伤组织的形成和生长需要避光培养，分化培养需见光 [特别提醒] (1)全能性一定由一个细胞(或细胞核)发育成完整个体中体现出来，反之，不能称为全能性。如选择干细胞培育成某一器官，其过程不属于细胞的全能性。 (2)全能性的原理是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，因此含一个染色体组的配子中也有全套基因，同样具有全能性。 植物组织培养 1．理论基础 植物细胞的全能性。 2．操作流程
植物细胞工程的基本技术 一、细胞工程的概念 二、细胞的全能性 1．含义：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。 2．物质基础：细胞内含有本物种全部的遗传信息。 3．植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构；处于离体状态；提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。 三、植物组织培养技术 1．理论基础 植物细胞的全能性。 2．基本过程 离体的器官、组织或细胞――→①A ――→②B ――→发育完整植株 图中①过程为脱分化，②过程为再分化，A 表示愈伤组织，B 表示丛芽或胚状体。 3．胡萝卜的组织培养[填图] 1.植物组织培养技术的理论基础是植物细胞的全能性。 2．植物组织培养的基本过程： 外植体――→脱分化愈伤组织――→再分化丛芽或胚状体――→发育完整植株 3．植物体细胞杂交的理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性。 4．去除细胞壁制备原生质体用到的酶是纤维素酶和果胶酶。 5．人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化 学法(聚乙二醇处理)。 6．植物体细胞杂交技术克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
四、植物体细胞杂交技术 1．概念：将不同种的植物体细胞，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。 2．过程[据图填空] (1)过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。 (2)过程②为原生质体的融合，人工诱导的物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般用聚乙二醇作诱导剂。 (3)过程③为融合的原生质体再生出细胞壁，这是原生质体融合成功的标志。 (4)过程④为脱分化，过程⑤为再分化。 3．意义：克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。 1．下列生物技术不属于细胞工程领域的是( ) A．植物组织培养技术B．转基因技术 C．克隆技术 D．植物体细胞杂交技术 解析：选B 细胞工程是在细胞水平或细胞器水平上进行的操作。转基因技术的操作对象为基因，即DNA分子水平上的操作技术，属于基因工程。 2．植物组织培养的理论根据是( ) A．培养基中营养物质全面 B．细胞的全能性 C．细胞的分裂 D．细胞的分化 解析：选B 植物细胞只有保持其全能性，才能发育成完整的植株，因此，植物组织培养
选修3复习提纲 一、基因工程 1、（a）基因工程的诞生 （一）基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 2、（a）基因工程的原理及技术 原理：基因重组 技术：（一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。2.“分子缝合针”——DNA连接酶 DNA连接酶）的比较： (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T 4 ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于T 噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间 4 DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较的磷酸二酯键连接起来；而T 4 低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步：基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
2.1 植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术 学习目标：1.了解细胞工程的含义。2.理解植物细胞的全能性。(重点) 3.掌握植物组织培养技术的过程及用途。(重点) 4.理解植物体细胞杂交技术的过程。(重点)
一、细胞工程的概念与种类 1．概念 (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：按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 2．种类 根据操作对象不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。 二、植物细胞的全能性 1．概念：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。 2．现实表现：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。 3．影响细胞全能性表现的原因：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。 4．表达时两个重要的过程 (1)脱分化：让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 (2)再分化：脱分化产生的愈伤组织在一定的培养条件下，再分化出幼根和芽，形成完整的小植株。
三、植物组织培养技术 1．原理：植物细胞的全能性。 2．过程：离体的植物器官、组织、细胞 ―――――――――→一定的营养、激素脱分化愈伤组织――――――――――――→含有不同激素成分的培养基 再分化 胚状体或丛芽―→试管苗。 3．脱分化：已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。 4．植物组织培养的条件 (1)离体的植物细胞、组织、器官。 (2)无菌和人工控制。 (3)培养在人工制备的培养基上。 (4)给予适宜的培养条件。 5．实验：胡萝卜的组织培养 (1)原理：离体的植物器官、组织或细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化幼根和芽→完 整植物体。 (2)过程： 取材：消毒后选取根的形成层部位，切取1 cm 3左右的小块，因为该部位容易诱导形成愈伤组织
高中生物选修3知识点总结 本文介绍了基因工程的基本原理、工具和操作程序。 基因工程，又称基因拼接技术或DNA重组技术，是利用基因重组技术在分子水平上操作的一种技术。其优点在于打破了物种界限，可以定向地改造生物的遗传性状。 基因工程的基本工具包括限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶和载体。限制酶主要来源于原核生物，具有专一性，可以使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。DNA连接酶则是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。载体则需要具备稳定保存并复制的能力，含有标记基因，对受体细胞无害，并具有一至多个限制酶酶切位点。 基因工程的基本操作程序包括目的基因的获取、人工合成目的基因和PCR技术扩增目的基因。目的基因主要指编码蛋白质的结构基因，可以通过基因文库获取。基因文库包括基因组文库和cDNA文库，二者的区别在于文库大小、基因中是否有启动子、基因中是否有内含子以及基因多少物种间基因交
流。人工合成目的基因需要满足基因比较小且核苷酸序列已知的条件。PCR技术则是利用多聚酶链式反应的原理，通过变性、复性和延伸三个步骤扩增目的基因。 第二步：基因表达载体的构建 为了构建基因表达载体，需要除目的基因外的其他组成部分，包括启动子、终止子和标记基因等。启动子是RNA聚合 酶结合的位置，标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞 常用的导入方法包括将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞。在植物细胞中，最常用的方法是农杆菌转化法，而在动物细胞中，最常用的方法是显微注射法。对于微生物细胞，常用的原核细胞是大肠杆菌，转化方法是先用Ca2+处理 细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶 于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
高中生物必考知识点总结最新 高中生物必考知识点总结最新 生物要对重点知识点反复掌握，同学习其它理科一样，生物学的知识也要在理解的基础上进行记忆，但是，高中阶段的生物学还有着与其它理科不一样的特点。下面是小编为大家整理的高中生物知识点总结最新，希望对您有所帮助! 高中生物知识点总结 1：分子与细胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物学当然要研究"细胞"了，所以第一本教材便紧紧围绕"细胞"这一中心。主要包括以下内容： (1)组成细胞的分子：此部分需掌握的内容主要为六大化合物的分布、结构、主要功能、及鉴定方法。 (2)细胞结构：细胞膜、细胞质(各种细胞器的结构及功能)、细胞核此部分需掌握各部分的结构和功能。 (3)细胞代谢(细胞中的各种生物化学反应统称细胞代谢) ①物质的跨膜运输：细胞代谢伴随着物质的输入与输出该部分需掌握三种跨膜运输方式的特点及实例。 ②ATP：细胞代谢伴随着能量的释放或吸收，而细胞生命活动直接利用的能量形式是ATP。 ③酶：细胞代谢需要酶的催化该部分包含的考点主要有酶的化学本质、酶的作用特点、影响酶促反应速率的因素。 ④两种重要的细胞代谢：光合作用与细胞呼吸 (4)细胞的生命历程：细胞的.增殖、分化、衰老、凋亡、癌变 2：遗传与进化 具有遗传现象是生物的重要特征，在遗传中又存在着变异，变异的积累使生物产生进化，第二本教材的内容设置主要围绕着遗传、变异、进化这三个主题，而其中的遗传部分是高考的重点也是难点，主要以非选择题的形式出现。 (1)遗传部分：
①孟德尔杂交实验的过程、结果及孟德尔两大遗传定律：基因分离定律和基因自由组合定律在解题中的应用 ②伴性遗传 ③遗传的细胞学基础：减数分裂 亲子代之间遗传物质的桥梁细胞为雌雄配子，遗传的细胞学基础便是可形成雌雄配子减数分裂。 ④遗传的分子基础--DNA：主要包括DNA的复制、DNA上遗传信息的表达(转录、翻译)，它们构成了体现生物遗传信息传递过程的中心法则。 (2)变异和育种：可遗传变异的类型及特点、各种育种方式的原理及优缺点 (3)生物的进化 3：稳态与环境 这本教材中所讲的稳态既包括生物个体内环境的稳态及调节，又包括生物所生活的生态环境的稳态及调节。如今人们对自身健康及生态环境保护越来越重视，此部分内容所涉及的知识点在高考中出现的频率也越来越高，对其归纳如下： (1)植物生命活动的调节：主要指激素调节 (2)动物生命活动的调节：神经调节、体液调节、免疫调节 (3)种群的概念、种群数量变化 (4)群落的概念、种间关系、群落结构、群落演替 (5)生态系统的概念、生态系统的功能(物质循环、能量流动、信息传递)、生态系统的稳态。 以上内容中的生命活动调节几乎为高考必考点，有关生态系统的考点也频繁出现，但它们的难度并不高，解题所需的时间也不长，所以相关题目要努力拿到满分。 4：生物技术实践 这本教材需要掌握的主要内容如下： (1)微生物的培养、分离、计数 (2)传统发酵技术的应用：果酒、果醋的制作;腐乳的制作;泡菜的制
高中生物选修三知识点总结 基因工程是高中生物核心知识点。基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外 DNA 重组和转基因技术，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。下面给大家分享一些关于高中生物选修三知识点，希望对大家有所帮助。 基因工程(DNA 重组技术)：体外、定向、分子水平 基本工具：限制性核酸内切酶(限制酶)来自原核细胞，识别双链 DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 DNA 连接酶： E ·coliDNA 连接酶(只黏性末端) T4DNA 连接酶(黏、平末端也可但效率低) 载体：质粒、入菌体的衍生物、动植物病毒 条件：①能在宿主细胞内稳定存在复制表达 ②一种或多种限制酶切点 ③标记基因(抗生素抗性基因、荧光基因) 基本操作程序： 1、目的基因的获取： (人工合成、体内提取) ①从基因文库获取 ②PCR 技术扩增目的基因：模板、Taq 酶(热稳定 DNA 聚合酶)、原料&能量(dXTP)、引物(过量) 五物混合，加热至90~95℃ ，DNA 解旋，冷却到55~60℃ ，引物与互补DNA 链结合，加热至70~75℃， Taq 酶从引物起始互补链的合成 ③人工化学合成：基因比较小，核苷酸序列已知 2、基因表达载体的构建： (基因工程的核心) 启动子：DNA 片段，基因的首端，RNA 聚合酶识别和结合的部位
目的基因 终止子：DNA 片段，基因的尾端 标记基因：鉴别受体细胞中是否含有外源基因，从而将含有外源基因的细胞筛选出来。 (复制原点：仅自我复制的需要，整合到宿主染色体上再表达的不需要) 3、将目的基因导入受体细胞： 转化：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 (1)导入植物细胞(体细胞、受精卵) ①农杆菌转化法(双子叶植物、裸子植物) 受损，伤口细胞分泌酚类化合物，吸引农杆菌移向，Ti质粒上 T-DNA(上插目的基因)转移至受体细胞整合到受体细胞染色体上 ②基因枪法(单子叶植物) ③花粉管通道法 (2)导入动物细胞(受精卵)显微注射技术 (3)导入微生物细胞 优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少、对人体无害(大肠杆菌) 步骤：Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，重组表达载体 DNA 分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收 DNA 分子 4、目的基因的检测与鉴定： ①DNA 分子杂交技术：转基因生物的染色体 DNA 上是否插入了目的基因(目的基因是否进入原核细胞) 转基因生物的染色体 DNA(原核质粒)+有同位素标记的目的基因 ②RNA 分子杂交技术：目的基因是否转录出了mRNA 转基因生物的 mRNA+有同位素标记的目的基因 ③抗原-抗体杂交：目的基因是否翻译成蛋白质转基因生物的蛋白质+相应的抗体
高中生物必修一必修二必修三选修三知识点总结（人教版）高中生物必修一、必修二、必修三、选修三知识点总结（人教版）- 必修一《分子与细胞》第(一)章走近细胞 第一节从生物圈至细胞&第二节细胞的多样性和统一性 一、细胞的生命活动离不开细胞 1、并无细胞结构的生物病毒的生命活动有赖于细胞 病毒:分类:dna病毒;rna病毒遗传物质:或只是dna,或只是rna(一种病毒只含一种核酸)除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。2.单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。 3.多细胞生物倚赖各种分化的细胞密切合作,顺利完成繁杂的生命活动。二、生命系统的结构层次 细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈（种群.群落.生态系统三者实例的判断，看以前练习）三、观察细胞(高倍显微镜的使用)1、重要结构 光学结构：镜头目镜――短，压缩倍数大物镜――短，压缩倍数小反光镜平面――阳入暗视野凹面――调亮视野 机械结构：准焦螺旋――使镜筒上升或下降（有粗、细之分）转换器――更换物镜 光圈――调节视野亮度（再有、大之分后） 2、步骤：取镜安放对光放z装片使镜筒下降使镜筒上升低倍镜下调清晰,并移动物像到视野中央转动转换器，换上高倍物镜缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰注意事项：(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离;(2)首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像,将物像移到视野中央(粗准焦螺旋不动),然后换上高倍物镜;(3)换上高倍物镜后,“不准动粗”.(4)物像移动的方向与装片移动的方向相反。 3、高倍镜与低倍镜物像大小看到细胞数目视野亮度物像与装片的距离视野范围观察情况比较(右高倍镜大少暗近小表：)低倍镜小多亮远大四、原核细胞和真 核细胞及病毒的比较(下表中:)原核细胞真核细胞病毒大小较小很大最轻本质区别无以核膜为界限的细胞核并无细胞结构存有以核膜为界限的真正的细胞核植物:纤维素和果胶;真菌:几丁质;动物细胞无无细胞壁主要成分就是肽聚糖细胞壁细胞核存有核糖体.无核膜.核仁.dna不与蛋白质融合存有核膜和核仁,dna与蛋白质融合成染色体并无细胞质仅有核糖体，并无其他细胞器存有核糖体线粒体等繁杂的细胞器遗传物质dnadna或rna举例蓝藻、细菌等真菌，颤抖、植物hiv.h1n1误区警告-恰当辨识induces字的生物:凡是菌字前面存有“杆”字.“球”字.“螺旋”及“弧”字的都就是细菌。例如破伤风杆菌p葡
第2课时植物细胞工程的应用 新课标核心素养 1.概述植物细胞工程在生产实践中有哪些应用。 2.简述植物细胞工程应用于生产实践的主要优势。 生命观念：列举植物组织培养、植物体细胞杂交技术在生产实践中的应用，用生命观念解释植物细胞工程给人们带来的影响。 知识点(一)植物繁殖的新途径 1．快速繁殖 (1)概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫作微型繁殖技术。 (2)优点：①高效、快速地实现种苗的大量繁殖。 ②保持优良品种的遗传特性。 2．作物脱毒 (1)选材部位：植物顶端分生区附近(如茎尖)。 (2)操作过程：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生植株。 (3)优点：再生的植株可能不带病毒。 (1)微型繁殖技术只能保持亲本的优良特性(×) (2)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖(×) (3)脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位(×) 1．(生命观念)快速繁殖 (1)快速繁殖可以快速地实现种苗的大量繁殖，其技术手段是什么？依据什么原理？ 提示：植物组织培养。植物细胞的全能性。 (2)快速繁殖的优点是什么？这种繁殖方式属于哪一种？ 提示：可以保持优良品种的遗传特性。无性生殖。 (3)从所需条件上来看，快速繁殖与传统育种方法相比，有哪些优点？ 提示：快速繁殖是在具有一定人工设施的室内生产，可以不受季节、气候等自然条件的
限制。 2．(生命观念)作物脱毒 (1)为什么许多通过无性生殖的作物繁殖多代之后产量会下降？ 提示：作物感染的病毒可以传播给后代，并在作物体内逐年积累，影响产量和品质。 (2)为什么作物脱毒苗培养时一般选取植物根尖或茎尖的分生区作为外植体？ 提示：植物分生区一般不会感染病毒，用分生区作为外植体进行组织培养，能得到大量的脱毒苗。 1．下列不属于植物组织培养特点的是() A．快速繁殖 B．培养抗病毒植株 C．不改变原植物的基因型 D．一般需要经历脱分化和再分化两个过程 解析：选B利用植物组织培养可进行微型繁殖，实现快速繁殖。该过程是无性生殖，不改变原植物的基因型。植物组织培养是利用已分化的细胞培养成完整植株的过程，经历脱分化和再分化两个过程。利用植物组织培养技术可以获得含病毒极少甚至不含病毒的植株，而不是获得抗病毒的植株，B项错误。 2．马铃薯利用块茎进行无性生殖，连续种植多代后往往会因感染病毒而减产，因此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是() A．选择优良品种进行杂交 B．选择远缘植物体细胞进行杂交 C．利用芽体进行组织培养 D．人工诱导基因突变 解析：选C一般作物脱毒时所用的材料是无病毒的茎尖、根尖等分生组织。因此，利用芽体进行组织培养可获得无病毒幼苗。 [归纳提升] 微型繁殖与作物脱毒 项目概念(或原理) 特点 微型繁殖用于快速繁殖优良品种的植物组织 培养技术 ①保持优良品种的遗传特性； ②高效快速地实现种苗的大量繁殖
专题2 2.1 植物细胞工程 一、教学目标 1. 简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2. 列举植物细胞工程的实际应用。 3. 尝试进行植物组织培养。 二、教学重点和难点 1.教学重点 （1）植物组织培养的原理和过程。 （2）植物体细胞杂交的原理。 （3）植物细胞工程应用的实例。 2.教学难点 植物组织培养的实验。 三、教学策略 本节教材内容对学生来说，虽说在必修模块中学了一些细胞的知识，但仍然是一个新的领域，学习起来有一定的困难。教师可采用讲授为主结合讨论的方法进行教学。具体建议如下。 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。关于细胞的全能性和细胞分化这部分内容，因为学生在必修模块中学过，所以可以提问的方式让学生回顾，教师再根据学生的回答情况按教材上的内容进行讲解。然后再通过“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，应当尽量创造条件完成这个实验。在不具备完成该实验条件的学校，可以带领学生参观组培实验室，或让学生观看植物组织培养技术的录像片。同时结合教材的讨论题进行教学，还可再补充两个问题： （1）离体的器官、组织或细胞如果不进行脱分化处理，能否培养成完整植物体？ （2）决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？ 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，让学生思考20世纪60年代，一些科学家提出这样一个设想：让番茄与马铃薯杂交，培育出地上结番茄果实，地下结马铃薯块茎的植物。如果要实现这一设想，你认为可以采用哪些方法？这样一来一下子就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回答下述问题：（1）要想让两个来自不同植物的体细胞融合在一起，遇到的第一个障碍是什么？ （2）有没有一种温和的去细胞壁的方法？ （3）如果两个来源不同的原生质体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？与学生一起讨论后，再按教材上的植物体细胞杂交技术流程图进行总结，重点讲解以下内容。 ①流程图中为了简化，仅画了一个马铃薯的原生质体与一个番茄的原生质体之间的融合，可真正在实际操作过程中，是把许多马铃薯的原生质体和许多番茄的原生质体放在一起，让它们自由融合，再从中筛选出所需的杂种细胞。 ②由于不同种的细胞其细胞膜的特点不一样，如不作任何处理，把它们放在一起，让它们自然融合是不可能的，所以原生质体间的融合必须要人工诱导。最后要特别强调植物体细胞杂交技术的意义，以及植物体细胞杂交已取得的进展和尚未解决的问题，使学生认同科学是一个不断发展的过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣及勇于质疑的科学精神。 在植物繁殖新途径的教学中，首先可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？再逐一讲解微型繁殖技术、作物脱毒及人工种子。 微型繁殖技术的特点教师需从教材中提炼出来：①繁殖速度快；②“高保真”（因为是无性繁殖）；③不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。 关于植物组织培养的其他应用，应当参照教材的思路，先介绍生产实践中遇到的问题，说明社会生产的实际需要，再介绍科技人员是如何应用植物组织培养技术解决这些问题的。例如，关于在作物脱毒中的应用，应当先介绍长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差，而植物的分生区一般不会感染病毒，用分生区的细胞进行组织培养，就能得到大量的脱毒苗。这样进行教学，一是能够让学生更好地理解先进技术的应用价值，二是能够调动学生的学习兴趣，三是有利于培养学生分析问题、解决问题的能力。 在细胞产物的工厂化生产的教学中，尽管此内容是植物组织培养技术在另一方面的重要应用，但由于学生对此内容易于理解，所以教师可先让学生阅读教材，再结合资料分析，师生共同讨论资料分析中的讨论题。 四、答案和提示 2.1.1植物细胞工程的基本技术 （一）思考与探究 1.为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？ 提示：1978年，梅尔彻斯（Melchers）等人首次获得了马铃薯与番茄的属间体细胞杂种。他们将培育的二倍体马铃薯品系和番茄叶片细胞进行融合，所产生的杂交株被称为“马铃薯番茄”。像大多数杂种一样，杂交株同时具有马铃薯和番茄的形态特征。其中一些植株形成了“类似块茎的生殖根”，但是没有产生可结实的花、果实以及真正意义上的块茎。到目前为止“马铃薯—番茄”一类的体细胞杂交植物还不能产生经济效益，但是其研究价值不可忽视。 至于马铃薯—番茄没有像人们预想的那样地上长番茄、地下结马铃薯，主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。 2.自然界中有一种含有叶绿体的原生动物──眼虫，说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活，请探讨：动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？如果理论上可行，请设计出具体实验方案。 提示：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。具体的实验方案可以设计如下： （二）正文中讨论题
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 植物细胞工程和动物细胞工程默写 1、细胞工程是在或的操作 2、细胞工程按操作对象分为和 3、植物细胞工程通常采用的技术手段是：和 4、植物组织培养的理论基础是： 5、理论上每一个活细胞都应该具有。因为 6、受精卵的全能性最高，受精卵生殖细胞体细胞 7、为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？8、植物组织培养的外界条件：，内在原理是： 9、植物组织培养的过程：经过形成 经由过程形成，最后移栽发育成。10、是指已分化细胞经诱导，失去其特有的结构和功能而变为未分化细胞的过程。 11、是指由外植体长出来高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成的 排列疏松无规则的组织。 12、植物体细胞杂交的意义（优势）：。13、去除细胞壁的常用方法：（纤维素酶、果胶酶等） 14、人工诱导原生质体融合方法：物理法：等； 化学法： 15、融合完成的标志是：16、植物体细胞杂交过程包括：和。17、植物体细胞杂交的原理是：和18、人工种子的特点是：19、作物脱毒(1)材 料:(2)脱毒苗:20、单倍体育种：(1)方法:(2)优点:;
21、动物细胞工程常用的技术手段：(基础)、、 、22、动物细胞培养的原理是：。 23、用处理，一段时 间后获得单个细胞。 24、细胞贴壁：25、细胞的接触抑制：26、原代培养：，培养的第1代细胞与传10代以 内的细胞称为原代细胞培养。 将原代细胞从培养瓶中取出，用处理后配制成，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为27、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为28、细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡， 少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由 于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失 去接触抑制，容易传代培养。 29、动物细胞培养的条件：1.2.3.（培养液的Ph为7.2-7.4）4. 30、细胞所需营养：等，
高中生物选修3知识点总结 专题1 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 1.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，因此又叫做DNA 重组技术，这种技术是在生物体外，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性。 2.基因操作的工具包括基因的“剪刀”――限制性核酸内切酶;基因的“针线”――DNA连接酶;基因的“运输工具”――运载体。 3.限制酶主要来源于原核生物。限制酶的作用特点是能够识别DNA中某种特定的核苷酸序列，切开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 4.DNA连接酶的作用是将双链DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二脂键。根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：T4DNA连接酶和 E.coliDNA连接酶。 5.目前基因工程中经常使用的运载体有质粒、动植物病毒和λ噬菌体的衍生物。 6.质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 7.作为基因进入细胞的载体，必须具备的条件是能在宿主细胞中复制并稳定保存、具有一至多个限制酶切点、具有某些标记基因、对宿主的生存没有决定性的作用。 1.2 基因工程的基本操作程序 1.基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 2.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。获取目的基因的途径有从基因文库中获取?、利用PCR技术扩增获得、直接人工合成。 3.PCR是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列加以复制，使其数目呈指数方式增加。需要的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序
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。 4.将菊花外植体接种到培养基中,可以培育出菊花试管苗。下列叙述正确的是() A.将菊花茎段插入时应注意方向,不要倒插,是为了防止杂菌污染 B.培养基中添加蔗糖的目的只是调节渗透压 C.培养基中生长素与细胞分裂素的含量比值高时,有利于根的形成 D.长出丛芽和生根的过程中菊花组织细胞的遗传物质要发生改变 ,不要倒插,是为了生长素能够进行极性运输,保证成活率,A项错误;植物组织培养时在培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压,B项错误;生长素与细胞分裂素的含量比值高时,有利于根的形成,C项正确;长出丛芽和生根的过程是细胞分化的结果,菊花组织细胞的遗传物质没有发生改变,D项错误。 5.为了培育菊花新品种,科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂交,培育过程如下图所示。下列有关叙述正确的是() A.野生夏菊和栽培秋菊通过植物体细胞杂交得到四倍体植株 B.d植株含有夏菊和秋菊的遗传物质,形成d植株的过程中,遗传物质的传递遵循孟德尔的遗传规律 C.①过程常选择酶解法去除细胞壁,一般在等渗溶液中进行 D.与②过程有关的细胞器只有高尔基体比较活跃 ,栽培秋菊是六倍体,两者通过植物体细胞杂交得到的是八倍体植株,A项错误;d植株含有夏菊和秋菊的遗传物质,形成d植株的过程中,遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传规律,B项错误;①过程表示通过酶解法去除细胞壁,为了防止原生质体变形,该过程需要在等渗溶液中进