植物克隆的技术基础是-理论基础是-

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(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。

第一章基因工程一、工具酶的发觉和基因工程的诞生1、基因工程的概念：（1）广义的遗传工程：泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。

（2）基因工程：就是把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们须要的基因产物，或者让它获得新的遗传性状。

基因工程的核心是构建重组DNA分子。

由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA 重组技术。

（3）基因工程诞生的理论基础：DNA是遗传物质的发觉过程、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。

2、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别纯化出来的。

②功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能切割（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。

例如：某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA，如下图所示。

黏性末端黏性末端③结果：能将DNA分子切割成很多不同的片段。

备注：不同DNA分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同；同一个DNA分子用不同限制性核酸内切酶切割，产生的黏性末端一般不相同。

（2）“分子缝合针”——DNA连接酶①作用：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起（缝合磷酸二酯键）形成的DNA分子称为重组DNA 分子。

因此，DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。

（3）“分子运输车”——载体——质粒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——质粒：质粒在细菌中以独立于拟核之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质，并具有自我复制实力的双链环状DNA分子。

年高三生物小题专练21．下列关于细胞的分子组成和基本结构的阐述，错误．．的是A. C、H、O、N、P是ATP、染色质、核苷酸共有的化学元素B. 线粒体、核糖体、染色体、叶绿体等结构中都含有DNAC. 糖蛋白、载体、受体、限制性核酸内切酶都是具有识别作用的物质D. 脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂2．结核杆菌是结核病的病原体，近年来因抗药菌株增多等原因，使人类结核病的发病率和死亡率上升，下列有关结核杆菌的叙述，正确的是A．结核杆菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核B．结核杆菌抗药性的产生是应用抗生素诱导基因突变的结果C．接种卡介苗后，T细胞受刺激成为记忆细胞，产生相应的抗体D．感染结核杆菌后，机体主要通过特异性免疫的作用将其消灭3．下列有关造血干细胞中物质运输的途径，可能存在的是A．吸收的葡萄糖：细胞膜——细胞溶胶——线粒体B．合成的细胞膜蛋白：高尔基体——核糖体——细胞膜C．转录的mRNA：细胞核——细胞质基质——高尔基体D．合成的DNA聚合酶：核糖体——细胞溶胶——细胞核4．在人体的内环境中，可以发生的生理过程是A．血浆蛋白和血红蛋白的合成 B．丙酮酸氧化分解，产生二氧化碳和水C．抗体与相应的抗原发生特异性的结合 D．食物中的淀粉经消化，最终形成葡萄糖5．盐碱地中生活的某种植物，其细胞的液泡膜上有一种载体蛋白，能将细胞质中的Na+逆浓度梯度运入液泡，减轻Na+对细胞质中酶的伤害。

下列叙述错误．．的是A．Na+进入液泡的过程属于主动转运 B．Na+ 进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透性C．该载体蛋白作用的结果不利于增强细胞吸水能力D．该载体蛋白作用的结果有助于提高植物的耐盐性6．视网膜母细胞瘤为眼部恶性肿瘤，其发病与RB基因有关。

RB基因编码的蛋白质称为RB 蛋白，分布于核内，能抑制细胞增殖。

正常人体细胞中含有一对RB基因，当两个RB基因同时突变时，会发生视网膜母细胞瘤。

基因工程与克隆技术考点1 基因工程1.(2015·10月选考,节选)答案:限制性核酸切酶2.(2016·4月选考,节选)答案:(1)逆转录重组DNA分子农杆菌 B (2)摇床维持渗透压3.(2018·4月选考,节选)回答与基因工程和植物克隆有关的问题:(1)将含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载体pBI121均用限制性核酸切酶EcoRⅠ酶切,在切口处形成。

选取含抗虫基因的DNA片段与切割后的pBI121用DNA连接酶连接,在两个片段相邻处形成,获得重组质粒。

(2)已知用CaCl2处理细菌,会改变其某些生理状态。

取CaCl2处理过的农杆菌与重组质粒在离心管进行混合等操作,使重组质粒进入农杆菌,完成实验。

在离心管中加入液体培养基,置于摇床慢速培养一段时间,其目的是 ,从而表达卡那霉素抗性基因,并大量增殖。

解析:(1)EcoRⅠ酶切目的基因和载体,在切口处形成粘性末端;DNA连接酶使具有相同粘性末端的两个片段形成磷酸二酯键,能获得重组质粒。

(2)目的基因进入受体细胞并在受体细胞维持稳定和表达的过程,称为转化。

经转化的农杆菌,在离心管中加入液体培养基,置于摇床慢速培养一段时间,以使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态。

答案:(1)粘性末端磷酸二酯键(2)转化使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态1.基因工程的工具2.基因工程的原理与操作步骤(1)基因工程的原理①基本原理:让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定和高效地表达。

②基本要素:多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等。

(2)基因工程的基本操作步骤3.形成重组DNA分子(1)单酶切法将同一种限制性核酸切酶切割的质粒与目的基因片段混合,加入DNA连接酶,两两连接的产物(重组DNA分子)有以下3种:目的基因与目的基因的连接物;质粒与质粒的连接物;目的基因与质粒的连接物。

其中,只有目的基因与质粒的连接物才是真正需要的。

第二章、克隆技术一、克隆:即复制，产生完全相同的物质、细胞、个体等。

分子水平上的克隆:例如:细胞水平上的克隆:例如: 、线粒体、叶绿体的自我复制。

个体水平上的复制:无性繁殖(扦插、嫁接等)、植物、动物等。

细胞、个体克隆的基本条件:①含的活细胞(即细胞全能性)，②能调控细胞核发育的(如);③完成发育的必要环境条件(如诱导核-质重组细胞生长、分化的实验条件和怀胎母体的子宫环境)。

二、植物克隆植物克隆的技术基础是(一)组织培养(结合选修1和必修的相关知识):将植物细胞、组织培育成的过程。

原理:过程:主要和两个阶段[如右图图解][图解分析]①植物体细胞的全能性的实现前提是:在的状态下才能实现。

离体的植物的器官、组织或细胞可以是根、茎、叶等，或转基因的体细胞，或花粉(若为花粉时，这时的组织培养又称为技术，得到，这时的生殖方式是——有性生殖) ，同时对这些野外植株的组织细胞要进行。

②脱分化:已分化的组织、细胞恢复到的状态称为脱分化，脱分化是在的基础上实现的。

③愈伤组织:在制激下发生脱分化形成一种未分化的，具有的高度的薄壁细胞团组成的新生组织，该细胞内(有、没有)叶绿体，细胞的代谢类型是。

④培养基的成分:含和的琼脂培养基，物理性质:【选修1】基础培养基: (物理性质: ）培养基: MS培养基+NAA (生长素类似物) +BA (细胞分裂素类似物) +琼脂+蔗糖培养基: MS培养基+NAA (生长素类似物) +琼脂+蔗糖⑤培养的条件:无菌操作【选修1:70%乙醇浸泡10min, 在5%次氣酸钠浸泡5min,再用另一5%次氯酸钠浸泡5min,最后在超净台中用清洗习】【选修1】还需要温度，每天光照不少于的条件。

⑥将愈伤组织分散成单个的方法是:在上法。

分散成的单个细胞称为，该细胞的特点:细胞质，液泡而细胞核。

该细胞发育成完整植株要依次经历细胞团、、心形胚和时期。

⑦湿度锻炼: 【选修1】将苗移至中，保持以上湿度，2-3天后打开玻璃罩逐渐降低湿度，直到将罩全部打开处于自然湿度为止。

克隆技术在现代农业中的应用随着科技的不断发展，克隆技术被成功地应用于现代农业。

克隆技术的理论基础是体细胞核移植技术，它允许选取优异的动、植物个体并在无性繁殖过程中生产基因相同的后代。

这种技术已经在畜牧、养殖和植物种植中得到广泛应用，成为促进农业发展的重要手段之一。

1.克隆技术在畜牧养殖中的应用克隆技术在畜牧养殖中的应用主要是针对优质畜种，在不影响其基因优势的前提下，通过克隆技术获得更多后代，从而提高繁殖效率。

常见的应用方式是将高质量的动物捐赠其细胞过程中，获得一系列基因相同的后代。

比较著名的就是2003年诞生的“圆梦”，它是一只被克隆繁殖出来的嫩牛。

其捐赠者是来自新西兰的黑白围裙卓越剧团，是一冠品种。

通过克隆技术，从Misa的体细胞中提取细胞核、移植到牛卵母细胞中，然后移植到代孕母牛体内，此次嫩牛圆梦成功，使世界范围内的细胞核移植研究开启了新的篇章。

此外，克隆技术也可以通过复制人工授精的优异种牛，从而实现优质畜种的大规模繁殖。

这不仅通过减少人工授粉的时间和成本增加了生产效率，也可以通过缩减繁殖周期让农场的收益得到更好的利用。

2.克隆技术在植物种植和改良中的应用植物种植和改良是另一个广泛应用克隆技术的领域。

基于克隆技术的植物育种工作已经展现出良好的增产潜力，可帮助农场主获得更多的物质生产。

通过从优质植物中获取细胞，并通过体细胞核移植技术获得相同基因的后代，这种技术可以帮助种植者获得更多的优质植物，而不必担心杂种化的问题。

另外，克隆技术还可以用于草地改良。

随着越来越多的草坪出现，草地的改良已经成为小农场和大农场共同面临的问题。

通过克隆技术，可以从原始草地中选择出最优异的草种，并将其在别处复制繁殖，从而帮助草地更好地繁殖和保护，提高牛羊的饲料质量。

3.未来克隆技术在农业中的前景虽然克隆技术在现代农业中有着广泛的应用，但随着科技的不断进步，其前景将更为广泛。

通过基因修饰和基因编辑技术，可以使基因不再局限于克隆繁殖，而拥有更多的应用范围。