2014 选修3《现代生物科技专题》一轮复习知识梳理
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《现代生物科技专题》知识点总结选修3③具有,供。
专题1 基因工程(2)最常用的运载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于一、基因工程的基本工具,并具有的双链。
1.“分子手术刀”——二、基因工程的基本操作程序 1)来源:主要是从生物中分离纯化出来的。
(第一步:目的基因的获取分子的某种2)功能:能够识别 DNA的核苷酸序列,并且使每一条链中(性。
部位的两个核苷酸之间的断开,因此具有的因子。
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人工合成目的基因的常用方法有。
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)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定(1 键。
①相同点:都缝合 2)目的:获取大量的目的基因(,只能将双链·②区别:EcoliDNA连接酶来源于 DNA片段互补的(3)原理:,但连接平连接酶能缝合DNA之间的磷酸二酯键连接起来;而T 4。
末端的之间的效率较解链为;)过程:第一步:加热至90~95℃,DNA(4与(2)DNA聚合酶作用的异同:DNA加到已有的核苷酸片段的末端,聚合酶只能将 DNA结合;6055~℃,与两条单链第二步:冷却到的末端,形成磷酸二酯键。
形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接的合成。
75℃,从引物起始进行70第三步:加热至~第二步:基因表达载体的构建,目的:使目的基因在受体细胞中,并且可以1.模板不同点模板模板。
使目的基因能够个连接的对象2DNADNA单个脱氧核苷酸加到已存在的单链片段片段上+组成:+++2.作用实质形成,是1)启动子:是一段有特殊结构的,位于基因的(相同点化学本质蛋白质,最终获得所需的。
能驱动基因识别和结合的部位,。
2()终止子:也是一段有特殊结构的,位于基因的 3.“分子运输车”——,从而将 3()标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中)运载体具备的条件:(1。
选修3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。
(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(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(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“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:λ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)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。
选修3《现代生物科技专题》知识点总结专题1 基因工程、基因工程的基本工具1•“分子手术刀”一一限制性核酸切酶( 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2. “分子缝合针” 一一DNA连接酶(1) 两种DNA连接酶(E • coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E - coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率—二(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。
3•“分子运输车”一一运载体(1 )运载体具备的条件: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 )最常用的运载体是质粒,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。
、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)PCR勺含义: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:加热至90〜95C, DNA解链为单链;第二步:冷却到55〜60 C,引物与两条单链DNA吉合;第三步:加热至70〜75C, TaqDNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。
焦作四中选修3《现代生物科技专题》必记知识点归纳1、DNA重组技术,实现这一精确的操作过程至少需要三种工具,即准确切割DNA的“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)、将DNA片断再连接起来的“分子缝合针”——DNA连接酶、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”——运载体。
2、限制酶:主要从原核生物中分离纯化出来,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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裂。
形成黏性末端和平末端两种。
3、DNA连接酶:根据酶的来源不同分为两类:E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。
二者都是将双连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。
4、常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
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。
5、基因工程的基本操作步骤主要包括四步: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。
6、基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。
其目的是:是目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。
其组成是:目的基因、启动子、终止子、标记基因(鉴定受体细胞是否含有目的基因,便于筛选)。
7、受体细胞有植物、动物、微生物之分。
8、目的基因导入受体细胞后,是否可以维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。
这是基因工程的第四步工作。
9、将目的基因导入植物细胞的方法:农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法。
10、将目的基因导入动物细胞的方法:显微注射技术。
11、将目的基因导入微生物细胞:用CaCl2处理,增大细胞壁的通透性。
12、检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组中,是否转录出mRNA的方法:DNA分子杂交技术(用目的基因做探针,如果显示出杂交带则成功)。
13、检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法:抗原——抗体杂交。
选修3 现代生物科技专题知识点 专题1 基因工程 一.知识网络概念:又叫DNA 重组技术,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DNA 中某种特定的核苷酸序列,并使特定部位的磷酸二酯键断开基 来源:大肠杆菌本 作用 :连接黏性末端 工T 4 噬菌体具能在受体细胞中复制并稳定保存 具有一至多个限制酶切点 具有标记基因将目 的基 因导 入受 体细胞目的基因的 检测与鉴定基因工程的操作程序基因工程 应用基因工程操作中的几个问题DNA 连接酶、DNA 聚合酶等的理解蛋白质工程与基因工程比较如果有一亲代DNA上某个碱基发生突变,一定会使其子代的性状发生改变吗?①体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因;②DNA上某个碱基对发生改变,它不一定位于基因的中能编码氨基酸的部位;③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变,则受精后一般不会传给子代;④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因,并将该隐性基因传给子代,而子代为杂合子,则隐性性状不会表现出来;⑤根据密码子的兼并性,有可能翻译出相同的氨基酸;⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果,在某些环境条件下,改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。
思考:真核生物的基因导入细菌细胞后,不能正常发挥功效的可能原因有哪些?①被细菌体内的限制性内切酶破坏。
②该基因指导合成的蛋白质不能在细菌体内正确修饰和表达。
③细菌的RNA聚合酶不能识别真核基因的位点,致使不能启动转录。
④细菌细胞中没有切除内含子转录部分的酶。
专题2 细胞工程(2)动物细胞培养①概念:取动物体的相关组织分散成单个细胞后,在适宜培养基中使细胞生长和增殖的过程。
②基本过程:培养的动物细胞大都取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官组织,将组织取出来以后,先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理,使细胞分散成单个细胞,然后配制一定浓度的悬浮液,在培养瓶中进行原代培养。
《现代生物科技专题》书本知识点总结学案一、基因工程(一)基因工程的概念和原理:1: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分子水平进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
2:原理:基因重组。
(二)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。
(4)与解旋酶的区别:解旋酶使两条单链中的氢键断开,限制酶使单链中的磷酸二酯键断开。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(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”——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)最常用的运载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA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(三)基因工程的基本操作程序1.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。
高中生物选修3《现代生物科技专题》知识梳理本文将对高中生物选修3《现代生物科技专题》进行知识梳理,主要涉及基因工程、细胞工程、胚胎工程和蛋白质工程等内容。
一、基因工程基因工程是一种对DNA进行操作的技术,其基本原理是利用限制性内切酶将外源基因切成片段,再通过连接酶将其与载体DNA结合,进而将目的基因导入受体细胞中。
基因工程的应用非常广泛,涉及到医药、农业、工业等领域。
例如,利用基因工程生产药物、改良作物、制造化学品等。
二、细胞工程细胞工程是一种通过对细胞进行操作的技术,包括培养、融合、转化等。
其中,培养细胞是细胞工程的基础,通过培养细胞可以获得大量的细胞样本。
此外,细胞融合也是细胞工程的重要技术,通过该技术可以获得异源细胞。
细胞工程在医药、农业、工业等领域也有广泛应用,例如,利用细胞工程生产疫苗、改良作物、制造细胞培养物等。
三、胚胎工程胚胎工程是一种对早期胚胎进行操作的技术,包括超数排卵、胚胎移植、胚胎克隆等。
其中,超数排卵是胚胎工程的基础,通过该技术可以获得大量的早期胚胎。
此外,胚胎移植也是胚胎工程的重要技术,通过该技术可以将早期胚胎移植到代孕母亲体内。
胚胎工程在农业、畜牧业等领域也有广泛应用,例如,利用胚胎工程生产优良品种家畜、克隆珍稀动物等。
四、蛋白质工程蛋白质工程是一种通过对蛋白质进行操作的技术,包括蛋白质合成、蛋白质修饰等。
其中,蛋白质合成是蛋白质工程的基础,通过该技术可以合成各种蛋白质。
此外,蛋白质修饰也是蛋白质工程的重要技术,通过该技术可以改变蛋白质的化学性质、生物学性质等。
蛋白质工程在医药、农业、工业等领域也有广泛应用,例如,利用蛋白质工程生产药物、改良作物、制造酶等。
综上所述,高中生物选修3《现代生物科技专题》主要涉及基因工程、细胞工程、胚胎工程和蛋白质工程等内容。
这些技术不仅在学术研究领域具有重要意义,而且在各个领域得到了广泛的应用。
随着科学技术的发展,这些技术将会不断改进和完善,为人类带来更多的福祉。
2014选修3《现代生物科技专题》一轮复习知识梳理专题1 基因工程1.1 基因工程的诞生一、基因工程的诞生1、20世纪中叶,基础理论取得了重大突破•DNA是遗传物质的证明:1944艾弗里等人•DNA双螺旋结构和中心法则的确立:1953年沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型。
1958年,梅塞尔松和斯塔尔用实验证明了DNA 的半保留复制,随后不久确立了中心法则。
•遗传密码的破译:1963年,尼伦贝格等破译了遗传密码。
2、技术的发明使基因工程的实施成为可能•基因转移载体的发现•工具酶的发明•DNA合成和测序技术的发明•DNA体外重组的实现•重组DNA表达实验的成功:1973年,博耶和科恩将两种不同来源的DNA 分子进行体外重组,并首次实现了在大肠杆菌中的表达,至此,基因工程正式问世。
•第一例转基因动物问世:1980年,科学家首次通过显微注射法,培育出世界上第一个转基因动物。
这一实验被认为是基因工程发展史上的一个里程碑。
•PCR技术的发明:1985年,科学家莫里斯发明。
二、基因工程的概念是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中表达,产生人类需要的基因产物的技术。
又称重组DNA技术。
思考:(1)基因工程的物质基础是:所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。
(2)基因工程的结构基础是:所有生物的DNA均为双螺旋结构。
(3)一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达,是因为它们共用一套遗传密码子。
1.2 基因工程的原理及技术一、基因工程的工具——酶与载体1、分子手术刀:限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
(1)来源:主要从原核生物中分离和纯化。
(2)特点:每种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点上切割DNA分子。
(切割的化学键:磷酸二酯键)(2)切割方式错位切:产生黏性末端。
平切:产生平口末端。
2、分子针线:DNA连接酶。
(1)类型:E〃coliDNA连接酶、T4DNA连接酶等。
(2)作用:可以将两个DNA 片段之间的2各缺口通过磷酸二酯键同时连接起来。
3、运载工具:载体。
(1)种类:质粒(常用)、噬菌体、可起载体作用的动植物病毒。
(2)质粒:来源:是细菌细胞质中一种很小的环状、双链DNA 分子。
条件:①具有一个至多个限制酶切割位点。
②能在受体细胞中自我复制,或整合到染色体DNA 上,随染色体DNA 进行同步复制。
③具有某些标记基因。
(供重组DNA 的 鉴定和选择) ④能“友好”地“借居”在受体细胞内; 二、基因工程的一般过程与技术苏教版 人教版1、获得目的基因 1、目的基因的获取2、制备重组DNA 分子 2、基因表达载体的构建3、转化受体细胞 3、将目的基因导入受体细胞4、筛选出获得目的基因的受体细胞4、目的基因的检测与鉴定5、培养受体细胞并诱导目的基因的表达 1、目的基因的获取(1)目的基因:主要是指编码蛋白质的结构基因。
(2)获取方法从自然界已有物种中分离 人工合成补充:聚合酶链式反应技术(PCR 技术) (1)PCR :即聚合酶链式反应(2)PCR 技术:在体外通过酶促反应有选择地大量扩增目的基因或序列的技术。
(3)方法:2、基因表达载体的构建(核心)(1)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因可以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(3)构建步骤:用同一种限制酶切割目的基因和载体,从而产生相同的黏性末端,再用DNA 连接酶连接。
(形成的分子称:重组DNA 分子或重组质粒。
) 【特别提示】插入的目的基因只是目的基因部分,其表达需要调控序列,因而用作载体的质粒前需有启动子,后需有终止子。
3、将目的基因导入受体细胞(转化) (1)受体种类不同,导入方法不同导入植物细胞:农杆菌转化法(常用)、基因枪法、花粉管通道法。
从基因文库中获取目的基因利用PCR 技术扩增目的基因 逆转录RNA 聚合酶识别和结合部位,位于基因的首端。
鉴别受体细胞中是否含有目的基因。
终止信号,位于基因的尾端。
导入动物细胞:显微注射法。
导入微生物细胞:Ca2+处理法。
(2)受体细胞的种类植物:可以是受精卵、体细胞(可经组织培养成完整个体)动物:受精卵(因为动物细胞的全能性受到抑制)(3)转化实质:目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上。
4、目的基因的检测与鉴定(1)分子检测①检测转基因生物的染色体DNA是否插入了目的基因(DNA分子杂交法)②检测目的基因是否转录出了mRNA(分子杂交法)③检测目的基因是否翻译出了蛋白质(抗原—抗体杂交法)(2)个体生物学水平鉴定检测转基因生物是否具有了我们所需要的遗传特性。
三、基因工程育种1、方法:提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种2、原理:基因重组。
3、优点:目的性强,可以按照人们的意愿定向改造生物;育种周期短。
4、缺点:技术复杂,存在安全性问题。
5、实例:抗软化番茄的培育。
1.3 基因工程的应用一、转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。
二、基因工程的应用 1、植物基因工程抗虫转基因植物—减轻农药对环境的污染 抗病转基因植物 抗逆转基因植物利用转基因改良植物的品质 2、动物基因工程提高动物的生长速度 改善畜产品的品质用转基因动物生产药物(乳腺生物反应器) 用转基因动物作器官移植的供体 3、基因工程药物的生产如用转基因工程菌生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
4、基因诊断和基因治疗 (1)方法● 基因诊断:采用基因检测的方法(DNA 分子杂交技术)来判断患者是否出现了基因异常(如遗传病患者的基因缺陷)或是否携带病原体(如乙型肝炎病毒)等。
● 基因治疗:是指利用正常基因臵换或弥补缺陷基因的的治疗方法。
成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内。
体内基因治疗:用基因工程的方法,直接向人体组织细胞中转移基因的方法。
(2)实例:ADA 基因缺陷症基因治疗机理途径1.4 蛋白质工程一、蛋白质工程崛起的缘由基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的,它们的结构和功能符合物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
二、蛋白质工程的概念指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需求。
基因工程是其中的关键技术,因此,蛋白质工程又被称为第二代基因工程。
三、蛋白质工程的原理1、天然蛋白质合成:基因→表达(转录和翻译)→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。
(中心法则)2、蛋白质工程:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)四、蛋白质工程的类型1、类型(1)大改:是指根据氨基酸的性质和特点,设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质,使之具有特定的氨基酸序列、空间结构和预期的功能。
(2)中改:是指在蛋白质分子中替代某一肽段或一个特定的结构域。
(3)小改:是指通过基因工程中的定点诱变技术,有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基,以改善蛋白质的性质和功能。
2、定点诱变技术(见右图)五、蛋白质工程的应用1、通过改造酶的结构,有目的地提高酶的热稳定性。
2、在生物工程制药领域,蛋白质工程也有广泛的应用。
专题2 克隆技术2.1 细胞工程概述一、细胞工程的概念是指以细胞为基本单位,在体外无菌条件下,进行培养、繁殖或利用细胞融合、核移植等技术,使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变,从而改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体,以及获得某些有用的细胞代谢产物的技术。
二、细胞工程的类型1、按研究对象可分为:植物细胞工程、动物细胞工程、微生物细胞工程2、按所用技术可分为:● 植物组织培养、植物体细胞杂交● 动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体制备、细胞核移植技术和动物体细胞克隆2.2 植物的组织培养一、植物细胞的全能性1、概念:生物体内几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质,具有发育成为完整个体所必需的全部基因,因此,这些细胞都具有发育成为一个新的生物个体的潜能。
细胞的这种特性称为细胞全能性。
2、理论依据:生物体内几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质,具有发育成为完整个体所必需的全部基因。
3、全能性大小的判断(1)受精卵>配子>体细胞 (2)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、实现全能性的条件 (1)离体状态。
(2)环境条件条件适宜(如营养物质、激素、温度等)。
5、体细胞未表现出全能性的原因基因的表达具有选择性。
即未离体细胞只能在机体的调控下定向分化,不能表达其全能性。
6、植物细胞的全能性是植物细胞工程的基础。
【特别提示】目前的实验证明,离体的植物体细胞的全能性得到了充分的体现(如植物组织培养),而离体的动物体细胞,其全能性受到限制,但其细胞核仍然保持全能性(如克隆技术培养动物个体),然而需要卵细胞质才能体现出来。
二、植物细胞工程 (一)植物组织培养1、概念:是指依据细胞全能性的原理,在无菌条件下,分离植物的器官、组织、细胞或原生质体(称为外植体),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、理论基础:植物细胞的全能性。
3、过程:附:相关概念● 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。
● 脱分化:由已分化的植物细胞形成愈伤组织的过程。
● 再分化:愈伤组织生长一段时间后再移植到新的培养基(人教版:分化培养基)上继续培 养,重新诱导分化形成根、芽等器官的过程。
4、条件:首先用消毒剂除去外植体表面的微生物,在无菌条件下将其放到适宜的培养基上。
培养基一般有五类成分:(1)水(2)无机营养:包括大量元素和微量元素。
(3)有机营养:主要有糖、维生素、氨基酸。
(4)生长物质:指植物激素,常用的有生长素和细胞分裂素,离体培养物的根芽分化取决于激素间的比例。
此外,赤霉素对刺激细胞的伸长也有一定的作用。
(5)天然附加物:如椰子乳、酵母提取物等。
离体的器官、组织、细胞愈伤 组织再分化(分化培养基)胚状体→试管苗→植物体5、应用(1)微型繁殖:不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
(2)作物脱毒:植物分生区附近,如茎尖、根尖,很少被病毒感染,甚至无病毒,因而被用来培育无病毒植株。
(3)制备人工种子①概念:是指在植物组织培养中得到的体细胞胚状体,包埋在含有营养物质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。