(2019新教材)人教版高中生物选择性必修3第2章细胞工程知识点总结.docx
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1、1第 2 章细胞工程第 1 节植物细胞工程一、细胞工程的概念与分类原理和方法细胞生物学、分子生物学和发育生物学操作水平细胞器、细胞或组织水平目的获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品分类植物细胞工程和动物细胞工程二、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生物体内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。三、植物组织培养技术1概念:将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。2理论基础:植物细胞的全能性。3基本过程(1)脱分化:在一定的激素和营
2、养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成愈伤组织的过程。(2)愈伤组织:脱分化产生的不定形的薄壁组织团块。(3)再分化:愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。4菊花的组织培养25植物组织培养过程中应注意的问题(1)接种时注意外植体的方向,应将外植体的形态学下端插入培养基,不能倒插。(2)培养一株完整的试管苗,必须先进行生芽培养,再进行生根培养。如果顺序颠倒,先诱导生根,就不好诱导生芽了。(3)菊花植物组织培养中,愈伤组织的形成一般不需要光照,而在后续的培养过程中,需要一定量的光照。(4)试管苗一般在高湿、弱光、恒温等条件下培养生长,
3、出瓶后一定要注意保温、保湿。(5)试管苗的光合作用能力弱,在移栽前应给予较强光照闭瓶炼苗,以促进幼苗向自养苗转化。四、植物体细胞杂交技术1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过程不同种的植物细胞原生质体融合后的原生质体杂种细胞愈伤组织杂种植株(1)过程表示去除细胞壁。(2)过程表示诱导原生质体融合。(3)过程表示杂种细胞再生出细胞壁。(4)过程和分别表示脱分化和再分化。3意义: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。4、细节知识点:(1)植物体细胞融合形成杂种细胞是否标志着植物体细胞杂交技术的完成?提示:
4、不是,细胞融合成功的标志是杂种原生质体再生出细胞壁形成杂种细胞,植物体细胞杂交完成的标志是培育出杂种植株,而不是形成杂种细胞。(2)只考虑两两融合,原生质体 A 和 B 可以形成几种融合细胞?哪种融合细胞才是符合要求的?提示:三种类型:AA、BB、AB;只有 AB 型才是符合要求的。(3)从结果上看杂种植株在遗传上有何特点?从杂种植株的染色体组成上看属于何种变异?提示:遗传物质来自两个亲本,具有双亲的遗传性状;染色体数目增加,属于染色体数目的变异。五、植物繁殖的新途径1快速繁殖3(1)快速繁殖技术: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:高效、快速地实现种苗的大
5、量繁殖;保持优良品种的遗传特性。(3)实例:兰花、甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产。2作物脱毒(1)选材部位:植物的顶端分生区附近,因为此处细胞内的病毒极少,甚至无病毒。(2)优点:提高作物的产量和品质。(3)实例:脱毒马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等作物的培育。六、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染色体加倍纯合植株选择优良品种(2)优点后代是纯合子,能稳定遗传明显缩短育种年限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
6、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:抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。七、细胞产物的工厂化生产1次生代谢物:是一类小分子有机化合物(如酚类、萜类和含氮化合物等),在植物抗病、抗虫等方面发挥作用,也是很多药物、香料和色素等的重要来源。2技术基础:植物细胞培养技术,即在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。3实例:紫草宁、紫杉醇和人参皂苷等的生产。第 2 节动物细胞工程一、动物细胞培养的概念动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织, 将它分散成单个细胞, 然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。二、动物细胞培养的条件1营养:培养基
7、中应含有细胞所需要的各种营养物质,如糖类、氨基酸、无机盐、维生素等, 由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚, 因此通常需要加入血清等一些天然成分。2无菌、无毒的环境4(1)对培养液和所有培养用具进行灭菌处理;(2)在无菌环境下进行操作;(3)定期更换培养液以便清除代谢物。3温度、pH 和渗透压温度:36.50.5 pH:7.27.4适宜的渗透压4气体环境O2:细胞代谢所必需的CO2:维持培养液的 pH三、动物细胞培养的过程1细胞贴壁:体外培养的动物细胞大多数往往贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁。2接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖,这种现象称
8、为接触抑制。3原代培养:分瓶之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养。4传代培养:分瓶后的细胞培养称为传代培养。5幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较,分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较,哪些细胞更易于培养?为什么?提示: 幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞更易于培养, 分化程度低的细胞比分化程度高的细胞更易于培养。因为这些细胞增殖能力强,有丝分裂旺盛,所以幼龄动物、分化程度低的组织细胞易培养。6 进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞, 这说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行吗?提示:说明细胞间的物质主要是蛋白质。用胃蛋白酶不行,因为胃蛋白酶的最适 pH 约为 2,而多数动物细胞培
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