高中生物选修3细胞工程知识点
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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。
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。
细胞工程考点一植物细胞工程1.细胞工程(1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。
(2)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。
2.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。
(2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。
(3)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。
3.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞具有全能性。
(2)过程:4.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)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程(4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。
5.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。
③人工种子: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。
(2)作物新品种的培育①单倍体育种a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→秋水仙素诱导染色体数目加倍纯合子。
c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。
②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产1.植物组织培养的关键(1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
(2)培养基状态:固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基) (3)体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。
(4)光照的应用脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
2.杂种植物遗传物质的变化(1)遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
高中生物选修三细胞工程知识点高中生物是高中时期比较重要的一门课程,其中高中生物的细胞工程知识也是生物学中非常重要的知识之一。
下面就让店铺给大家分享一些高中生物选修三细胞工程知识点吧,希望能对你有帮助!高中生物选修三细胞工程知识点篇一1、大量元素:含量占生物体总重量的万分之一以上的元素,叫做大量元素,如:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
2、微量元素:含量比较少,但又是生物体生命活动所必需的元素,叫做微量元素,如:Fe、Mn、Zn、Ca、B、Mo等。
3、组成细胞的化合物(1)无机化合物:水、无机盐(2)有机化合物:蛋白质、核酸、糖类、脂质4、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关化合物产生特定的颜色反应。
糖类中的还原糖与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀;脂肪可以被苏丹Ⅲ染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色);蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应;淀粉遇碘变蓝色。
高中生物选修三细胞工程知识点篇二1、结合水:一部分水与细胞内的其它物质相结合,叫做结合水。
2、结合水的功能:是细胞的重要组成成分。
3、自由水:细胞中的大部分水以游离的形式存在,可以自由流动,叫做自由水。
4、自由水和功能:(1)细胞内的良好溶剂。
(2)参与生化反应。
(3)为细胞提供液体环境。
(4)运送营养物质和代谢废物。
5、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
6、无机盐的功能:(1)是细胞的结构成分。
(2)参与并维持生物的代谢活动。
高中生物选修三细胞工程知识点篇三(一)生物基因工程简介基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术。
所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。
重组DNA:重组DNA技术是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序,也称为分子克隆技术。
细胞工程知识点总结细胞工程知识点总结;一、细胞工程(CellEngineering):;二、生物工程包括:发酵工程、酶工程、细胞工程、基;三、1996年Dolly羊的克隆是通过核移植技术;四、植物组织培养:在人工培养基上无菌培养整株植物;五、植物组织培养的类型:;1、植株培养(Pl antCulture):在容器;植株来源:由种子无菌萌发而来;通过植物器官、组织;2、胚培养《细胞工程》知识点总结一、细胞工程(Cell Engineering):在体外对生物的细胞进行生长与分化的调控、遗传重组与改良,使其生产出人类所需要的产品。
包括:细胞培养、细胞融合、细胞器移植、核质移植、染色体移植、转基因等产品:生物的组织、器官、个体;抗体、多肽药物、蛋白质、酶;天然药物、色素、香精;等二、生物工程包括:发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程。
三、1996年Dolly羊的克隆是通过核移植技术,最后在体内生长、分化、发育而成的。
四、植物组织培养:在人工培养基上无菌培养整株植物或植物的器官、组织、细胞或原生质体。
又称为无菌培养(aseptic culture)、离体培养(in vitro culture)。
五、植物组织培养的类型:1、植株培养(Plant Culture):在容器(玻璃瓶、透明塑料瓶等)中无菌培养完整的植株。
植株来源:由种子无菌萌发而来;通过植物器官、组织、细胞再生而来。
在快速繁殖中,后期的成苗和壮苗阶段属于植株培养。
(一般时间较短)2、胚培养(Embryo Culture):无菌培养植物的成熟胚或未成熟胚,使其形成正常的植株。
1促进胚的提早萌发,缩短育苗时间;目的:○2克服远源杂种胚的夭折,以获得新的育种材料;○3在科学研究中,用胚培养所得到的幼苗作为其它试验的材料。
○3、器官培养(Organ Culture):无菌培养植物的根、茎、叶、芽、花、果等器官,使其增殖或形成其它的组织或器官等。
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。
专题二细胞工程(一)植物细胞工程概念:在无菌与人工控制的条件下,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。
1、理论基础(原理):细胞全能性全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞2、植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性,即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜能。
(2)过程:(3)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(4)地位:就是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
3、植物体细胞杂交技术(1)概念:将不同植物的体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,培育成新的植物体的技术。
细胞融合的生物学原理:细胞膜的流动性。
(2)过程:(3)诱导融合的方法:①物理法:离心、振动、电刺激等。
②化学法:一般用乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导原生质体融合。
③融合成功的标志:杂种细胞再生出细胞壁。
(4)植物体细胞杂交的终点就是培育成杂种植株,而不就是形成杂种细胞就结束。
杂种植株特征:具备两种植物的遗传特征。
原因就是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
(5)意义:克服了远缘杂交不亲与的障碍。
4、植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径:微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、人工种子(2)作物新品种的培育:单倍体育种、突变体的利用、细胞产物的工厂化生产。
(二)动物细胞工程1、动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就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,让这些细胞生长与繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
高中生物:细胞工程知识点(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(三)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。
生物细胞工程必背知识点生物细胞工程是一门综合性学科,涉及到细胞、生物学、生物化学、遗传学、工程学等多个领域的知识。
下面是生物细胞工程的一些必背知识点,供参考。
1.细胞结构:生物细胞工程要求对细胞的结构有深入的理解,包括质膜、核膜、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器的形态和功能。
2.细胞生理过程:了解细胞的代谢、分裂、信号传导、蛋白质合成等生理过程。
包括细胞的呼吸、光合作用、三磷酸腺苷(ATP)合成等。
3.生物分子:了解细胞内的生物分子,包括蛋白质、核酸、碳水化合物、脂类等。
理解它们在细胞功能和代谢中的作用。
4.基因组学:了解基因组结构和功能,包括DNA序列、基因编码、DNA复制和转录等。
5.蛋白质工程:了解蛋白质的结构和功能,包括蛋白质的折叠、修饰、定位等。
掌握蛋白质工程的方法和技术。
6.遗传工程:了解基因的遗传规律和遗传变异的机制。
掌握基因工程的基本原理和技术,包括基因克隆、基因表达等。
7.细胞培养技术:了解细胞培养的基础知识,包括培养基的配方、细胞传代、细胞凋亡等。
掌握细胞培养的实验技术和设备操作。
8.细胞工程应用:了解细胞工程在医学、农业、环境保护等领域的应用。
包括组织工程、干细胞治疗、转基因植物等。
9.生物伦理学:了解生物伦理学的基本概念和原则,包括生物实验伦理、生命伦理等。
掌握生物实验的伦理标准和操作规范。
10.研究方法:了解常用的实验方法和技术,包括PCR、蛋白质电泳、免疫细胞化学等。
掌握实验的设计和数据分析的方法。
11.研究文献:了解生物细胞工程领域的前沿研究和重要文献。
掌握查阅文献的方法和技巧。
12.安全知识:了解生物安全的概念和方法,包括实验室安全、实验废物处理等。
掌握实验室安全规范和操作流程。
以上是生物细胞工程的一些必背知识点,但仅仅了解这些知识还不足以掌握生物细胞工程的实践操作和理论研究。
这些知识需要通过实验实践和阅读相关文献来加深理解和应用。
希望这些知识点对你有所帮助。
第2章细胞工程植物细胞工程1、植物细胞工程的理论基础(原理):细胞的全能性,即,具有某种生命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。
这也是为什么植物的一瓣花瓣就可培育出完整的植株的原因。
理论上,生物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜力。
但是,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。
这是因为,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。
全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞2、植物细胞工程的基本技术:植物组织培养技术3、植物组织培养技术(1)概念:植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下,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。
(2)过程:离体的植物器官、组织或细胞―――→愈伤组织―――→试管苗――→植物体(3)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
A、植物繁殖的新途径:◆微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖◆作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)◆人工种子: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,经人工薄膜包装得到的种子。
优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输B、作物新品种培育◆单倍体育种:●a过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。
●b优点:明显缩短育种年限◆突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)◆细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。
高中生物选修三专题二细胞工程知识点归纳和答案细胞工程是一门涉及生物学、医学和工程学等多个领域的新兴学科,它主要研究利用细胞的生物学特性和工程技术手段来解决医学、农业和环境等领域的问题。
高中生物选修三专题二涉及的细胞工程的知识点主要包括细胞培养技术、细胞融合技术、基因工程技术以及细胞治疗等方面。
一、细胞培养技术1. 细胞培养的概念和意义细胞培养是指将细胞以合适的培养条件在人工培养基中进行生长和繁殖的技术。
利用细胞培养技术,可以研究细胞的生物学特性、制备生物药物、进行组织工程等。
2. 细胞培养的基本原理和步骤细胞培养的基本原理是利用培养基提供的养分和生长因子,通过调节培养条件如温度、pH值和气氛等,使细胞在体外生长和繁殖。
细胞培养的步骤包括细胞的分离、细胞的传代、细胞的增殖和细胞的检测。
3. 细胞培养的类型和应用细胞培养的类型主要包括原代细胞培养、细胞系的培养和转染细胞的培养等。
细胞培养在医学上的应用包括生产疫苗、制备生物药物、进行细胞治疗和组织工程等。
二、细胞融合技术1. 细胞融合的概念和意义细胞融合是指将两个或更多不同种类的细胞融合在一起,形成一种新的细胞,从而产生许多新的特性和功能。
细胞融合技术可以用于制备嵌合抗体、研究细胞信号传导途径、分析病毒感染机制等。
2. 细胞融合的方法和机制细胞融合的方法主要包括化学方法、电融合和病毒介导融合等。
细胞融合的机制涉及细胞膜的融合、染色体的融合和胞质的融合等。
3. 细胞融合的应用细胞融合技术在医学上的应用包括制备嵌合抗体、研究肿瘤发生机制和治疗肿瘤等。
三、基因工程技术1. 基因工程的概念和意义基因工程是指通过人工方法将不同物种的基因片段进行组装和改组,从而创造具有特定功能的基因,进而改变物种的遗传特征。
基因工程技术可以用于农业、医药和环境等方面。
2. 基因工程的方法和步骤基因工程的方法主要包括基因片段的克隆、基因的定向突变和基因的转导等。
基因工程的步骤包括目的基因的选择、目的基因的克隆和目的基因的转导等。
高中生物选修3知识点总结一、细胞工程1.细胞工程的定义和意义:细胞工程是利用细胞的生理功能和遗传特性,通过细胞工程技术对细胞进行分离培养、选育和改造等操作,以提高细胞产物的质量和数量。
细胞工程可以用于生物药物的生产、组织工程、再生医学、基因治疗等领域。
2.细胞培养技术:细胞培养是细胞工程的基础,包括细胞分离、细胞培养基的组成和制备、细胞培养条件的控制、细胞培养过程的观察和分析等。
3.基因转染和细胞转染技术:基因转染和细胞转染是将外源基因导入靶细胞内的技术,常用的方法包括转染、电穿孔、病毒载体等。
这些方法可以用于基因表达、基因敲除和基因修饰等研究。
4.细胞分离和细胞分选技术:细胞分离和细胞分选技术是根据细胞的形态、大小、电荷、免疫性等特性,将细胞从混合细胞群中分离和纯化出的一种技术。
常用的方法包括离心分离、电泳分离、流式细胞仪等。
二、基因工程1.基因工程的定义和意义:基因工程是利用DNA重组和DNA合成等技术,对基因进行改造和重组,进而对生物体进行改良,用于农业、医学、工业等领域。
基因工程可以提高作物的产量和抗病性,生产重要的蛋白质和酶,开发新的治疗手段等。
2.DNA重组技术:DNA重组技术包括DNA切割、DNA连接和DNA复制等步骤。
DNA切割常用的酶有限制性内切酶,DNA连接可以通过DNA连接酶进行。
DNA复制是指将DNA在合成过程中遵循碱基互补配对原则。
3.基因克隆技术:基因克隆是指将其中一特定基因从一个个体中剪切出来,并通过重组DNA技术插入到另一个生物体中,使其表达特定的基因产物。
基因克隆可以用于生物工厂的构建、基因筛选和连接等。
4.转基因技术:转基因技术是指将外源基因导入到接收器官或生物体中,使其具备新的遗传特性。
转基因技术可以用于改良植物、动物和微生物的性状,如提高作物的抗病性、增加动物的生长速度等。
三、生物技术1.PCR技术:PCR(聚合酶链反应)技术是一种通过体外DNA扩增的技术。
高中生物细胞工程技术知识点总结
高中生物细胞工程技术知识点总结如下:
1. 细胞工程是指利用细胞生物学技术和方法,对细胞进行人为操作,从而获得人类需要的产品或实现植物、动物、微生物的遗传改良。
2. 细胞工程的基本原理:将2个不同物种的细胞融合,或对某个物种的细胞进行显微操作、遗传操作(转导、转化、转化因子)、人工授精等,使融合后的细胞或个体表现出不同于原来2个细胞的杂种细胞或杂种个体的特性。
3. 细胞工程包括:
(1) 细胞融合技术:
①概念:使两个或多个不同物种的细胞融合成一个杂种细胞。
②举例:杂交水稻、“骨髓灰质炎”疫苗的生产、单克隆抗体的制备。
(2) 细胞器移植技术:
①概念:将某种细胞器或组织从一细胞中分离出来,移植到另一细胞中去。
②举例:将人工染色体移入酵母菌细胞、巨噬细胞中的人工染色体。
(3) 细胞核移植技术:
①概念:将一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组出一个新的胚胎。
这个新的胚胎最终发育成动物个体(克隆动物)。
②举例:多莉羊的培育。
(4) 染色体移植技术:
①概念:将一种生物的一个或几个染色体移入另一种生物的卵细胞中,使其重组出一个新的胚胎。
这个新的胚胎最终发育成动物个体(克隆动物)。
②举例:小鼠“昆明株”的繁育。
(5) 干细胞移植技术:
①概念:将某种动物的胚胎干细胞移植到其他动物胚胎的卵黄囊内,使其发育成器官或组织。
该器官或组织可供原宿主动物使用。
②举例:将人体胚胎干细胞移植到羊的卵黄囊中,培养出人体器官。
高中生物细胞工程知识点总结
细胞工程是一门涉及到细胞生物学、遗传学、化学和工程学等学科的交叉学科,主要研究细胞的生长、分化、代谢、分泌、生产及其对环境的响应等方面。
以下是高中生物细胞工程的知识点总结:
1. 细胞基本结构:包括细胞膜、细胞质、细胞核;
2. 细胞代谢:包括可以分为构造新物质的合成代谢和分解物质以提供能量的分解代谢两个方面;
3. 真核细胞的基因表达:包括转录和翻译两个过程;
4. 细胞培养技术:包括原代培养、细胞株培养、悬浮培养和三维培养等方法;
5. 变异和遗传工程:通过基因编辑、基因改造等技术对细胞进行改造,以提高细胞的生产效率;
6. 细胞实验室技术:包括无菌技术、微观技术、细胞检测技术和细胞分离技术等;
7. 细胞生产技术:包括单细胞和多细胞生产、发酵、培养和分离等技术;
8. 细胞应用技术:包括抗生素生产、酶的生产、激素生产、疫苗生产、抗癌药物开发等。
细胞工程是一个非常复杂而又广泛的学科,它可以应用于医学、农业和食品等多个领域,为我们生活和发展带来了巨大的改变和进步。
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。
细胞工程
考点一植物细胞工程1.细胞工程
(1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。
(2)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。
2.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。
(2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。
(3)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。
3.植物组织培养技术
(1)原理:植物细胞具有全能性。
(2)过程:
4.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)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程(4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。
5.植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。
③人工种子: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。
(2)作物新品种的培育
①单倍体育种
a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→
秋水仙素诱导
染色体数目加倍
纯合子。
c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。
②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产
1.植物组织培养的关键
(1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
(2)培养基状态:固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基) (3)体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。
(4)光照的应用
脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
2.杂种植物遗传物质的变化
(1)遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
(2)染色体组数
①染色体组数=两种植物体细胞内染色体组数之和。
②植物体细胞杂交形成的杂种植株,有几个染色体组就称为几倍体。
考点二 动物细胞工程
1.动物细胞培养
(1)地位:动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。
其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。
(2)培养过程
(3)培养条件
①无菌、无毒环境⎩⎪⎨⎪
⎧培养液和培养用具进行无菌处理培养过程加抗生素定期更换培养液,清除代谢产物
②营养:除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。
③适宜的温度:36.5 ℃±0.5 ℃;适宜的pH :7.2~7.4。
④气体环境⎩
⎪⎨⎪⎧95%的空气:其中O 2为细胞代谢必需5%的CO 2:维持培养液的pH
2.动物体细胞克隆技术(核移植技术) (1)原理:动物细胞核具有全能性。
(2)核移植分类:胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)
(4)应用:①加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。
②保护濒危物种。
③生产医用蛋白。
④作为异种移植的供体。
⑤用于组织器官的移植。
3.动物细胞融合和单克隆抗体的制备 (1)动物细胞融合
①原理:细胞膜的流动性。
②融合方法:聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。
③意义:突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能,也为制造单克隆抗体开辟了新途径。
(2)单克隆抗体 ①制备过程
②优点:特异性强、灵敏度高,可大量制备。
③用途:作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物。
[思维拓展]判断正误:
(1)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性(×)
提示判断是否体现全能性的标志是看其是否能发育成完整个体;杂交瘤细胞培养产生单克隆抗体是细胞水平上的克隆,不能体现全能性。
(2)若不采用动物细胞融合的方法,就不能生产出单克隆抗体(×)
提示能。
可从经免疫的B淋巴细胞中获取决定所需抗体的基因(目的基因),导入骨髓瘤细胞,然后培养骨髓瘤细胞并从培养液中提取分泌物,便可得到单克隆抗体。
(3)细胞融合之后需要一次筛选,即可得到能产生单一抗体的杂交瘤细胞(×)
(4)利用单克隆抗体制成的“生物导弹”,其选择性是由药物决定的,与抗体无关(×)
练习:
1.(2016·全国课标卷Ⅱ,40)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
回答下列问题:(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为________。
过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用________的方法。
②代表的过程是________。
(2)经过多次传代后,供体细胞中________的稳定性会降低。
因此,选材时必须关注传代次数。
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是_____________________________________________________________。
(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了_______________________________________________________________。
答案(1)XX或XY显微操作(去核法)胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)已经分化的动物体细胞核具有全能性。