高中生物2.1.1植物細胞工程的基本技術知識梳理新人教版選擇性必修3

2.1.1植物細胞工程的基本技術知識梳理細胞工程：細胞工程是指應用_____細胞生物學_____、_____分子生物學_____和_____發(fā)育生物學_____等多學科的原理和方法，通過細胞器、細胞或組織水平上的操作，有目的地獲得__________特定的細胞、組織、器官、個體_______________或其產品的一門綜合性生物工程。1．原理和方法：_____細胞_____生物學和_____分子_____生物學。2．操作水平：_____細胞_____水平或_____細胞器_____水平。3．目的：按照人的意愿來改變細胞內的_____遺傳物質_____或獲得_____細胞產品_____。一、細胞的全能性1.概念：細胞經______分裂______和______分化______后，仍然具有___________產生完整生物體______或_______分化成其他各種細胞_______的______潛能______，即細胞具有______全能性______。2.細胞具有全能性的原因（物質基礎）生物體的細胞中都含有該物種的__________全套遺傳物質______，都有______發(fā)育成為完整個體所需的全部遺傳信息______。3.生物體生長發(fā)育過程中細胞不表現(xiàn)全能性的原因（不離體的細胞無法表現(xiàn)出全能性的原因）__________在特定的時間時間和空間條件下，細胞中的基因會選擇性地表達______________4.全能性大小比較（1）受精卵、體細胞、生殖細胞____________受精卵＞生殖細胞＞體細胞________________________（2）分化程度高的細胞、分化程度低的細胞____________分化程度低的細胞＞分化程度高的細胞_______________（3）分裂能力強的細胞、分裂能力弱的細胞____________分裂能力強的細胞＞分裂能力弱的細胞______________（4）植物細胞、動物細胞____________植物細胞＞動物細胞______________________________（5）幼嫩的細胞、衰老的細胞____________幼嫩的細胞＞衰老的細胞________________________二、植物組織培養(yǎng)技術1.概念：植物組織培養(yǎng)是指將______離體_____的植物_____器官______、____組織______或______細胞______（稱為______外植體______）等，培養(yǎng)在人工配制的______培養(yǎng)基______上，給予___________適宜的培養(yǎng)條件______，誘導其形成_______完整植株______的技術。2.原理：____________植物細胞的全能性____________3.生殖方式：______無性生殖_______4.分裂方式：_______有絲分裂_______5.植物組織培養(yǎng)中細胞表現(xiàn)出全能性的條件（1）______離體______（最關鍵）；（2）嚴格的______無菌條件______；（3）適宜的培養(yǎng)條件（適宜的溫度和PH等）；（4）適宜______濃度和比例______的激素（生長素、細胞分裂素等）；（5）一定的營養(yǎng)條件；6.基本過程：eq\x(外植體)eq\o(――→,\s\up7(脫分化))eq\x(愈傷組織)eq\o(――→,\s\up7(再分化))eq\x(胚狀體或叢芽)eq\o(――→,\s\up7(發(fā)育))eq\x(植株)（1）脫分化：在一定的____激素____和______營養(yǎng)______等條件的_______誘導_______下，_______已經分化_______的細胞_____________失去其特有的結構和功能______________，轉變成_______未分化的細胞________的過程。（2）愈傷組織：是通過細胞分裂形成的，細胞排列疏松且無規(guī)則，高度液泡化呈無定形狀態(tài)的______薄壁細胞______。（3）再分化：_______愈傷組織_______能重新____分化____成_______芽、根等器官_______的過程。（4）適宜的培養(yǎng)條件：離體、無菌條件、種類和比例適宜的營養(yǎng)物質、植物激素（主要是生長素和細胞分裂素）的誘導和調節(jié)、適宜的外界條件（溫度、pH、光照等）。脫分化過程一般不需要光照、再分化過程需要光照。7.植物組織培養(yǎng)的意義：保持優(yōu)良性狀；繁殖速度快，大規(guī)模生產；提高經濟效益探究.實踐：菊花的組織培養(yǎng)（1）原理①植物細胞一般具有_______全能性________；②在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導下，已經分化的細胞可以經過_______脫分化_______和________再分化________，形成_______胚狀體________，長出_______芽和根______，進而發(fā)育成_______完整的植株_______；③植物激素中_______生長素_______和________細胞分裂素_______是啟動_______細胞分裂_______、_______脫分化________和_______再分化_______的關鍵激素，它們的_______濃度_______、_______比例_______等都會影響植物細胞的發(fā)育方向。生長素用量與細胞分裂素用來的比值結果比值高_________有利于根的分化，抑制芽的形成______比值低_________有利于芽的分化，抑制根的形成______比值適中促進愈傷組織的形成（2）材料用具①外植體：_______幼嫩的菊花莖段________：經常選擇根尖（分生區(qū)）、莖的韌皮部（形成層）等分裂能力強、分化程度低的區(qū)域作為材料，容易誘導形成愈傷組織。②體積分數(shù)為70%的酒精：對手、超凈工作臺、外植體進行消毒。③質量分數(shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液：對外植體進行消毒。④無菌水：清洗外植體。⑤培養(yǎng)基：包括無機營養(yǎng)成分（水和無機鹽）、有機營養(yǎng)成分（蔗糖、氨基酸、維生素等）、特定濃度和比例的激素（主要是生長素和細胞分裂素）。（3）方法步驟______①消毒—②外植體切段—③接種—④脫分化—⑤再分化—⑥移栽培養(yǎng)______三、植物體細胞雜交技術1.概念：植物體細胞雜交是指將________不同來源_______的_______植物體細胞_______，在一定條件下____融合____成________雜種細胞________，并把________雜種細胞________培育成_______新植物體_______的技術；2.原理：______________植物細胞的全能性、細胞膜具有一定的流動性______________3.生殖方式：_______無性生殖_______4.分裂方式：________有絲分裂________5.可遺傳變異類型：_______染色體（數(shù)目）變異________6.意義：________打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種______________8.過程：______eq\x(制備原生質體)______―→eq\x(\a\al(原生質,體融合))―→______eq\x(\a\al(雜種,細胞))______―→eq\x(\a\al(愈傷,組織))―→______eq\x(\a\al(雜種,植株))______（1）去除細胞壁①去壁原因：_______細胞壁阻礙著細胞間的雜交________②方法：_______酶解法_______③所用酶：_______纖維素酶和果膠酶________（2）原生質體間的融合①原理：________細胞膜具有一定的流動性_______②方法：物理法：_______電融合法、離心法________；化學法；____________聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法____________。（3）再生出新的細胞壁再生出新的______細胞壁______、高爾基體和線粒體。（4）植物組織培養(yǎng)——脫分化、再分化①原理：_______植物細胞的全能性________②植物體細胞雜交完成的標志：_______培育出雜種植株________9.兩個標志：（1）植物細胞融合完成的標志：______________再生出新的細胞壁_______（2）植物體細胞雜交完成的標志：___