高中生物2.1.1植物细胞工程的基本技术知识梳理新人教版选择性必修3

2.1.1植物细胞工程的基本技术知识梳理细胞工程：细胞工程是指应用_____细胞生物学_____、_____分子生物学_____和_____发育生物学_____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：_____细胞_____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、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______，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______。3.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______________4.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________________________二、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_______完整植株______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.植物组织培养中细胞表现出全能性的条件（1）______离体______（最关键）；（2）严格的______无菌条件______；（3）适宜的培养条件（适宜的温度和PH等）；（4）适宜______浓度和比例______的激素（生长素、细胞分裂素等）；（5）一定的营养条件；6.基本过程：eq\x(外植体)eq\o(――→,\s\up7(脱分化))eq\x(愈伤组织)eq\o(――→,\s\up7(再分化))eq\x(胚状体或丛芽)eq\o(――→,\s\up7(发育))eq\x(植株)（1）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。（2）愈伤组织：是通过细胞分裂形成的，细胞排列疏松且无规则，高度液泡化呈无定形状态的______薄壁细胞______。（3）再分化：_______愈伤组织_______能重新____分化____成_______芽、根等器官_______的过程。（4）适宜的培养条件：离体、无菌条件、种类和比例适宜的营养物质、植物激素（主要是生长素和细胞分裂素）的诱导和调节、适宜的外界条件（温度、pH、光照等）。脱分化过程一般不需要光照、再分化过程需要光照。7.植物组织培养的意义：保持优良性状；繁殖速度快，大规模生产；提高经济效益探究.实践：菊花的组织培养（1）原理①植物细胞一般具有_______全能性________；②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_______；③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_______、_______比例_______等都会影响植物细胞的发育方向。生长素用量与细胞分裂素用来的比值结果比值高_________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______比值适中促进愈伤组织的形成（2）材料用具①外植体：_______幼嫩的菊花茎段________：经常选择根尖（分生区）、茎的韧皮部（形成层）等分裂能力强、分化程度低的区域作为材料，容易诱导形成愈伤组织。②体积分数为70%的酒精：对手、超净工作台、外植体进行消毒。③质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液：对外植体进行消毒。④无菌水：清洗外植体。⑤培养基：包括无机营养成分（水和无机盐）、有机营养成分（蔗糖、氨基酸、维生素等）、特定浓度和比例的激素（主要是生长素和细胞分裂素）。（3）方法步骤______①消毒—②外植体切段—③接种—④脱分化—⑤再分化—⑥移栽培养______三、植物体细胞杂交技术1.概念：植物体细胞杂交是指将________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.原理：______________植物细胞的全能性、细胞膜具有一定的流动性______________3.生殖方式：_______无性生殖_______4.分裂方式：________有丝分裂________5.可遗传变异类型：_______染色体（数目）变异________6.意义：________打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种______________8.过程：______eq\x(制备原生质体)______―→eq\x(\a\al(原生质,体融合))―→______eq\x(\a\al(杂种,细胞))______―→eq\x(\a\al(愈伤,组织))―→______eq\x(\a\al(杂种,植株))______（1）去除细胞壁①去壁原因：_______细胞壁阻碍着细胞间的杂交________②方法：_______酶解法_______③所用酶：_______纤维素酶和果胶酶________（2）原生质体间的融合①原理：________细胞膜具有一定的流动性_______②方法：物理法：_______电融合法、离心法________；化学法；____________聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法____________。（3）再生出新的细胞壁再生出新的______细胞壁______、高尔基体和线粒体。（4）植物组织培养——脱分化、再分化①原理：_______植物细胞的全能性________②植物体细胞杂交完成的标志：_______培育出杂种植株________9.两个标志：（1）植物细胞融合完成的标志：______________再生出新的细胞壁_______（2）植物体细胞杂交完成的标志：___