2024届高三生物一轮复习：植物细胞工程

植物细胞工程 第2章 细胞工程 细胞工程 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的生物工程。 原理和方法 操作水平 目的 分类 细胞生物学、分子生物学和发育生物学 细胞器、细胞或组织水平 获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品 植物细胞工程和动物细胞工程 01 第1节 植物细胞工程 第1节　植物细胞工程 一、植物细胞工程的基本技术 （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。 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__________________。 （二）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___________。 3．基本过程 (1)脱分化：在一定的___________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___________，转变成未分化的细胞，进而形成____________的过程。 (2)愈伤组织：脱分化产生的不定形的_________________。 (3)再分化：愈伤组织重新分化成__________等器官的过程。 选择性地表达 全能性 愈伤组织 激素和营养 结构和功能 薄壁组织团块 芽、根 4．菊花的组织培养 5．植物组织培养过程中应注意的问题 (1)实验中使用的培养基和所有器械都要灭菌。接种操作必须在酒精灯火焰旁边进行，并且每次使用后的器械都要灭菌。 (2)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。 (3)诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日要给予适当时间和强度的光照。 1.植物组织培养 (1)实验原理 外植体 愈伤组织 芽、根 完整植株 脱分化 再分化 生长发育 植物细胞一般具有全能性。 植物组织培养的过程 脱分化 再分化 让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。 排列疏松无而无规则，是一种高度液泡化的，呈无定形状的薄壁细胞。 愈伤组织 愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。 2．为实现多肉植物的规模化生产，科研人员开展了如下研究。相关叙述正确的是（ ） A．过程①宜选择成熟叶片，分别用次氯酸钠和70%的酒精浸泡30sB．过程②应避光培养，防止愈伤组织分化成筛管、维管等C．过程③应配制2种培养基，其主要目的是满足不同阶段试管苗对营养的需求D．过程④应在珍珠岩基质中添加适量蔗糖，为幼苗生长提供碳源 B 2.植物体细胞杂交技术 A细胞 B细胞 纤维素酶果胶酶 ①去壁： 酶解法 正在融合的原生质体 再生出细胞壁 ②诱融 物理法： 化学法： 电融合法、离心法 聚乙二醇（PEG）融合法、 高Ca2+ —高PH融合法等 脱分化 再分化 移栽 植物细胞融合 植物组织培养 杂种植株 愈伤组织 A原生质体 B原生质体 移栽后的植株 ① ① ② 与高尔基体有关 思考：两个标志指的是？ 3.植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 名称 植物组织培养 植物体细胞杂交 原理 细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性 过程 注意 事项 ①取材：选取有形成层的部位最容易诱导形成愈伤组织； ②光照：在愈伤组织分化出芽和叶时，一定要有光照，以利于叶片内叶绿素的合成 ①去壁方法：酶解法，所用的酶是纤维素酶和果胶酶； ②人工诱导融合的方法： 物理法：电融合法、离心法等； 化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等 联系 植物体细胞杂交技术包括植物细胞融合和植物组织培养两个过程，植物组织培养是植物体细胞杂交的一个环节，融合的体细胞只有通过植物组织培养才能发育成完整的个体 动物细胞工程 维持培养液的pH 动物细胞培养的条件 营养物质 其他条件 < < 糖类 氨基酸 无机盐 维生素 无菌、无毒的环境 适宜的温度、pH和渗透压 适宜的气体环境 1.动物细胞培养的条件 ①培养液、培养用具：灭菌处理； ②无菌操作；③适量添加抗生素 定期更换培养液，以便清除代谢物防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害 ①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以___________为宜； ②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为________ ； ③适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。 ④适宜的气体环境： 36.5±0.5℃ 7.2-7.4 O2：细胞代谢所必需 培养皿或松盖培养瓶 95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱 7．灭活疫苗