专题2 细胞工程 知识点梳理（含教材答案）.doc

专题2 细胞工程 ※ 细胞工程的概念： 是指导应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。（是指以细胞为基本单位，在体外无菌条件下，进行培养、繁殖或利用细胞融合、核移植等技术，使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的细胞代谢产物的技术。） ﹡应用的原理和方法：细胞生物学和分子生物学 ﹡操作水平：细胞（细胞器）水平的操作 ﹡研究的目的：按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品(定向改造） ※ 细胞工程的类型 1、按研究对象可分为：植物细胞工程、动物细胞工程、（微生物细胞工程） 2、按所用技术可分为： 植物组织培养、植物体细胞杂交 动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体制备、细胞核移植技术和动物体细胞克隆 一、植物细胞工程 （属于无性繁殖） ﹡有性生殖、无性生殖 1.无性生殖 ①．概念：不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式。 ②．种类: 项目种类 项目 种类 概念 举例 共同点 分裂生殖 由一个生物体直接分裂成为两个新个体。这两个新个体，大小和形状基本相同。 草履虫细菌 新个体是由母体直接产生出来，新个体所含的遗传物质与母体的相同，因而新个体能够保持母体的一切性状。 出芽生殖 在母体的一定部位上长出芽体。芽体长大以后从母体上脱落下来，成为与母体一样的新个体。 水螅、酵母菌 孢子生殖 真菌和一些植物，能够产生一种无性的生殖细胞，称孢子。孢子在适宜的环境条件下，能够萌发并长成新植株。 根霉、铁线蕨 营养生殖 植物体营养器官的一部分，在与母体脱离后，能够发育成为一个新个体。 草莓、马铃薯 = 3 \* GB3 ③优点：保持优良品种的遗传特征。 2.有性生殖 ①.概念：由亲本产生有性生殖细胞，经过两性生殖细胞的结合，成为合子，再由合子发育成新个体的生殖方式。 ②.意义：产生的后代具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活力和变异性，对于生物的生存和进化具有重要的意义。 （一）理论基础（原理）：细胞全能性 1．细胞全能性的概念：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，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。 2.理论依据：生物体内几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质，具有发育成为完整个体所必需的全部基因。 3.全能性表达的难易程度： = 1 \* GB3 ①受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞； = 2 \* GB3 ②植物细胞＞动物细胞； = 3 \* GB3 ③分化程度低的细胞分化程度高的细胞 4. 实现全能性的条件 （1）离体状态。 （2）环境条件条件适宜（如营养物质、激素、温度等）。 5.植物体中体细胞未表现出全能性的原因 理论上，生物的任何一个细胞都具有发育成完整植物的潜力，但是在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种器官和组织，是因为在特定的时间和空间条件下，细胞的基因会有选择的表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。（基因选择性表达。即未离体细胞只能在机体的调控下定向分化，不能表达其全能性。） 【特别提示】 目前的实验证明，离体的植物体细胞的全能性得到了充分的体现（如植物组织培养）。离体的动物体细胞，其全能性受到限制，细胞核具有全能性（如克隆技术培养动物个体，需要去核卵细胞的细胞质才能体现出来。）；动物体细胞克隆的关键是细胞核移植技术。 ※ 细胞分化 （1）概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 （2）原因：不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的。 （3）特点：普遍性、持久性、稳定性、不可逆性 （4）意义：细胞分化是生物个体发育的基础。 （二）植物细胞工程的基本技术：植物组织培养，植物体细胞杂交技术 1.植物组织培养技术 (1)概念：是指依据细胞全能性的原理，在无菌和人工控制条件下，将离体的植物的器官、组织、细胞或原生质体（称为外植体），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，最终形成完整植株。（长成部分或完整植株的技术。） (2)理论基础：植物细胞的全能性。 (3) 条件：离体、无菌、营养物质、激素、光照等其他适宜条件。 首先用消毒剂除去外植体表面的微生物，在无菌条件下将其放到适宜的培养基上。培养基一般有五类成分： = 1 \* GB3 ①水 = 2 \* GB3 ②无机营养：包括大量元素和微量元素。 = 3 \* GB3 ③有机营养：主要有糖、维生素、氨基酸。 = 4 \* GB3 ④生长物质：指植物激素，常用的有生长素（利于生根）和细胞分裂素（利于生