植物克隆的原理
人教版高中生物选修3知识点整理及重点题型梳理植物细胞工程植物克隆技术
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。
克隆技术与应用
克隆技术与应用克隆技术是一项引人注目的科学技术，它在不同领域得到广泛的应用。
本文将探讨克隆技术的定义、原理以及当前的应用情况。
一、克隆技术的定义与原理克隆技术是指通过多种方法和手段，将一个个体的遗传信息复制到另一个个体中，使得它们在遗传基因上高度一致。
这种技术最早在动物和植物领域进行研究，如克隆羊多莉等。
克隆技术的原理是通过提取原始个体的细胞，获取其遗传信息，并将其注入到接受者个体的细胞中。
然后，在特定的环境条件下，使得接受者个体细胞发育和分化，最终形成与原始个体一致的新个体。
二、动物克隆技术的应用1. 畜牧业克隆技术在畜牧业中的应用广泛，主要是为了繁殖优质畜禽。
通过克隆技术，可以复制出高产奶牛、优质猪、肉牛等。
这种方式可以大幅度提高农业生产效率，提供更多的优质产品。
2. 种脊椎动物保护克隆技术可以帮助濒危物种的保护与繁殖。
例如，利用克隆技术可以复制濒危珍稀动物，如大熊猫、藏羚羊等。
这种方法对于濒危物种的保护和恢复种群的数量都具有重要意义。
三、植物克隆技术的应用1. 植物繁殖克隆技术可以在植物繁殖中起到重要作用。
例如，通过植物的离体培养和再生，可以大量复制出具有相同遗传信息的植株。
这对于农作物的栽培和繁殖有着重要意义。
2. 植物遗传改良克隆技术可以帮助进行植物的遗传改良。
通过分析植物的遗传信息，可以提取出具有优良特性的基因，并将其导入到其他植物中。
这样可以快速培育出具有抗病虫害、高产等特点的新品种。
四、人类克隆技术的探索与争议人类克隆技术一直是备受社会关注和争议的话题。
虽然科技的进步为人类克隆提供了可能性，但伦理和道德等因素使得人类克隆技术目前还没有在大规模范围内应用。
尽管如此，人类克隆技术仍然在医学领域的研究和应用中发挥着重要作用。
例如，通过克隆技术可以培育出具有相同遗传信息的干细胞，用于治疗某些疾病。
这为医学的进步和生命的延续带来了新的希望。
然而，人类克隆技术的争议主要集中在克隆人的伦理与法律问题上。
植物基因克隆的策略及方法
植物基因克隆的策略及方法首先，PCR是植物基因克隆的重要策略之一、PCR（聚合酶链反应）是一种体外复制DNA片段的方法，可以在短时间内扩增大量的特定DNA序列。
通过PCR可以快速准确地克隆植物基因。
PCR的基本原理是利用DNA 聚合酶酶学合成原理，在DNA片段两侧设计引物，将其与DNA片段的两侧结合，在适当的条件下进行DNA的聚合酶链反应，从而扩增目标基因。
PCR方法主要包括加热解性、引物连接、扩增和酶切等步骤。
其次，限制性酶切也是植物基因克隆的重要方法。
限制性酶切是指利用特定的限制性酶将DNA分子切割成特定序列的片段。
通过限制性酶切，可以将目标基因从植物DNA中剪切出来，然后进行进一步处理。
限制性酶切的基本原理是将特定的限制性酶加入反应体系中，该酶能识别和切割DNA的特定序列，从而将目标基因从DNA中剪切出来。
限制性酶切方法主要包括选择合适的限制性酶、反应条件的优化、酶切产物的回收和检测等步骤。
连接是植物基因克隆的另一种重要方法。
连接是指将目标基因连接到特定的载体DNA上，以便在目标植物中稳定地表达。
连接方法主要包括两个步骤：首先，需要处理载体DNA和目标基因的末端，以便它们能够相互连接；其次，利用DNA连接酶将载体和目标基因连接起来。
连接步骤中的处理涉及到DNA末端的修饰和处理，可以通过多种方法如限制性内切酶切割、引物扩增、酶切等进行。
最后，转化是植物基因克隆的最后一步。
转化是指将连接好的目标基因插入到目标植物的基因组中，使其能够在植物体内稳定表达。
转化的方法有多种，包括农杆菌介导的转化、基因枪转化、电穿孔转化等。
其中，农杆菌介导的转化是最常用的方法之一、农杆菌介导的转化是利用农杆菌作为载体将外源DNA导入到目标植物细胞中，通过农杆菌的自然寄生习性以及在植物细胞中特定的植物基因的活性表达，实现目标基因的稳定表达。
总的来说，植物基因克隆的策略和方法包括PCR、限制性酶切、连接和转化。
通过这些方法，可以快速准确地克隆植物基因，实现对植物遗传特性的改变和优化，为农业生产和植物遗传研究提供有力的技术支持。
克隆生物学中的克隆技术与人类复制
克隆生物学中的克隆技术与人类复制克隆，作为一种先进的生物技术，早已融入到现代生物科学的研究与应用领域之中。
它的出现，使得人类对于生命复制的探索进入了崭新的境地。
本文将探讨克隆生物学中的克隆技术与人类复制之间的关联与影响。
一、克隆技术的概念及分类克隆，顾名思义，即通过复制的方式生成一个与原本生物基因相同的个体。
而克隆技术指的是通过科学手段将DNA或细胞复制的生物技术。
根据克隆技术的应用对象不同，可以将其分为两大类：植物克隆技术和动物克隆技术。
1. 植物克隆技术植物克隆技术主要通过无性生殖的方式来复制植物。
其中，最常见的方法是组织培养和离体培养，通过将植物的细胞或组织放置在适当的培养基上，诱导其再分化和分裂，最终得到与母体相同的植株。
这种技术在农业生产中有着广泛的应用，可以大量繁殖珍贵的作物品种，提高农作物的产量和质量。
2. 动物克隆技术动物克隆技术则更为复杂和困难一些，主要通过体细胞核移植来实现。
该技术通常是将一种动物的体细胞核注入到另一种动物的卵细胞中，通过诱导卵细胞发育成胚胎，并将其移植到母体中发育成新个体。
这种技术的应用范围广泛，包括动物繁育、基因治疗、药物研发等方面。
二、克隆技术对人类复制的影响克隆技术的出现，使得人类复制问题再度引起广泛关注。
早在1996年，多莉羊作为世界上第一个由体细胞克隆而来的哺乳动物，成功地引发了全球性的轰动。
而后，克隆技术在动物领域的成功应用，引发了人们对于人类克隆的思考与探索。
1. 伦理与道德问题克隆技术对人类复制的影响之一，就是引发了一系列的伦理与道德问题。
人类复制作为一项极具争议的科学领域，引发了人们对于生命的尊重和人类自身身份的思考。
克隆技术是否会导致产生相同的人类个体？克隆个体是否具有独立和自主的权利？这些都是需要深入思考的伦理问题。
2. 科学与医学领域的应用克隆技术的另一个重要影响，是在科学与医学领域带来了前所未有的应用和进展。
通过克隆技术，科学家可以更好地研究和理解生命的奥秘，探索与改变人体的生理和病理特征。
生物植物细胞工程的知识点
生物植物细胞工程的知识点细胞工程是生物工程的一个重要方面。
总的来说，它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。
下面小编给大家分享一些生物植物细胞工程的知识，希望能够帮助大家，欢迎阅读!生物植物细胞工程的知识(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生物动物细胞工程的知识动物细胞工程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。
植物的克隆与繁殖方式
植物的克隆与繁殖方式植物的克隆与繁殖方式是植物生命力的表现，也是植物生物学中的重要研究领域。
通过克隆与繁殖，植物可以迅速繁衍后代，适应环境变化，增强种群的竞争力和适应性。
本文将从植物克隆的定义、克隆的基本原理、植物的主要克隆方式以及植物的其他繁殖方式等方面进行探讨。
一、植物克隆的定义植物克隆是指通过非性别繁殖产生的新个体与母体具有相同的基因组合，并且不依赖于花粉和卵细胞的结合。
克隆可分为无性生殖和有性生殖两类。
无性生殖是指植物通过无性生殖器官繁殖，如植物的根茎、克隆体和萌芽等；有性生殖是指植物通过有性生殖器官如花粉和卵细胞结合繁殖。
二、克隆的基本原理植物克隆的基本原理是植物体内存在具有分裂能力的组织细胞，通过细胞分裂和器官发生的过程，可以形成独立的个体。
这些组织细胞具有相同的遗传信息，随着细胞的分裂，新的个体逐渐形成。
三、植物的主要克隆方式1.根茎克隆：根茎克隆是指植物的根部发育成为具有克隆能力的结构，从而形成新的个体。
例如，竹子的地下茎是一种常见的根茎克隆结构，它们能够长时间地存活并产生新的竹笋。
2.萌芽克隆：萌芽克隆是指植物通过侧芽或顶芽的发育形成新的个体。
例如，土豆植物的根茎部分会产生新的侧芽，这些侧芽可以长成新的土豆植株。
3.离体培养：离体培养是一种人工的植物克隆方法，通过将植物的组织切割并培养在适宜的培养基上，可以形成新的植株。
这种克隆方式常用于研究和生产中，例如繁殖珍贵的植物品种或进行基因工程实验等。
四、植物的其他繁殖方式除了克隆方式，植物还可以通过其他的繁殖方式进行生殖。
这些方式包括：1.有性生殖：有性生殖是指植物通过花粉和卵细胞的结合形成种子。
这种方式包括传粉、授粉和花粉管的生长等过程。
有性生殖能够产生具有遗传多样性的后代，提高物种的适应性。
2.孢子繁殖：孢子繁殖是植物通过孢子产生新个体的繁殖方式。
植物的孢子是通过间接发育形成新的个体，例如苔藓植物的孢子会发育成为新的苔藓植株。
五、总结植物的克隆与繁殖方式是植物生物学的重要研究内容，也是植物生存和适应环境变化的一种重要方式。
克隆的利与弊
拯救国宝大熊猫——异种克隆技术初见成果
中国科学院动物研究所研究员、中国大熊猫繁殖技术委员会顾问陈大元 教授教授，也提出了对动物进行异种克隆的可能性，并指出该技术将是拯救和 保护国宝大熊猫免受灭绝的有效方法。10目前国际上已有有印度野牛和欧洲盘 羊取得成功。 2004年中国也成功克隆盘羊和北山羊。河南省农业科学院生物 技术所施巧婷博士称，异种克隆简单地说就是把A动物的细胞核放入B动物的卵 母细胞中，然后通过技术手段进行细胞的分裂，将重构胚再放到C动物子宫里 进行妊娠，生产出A动物。但鉴于技术实施的难度，目前一些研究也采用把重 构胚放到B动物子宫中进行妊娠的方法。据介绍，异种克隆和同种克隆的区别 就在于异种核移植和异种妊娠。而异种克隆的成功要在同种克隆的基础上，解 决核质相容性问题和异种妊娠问题。由于核质相容性研究还不够，目前对细胞 质因子是否具有物种特异性、哪些因子参与了细胞核的去分化和重编程过程等 问题都还不了解。而异种妊娠是哺乳动物异种克隆必然遇到的问题，也是限制 异种克隆能否成功的一个关键因素。 克隆大熊猫不会影响遗传多样化，因为 克隆前要选择优良的供体和受体，这样就可以推动大熊猫向更有利的方向变异。 再说，克隆出来的大熊猫同样也可以再进行有性繁殖。这样交替进行，并不会 妨碍大熊猫遗传多样性的发展。而且，在自然界里有些动物本身就存在无性繁 殖和有性繁殖交替进行的方式，不仅没有限制遗传多样性，而且随着数量的增 加扩大了多样性。 对于克隆会不会伤害和影响大熊猫目前正常的生长发育和 繁殖问题上，科学家认为，在大熊猫生育率和数量低的情况下，应采用“异种 克隆”。异种克隆所需要的仅仅是大熊猫的体细胞，因而，对大熊猫本身不会 有什么坏处，只会带来福音。 而该技术也能够广泛应用于各种野生珍稀动物 中去。
克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因，例如，在 医学方面，人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病 的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种 病毒感染的干挠素等等。
植物克隆以及养育方式
一、植物克隆的基本技术 ——植物组织培养
植物克隆的技术基础是植物组织培养（cell and tissue culture）
1、植物组织培养的概念的理解
细胞（cell ） 组织（tissue）
无性繁殖 植物体
植物的克隆和养育方式
2、植物组织培养的理论基础—— 细胞的全能性
1、概念 ：植物体的每个活细胞具有遗传上的
植物的克隆和养育方式
植物组织培养的培养基
• 无机营养成分：大量元素及植物所必需的微量 元素
• 有机营养成分 ① 含N物质：包括维生素和氨基酸 ② 碳源：2%—5%的蔗糖 ③ 琼脂：起支持作用
生长调节剂：（生长素，细胞分裂素） PH值：5.0－6.0
请同学们根据上述过程概括出植物组织培养技 术的流程图，并与同植物的学克隆交和养流育方。式
（1）①表示 离体的植物器，官它能被培养成为④的根本
原因是 组织或细胞植物细胞的。全能性
通过调节营养物质和生 细胞分裂素和激动素 长调节剂的适当配比 （2）诱导根的分化：
（5）再生新植株出现
IAA和增减其它激素
植物的克隆和养育方式
植物组织培养形成的愈伤组织进行培养， 又可 以分化形成根、芽等器官，这一过程称为：
A、脱分化 C、再分化
B、去分化
C
D、脱分化或去分化
下列不能作为植物组织培养的材料是： D
植物的克隆和养育方式
问题1 为什么胡萝 卜体细胞能 培养成一个 完整的胡萝 卜植株呢？
植物的克隆和养育方式
1958年美国科学家斯图尔德 试管苗
胚状体
愈伤组织
离体组织
植物克隆的技术基础是----植-物--组--织--培-养------， 理论基础是------植-植-物物-的-克细隆-和胞-养-育的-方-式全--能-性-----------
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释介
植物克隆释介
植物克隆
“克隆”是英文clone的译音，《新英汉词典》翻译为“复制、无性系”。
简单地说，植物克隆也是植物的无性繁殖方法。
克隆之所以能够实现，是因为植物的细胞具有全能新，植物的器官具有再生机能。
植物体的每一个活细胞都包含植物生长发育所必需的全部基因，都具有再生成一个完全的有机体所需的遗传信息。
同样，植物的某一部分，一个器官或部分器官，在脱离母体之后，在一定的条件下，可以通过自身生理结构的调整，再次形成完整的植物个体。
国内外植物克隆的方法有试管组培和非试管微组织快繁两种。
试管组织培养是将外植体（即离体组织、器官或细胞）放置在试管等器皿中进行培养的方法。
试管组培的培养基有固体和液体两种，所有培养过程必需在无菌的条件下进行，并且与控温、人工光照等措施密切结合。
因此，试管组培设施、设备投资大，人员的专业素质要求高。
非试管微组织快繁技术是将外植体放置在室内外普通沙质培养基上进行培养的方法。
由于非试管快繁所取组织相对较大，培养基又采用沙质无机物，故不容易被微生物感染，操作环节少，操作要求低，设施投资较小，易推广应用。
植物细胞的遗传性
无性繁殖之所以能成功，是因为植物每个活细胞都包含生产发育所必需的全部基因，这就是植物细胞在遗传性中表现出的全能性。
即
是说：高等植物的细胞分裂，都能保留它们遗传上的任何一个潜在能力，使具有复杂机构的植物离体部分，经过细胞重复分裂繁殖而产生同于母本的各部分组织和器官。
这为植物扦插繁殖提供了强有力的证明。
全光雾插育苗技术在我国得到迅速发展，就是利用这个理论，将植物的嫩枝插穗在无菌和有助于生根的物质、光照、温度、水分、空气等条件下培养成与母体遗传信息完全相同的植株。
植物器官的再生机能
植物体的某一部分受伤被切除而植物整体的协调受到破坏时，能够表现出一种弥补损伤和恢复协调的机能，这种机能为植物的补充反应，即植物的再生作用。
植物的嫩枝扦插育苗，就是利用植物器官的再生性能，从亲本上切取的枝条制成插穗，并及时进行扦插，插穗在适宜生根条件下，通过自身生理结构的调整，再次形成完整的植物个体。