2025屆新高考生物精準(zhǔn)突破復(fù)習(xí)植物細(xì)胞工程

2025屆新高考生物精準(zhǔn)突破復(fù)習(xí)植物細(xì)胞工程課標(biāo)要求1.闡明植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織和細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過(guò)程2.概述植物體細(xì)胞雜交是將不同植物體細(xì)胞在一定條件下融合成雜合細(xì)胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)3.舉例說(shuō)明植物細(xì)胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)、育種等方式，有效提高了生產(chǎn)效率

考點(diǎn)一

植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)一.細(xì)胞工程1.操作水平:_________________________。2.目的:獲得特定的細(xì)胞、_______、器官、個(gè)體或其_______。細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平組織產(chǎn)品3.分類:__________________________________________；植物細(xì)胞工程、動(dòng)物細(xì)胞工程、胚胎工程二.植物細(xì)胞的全能性1.概念:細(xì)胞經(jīng)_____________后,仍然具有產(chǎn)生_____________或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。2.原理:細(xì)胞內(nèi)含有本物種的_______________。3.全能性表達(dá)條件:具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu),處于_______狀態(tài),提供一定的______________和其他適宜外界條件。分裂和分化完整生物體

全部遺傳信息離體營(yíng)養(yǎng)、激素4.生物體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞不表現(xiàn)全能性的原因:（不離體的細(xì)胞無(wú)法表現(xiàn)出全能性的原因）因?yàn)樵谔囟ǖ臅r(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)。9.植物組織培養(yǎng)中細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的條件(1)離體(最關(guān)鍵)(2)嚴(yán)格的無(wú)菌條件(3)適宜的培養(yǎng)條件(4)適宜濃度和比例的植物激素(5)一定的營(yíng)養(yǎng)條件①對(duì)操作環(huán)境、雙手、外植體進(jìn)行消毒；②對(duì)培養(yǎng)基和器械進(jìn)行滅菌；③接種操作必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行；①溫度(例如菊花植物組織培養(yǎng)應(yīng)為18-22℃)；②光照(例如脫分化需避光，再分化需照光)；*植物激素的種類和含量不同，對(duì)愈傷組織的形成和分化的影響不同*配制合適的培養(yǎng)基，包括有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、適宜濃度和比例的激素；*若細(xì)胞不離體，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)，從而形成生物體的不同組織和器官，不能表現(xiàn)出全能性；(生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素)(BA與NAA)5.全能性大小比較(1)受精卵、體細(xì)胞、生殖細(xì)胞________________________________________(2)分化程度高的細(xì)胞、分化程度低的細(xì)胞

________________________________________(3)分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞、分裂能力弱的細(xì)胞

________________________________________(4)植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞________________________________________(5)幼嫩的細(xì)胞、衰老的細(xì)胞________________________________________分化程度低的細(xì)胞＞分化程度高的細(xì)胞分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞＞分裂能力弱的細(xì)胞受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞幼嫩的細(xì)胞＞衰老的細(xì)胞6.實(shí)例(1)表現(xiàn)出全能性的例子①利用菊花莖段培養(yǎng)獲得試管苗；②利用胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)獲得胡蘿卜幼苗；③受精卵發(fā)育成個(gè)體；④蜜蜂的孤雌生殖中，卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂；⑤通過(guò)花藥離體培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗；⑥胚胎干細(xì)胞可分化發(fā)育成為各種組織器官的細(xì)胞；①芽原基的細(xì)胞只能發(fā)育為芽，葉原基的細(xì)胞只能發(fā)育為葉；②神經(jīng)干細(xì)胞分化形成各類神經(jīng)細(xì)胞；③造血干細(xì)胞可分化形成多種血細(xì)胞；*多莉羊的誕生只表現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性，沒(méi)有表現(xiàn)出動(dòng)物細(xì)胞的全能性；(2)未表現(xiàn)出全能性的例子二.植物組織培養(yǎng)技術(shù)1.概念:

植物組織培養(yǎng)是指將______的植物______、______或______(稱為_(kāi)______)等，培養(yǎng)在人工配制的________上，給予________________，誘導(dǎo)其形成__________的技術(shù)；2.原理:___________________3.生殖方式:_______________4.分裂方式:_______________離體器官組織細(xì)胞外植體培養(yǎng)基適宜的培養(yǎng)條件完整植株植物細(xì)胞的全能性無(wú)性生殖有絲分裂5.過(guò)程:(1)脫分化①概念:在一定的_____和_____等條件的_____下，________的細(xì)胞_______________________，轉(zhuǎn)變成______________的過(guò)程；②實(shí)質(zhì):__________________________________________________③結(jié)果:_______________

*愈傷組織的特點(diǎn):______________________④光照條件:_______________⑤過(guò)程中涉及的生命活動(dòng):__________________________________________激素營(yíng)養(yǎng)誘導(dǎo)已經(jīng)分化失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能未分化的細(xì)胞已經(jīng)分化的細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只募?xì)胞形成愈傷組織不定形的薄壁組織團(tuán)塊一般不需要光照只有細(xì)胞增殖(有絲分裂)，沒(méi)有細(xì)胞分化(2)再分化①概念:

__________能重新_____成______________的過(guò)程；②實(shí)質(zhì):______________________③結(jié)果:

__________________________________________________④光照條件:_________________________________________

為什么？__________________________________________⑤過(guò)程中涉及的生命活動(dòng):__________________________________________愈傷組織分化芽、根等器官基因的選擇性表達(dá)再分化成胚狀體，長(zhǎng)出芽和根，進(jìn)而發(fā)育成完整的植株需要給予適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照誘導(dǎo)葉綠素的合成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用既有細(xì)胞增殖(有絲分裂)，又有細(xì)胞分化次氯酸鈉薄壁組織團(tuán)塊<7.實(shí)例—菊花的組織培養(yǎng)7.實(shí)例—菊花的組織培養(yǎng)>生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值結(jié)果比值高比值低比值適中有利于根的分化有利于芽的分化有利于愈傷組織的形成組別生長(zhǎng)素(mg/L)細(xì)胞分裂素(mg/L)分化狀況甲20.02分化形成根乙20.2不分化丙20.5分化形成芽8.植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用特殊的植物組織培養(yǎng)——花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)配子DDTTDDttddTTddtt正常植株（純合）秋水仙素誘導(dǎo)高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株DTDtdTdt需要的純合矮抗品種(1)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中涉及的分裂方式為_(kāi)________；(2)該過(guò)程涉及的生殖方式是_________*；(3)經(jīng)秋水仙素加倍之后，獲得的植株一般為_(kāi)______，一定是嗎？_______有絲分裂有性生殖純合子不一定1.概念:植物體細(xì)胞雜交是指將_________的____________，在__________下_____成___________，并把__________培育成__________的技術(shù)；2.原理:__________________________________________3.生殖方式:____________4.分裂方式:____________5.可遺傳變異類型:_____________________6.實(shí)例:白菜-甘藍(lán)、普通小麥-長(zhǎng)穗偃麥草7.意義:*____________________________________________不同來(lái)源植物體細(xì)胞一定條件融合雜種細(xì)胞雜種細(xì)胞新植物體細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性無(wú)性生殖有絲分裂染色體(數(shù)目)變異打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,培育植物新品種四.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)A細(xì)胞B細(xì)胞B原生質(zhì)體A原生質(zhì)體正在融合的原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁AB雜種細(xì)胞脫分化愈傷組織再分化雜種植株去壁去壁原生質(zhì)體融合植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交8.植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖酶解法原生質(zhì)體融合成功標(biāo)志:雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁；植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志:形成雜種植株。(1)去除細(xì)胞壁①去壁原因:

______________________________________________________②方法:_______③所用酶:___________________*為什么用上述酶？_______________________________________*酶解法利用了原理？_________________*纖維素酶和果膠酶的酶溶液中一般加入一定濃度的無(wú)機(jī)鹽離子和甘露醇，試分析原因？________________________________________________________________________________________________________細(xì)胞壁阻礙著細(xì)胞間的雜交(阻礙了原生質(zhì)體間的融合)酶解法纖維素酶和果膠酶植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠構(gòu)成酶的專一性使溶液具有一定的滲透壓，防止原生質(zhì)體吸水過(guò)多而漲破，保持原生質(zhì)體正常形態(tài)。(2)原生質(zhì)體間的融合①原理:

__________________________②方法:_________和__________細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性物理法化學(xué)法物理法化學(xué)法電融合法離心法聚乙二醇(PEG)融合法高Ca2+-高pH融合法【思考】獲得的所有細(xì)胞一定是需要的雜種細(xì)胞嗎？不一定；誘導(dǎo)融合后的產(chǎn)物有三類:①未融合的細(xì)胞(A細(xì)胞、B細(xì)胞)②兩兩融合的細(xì)胞(AA細(xì)胞、BB細(xì)胞、AB細(xì)胞)③多細(xì)胞融合體(3)再生出新的細(xì)胞壁①細(xì)胞融合完成的標(biāo)志*:

_______________________②相關(guān)的細(xì)胞器：

_______________________③驗(yàn)證再生出新壁的實(shí)驗(yàn)：

_____________________________________再生出新的細(xì)胞壁高爾基體和線粒體質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)【提醒】有關(guān)植物細(xì)胞雜交的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)①兩個(gè)不同品種的植物細(xì)胞，A、B進(jìn)行雜交，錯(cuò)認(rèn)為兩兩融合的原生質(zhì)體只有AB類型。其實(shí)還可能有AA融合的和BB融合的，需要經(jīng)過(guò)篩選，選出AB融合的原生質(zhì)體。②錯(cuò)認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交屬于有性生殖。植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中沒(méi)有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此不屬于有性生殖，應(yīng)為無(wú)性生殖。③錯(cuò)認(rèn)為雜種植株的變異類型屬于基因重組。雜種植株的變異類型屬于染色體變異，其染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，雜種植株屬于異源多倍體?？键c(diǎn)二

植物細(xì)胞工程的應(yīng)用植物細(xì)胞工程的應(yīng)用植物繁殖的新途徑作物新品種的培育細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)快速繁殖作物脫毒單倍體育種突變體的利用植物細(xì)胞的全能性1.快速繁殖(1)概念:快速繁殖優(yōu)良品種的

技術(shù)。植物組織培養(yǎng)一.植物繁殖的新途徑(2)原理:①高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。②保持優(yōu)良品種的遺傳特性。(3)優(yōu)點(diǎn):無(wú)性生殖(4)本質(zhì):(5)實(shí)例:一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟(jì)林木、無(wú)性繁殖作物、瀕危植物等。2.作物脫毒(1)適用范圍:__________________(2)進(jìn)行作物脫毒的原因:____________________________________________________________________________________________________________________(3)外植體選材部位:_________________________________________(4)選分生區(qū)的原因:_________________________________________(5)優(yōu)點(diǎn):___________________________________________________(6)操作過(guò)程:_________________________________________________________________________________________________________(7)實(shí)例:_________________________________________無(wú)性繁殖的作物①用無(wú)性繁殖的方式進(jìn)行繁殖的作物，它們感染的病毒很容易傳給后代;②病毒在作物體內(nèi)逐年積累，就會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差植物頂端分生區(qū)附近部位，如莖尖、根尖植物頂端分生區(qū)附近病毒極少，甚至無(wú)病毒脫毒作物的產(chǎn)量和品質(zhì)明顯優(yōu)于沒(méi)有脫毒的作物切取一定大小的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，再生的植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗馬鈴薯、草莓、打算、甘蔗、菠蘿和香蕉脫毒馬鈴薯田與被病毒感染的未脫毒馬鈴薯葉片(1)脫毒苗是選擇植物的分生區(qū)如莖尖(剛形成，不含有病毒)進(jìn)行植物組織培養(yǎng)而獲得的，屬于細(xì)胞工程的范疇。(2)抗毒苗是把某抗病毒基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，并通過(guò)一定的方法培養(yǎng)形成的，屬于基因工程的范疇。*脫毒苗≠抗毒苗1.單倍體育種(1)過(guò)程(花藥取自二倍體植株)通過(guò)_____(或____)培養(yǎng)獲得___________,然后經(jīng)過(guò)______________，______就能培育出__________________的_______________________；花藥花粉單倍體植株誘導(dǎo)染色體加倍當(dāng)年遺傳性狀相對(duì)穩(wěn)定純合二倍體植株二.作物新品種的培育1.單倍體育種(2)原理:_____________________和______________________(3)優(yōu)點(diǎn):①___________________________________________________②___________________________________________________染色體(數(shù)目)變異植物細(xì)胞的全能性極大地縮短了育種的年限，節(jié)約了大量的人力和物力是進(jìn)行體細(xì)胞誘變育種和研究遺傳突變的理想材料大多數(shù)單倍體植株的細(xì)胞中只含一套染色體，染色體加倍后得到的植株的隱性性狀容易顯現(xiàn)2.單倍體育種(4)實(shí)例:___________________________________________________單育1號(hào)煙草、水稻、玉米、油菜、甘藍(lán)和甜椒等作物*我國(guó)培育的單育1號(hào)煙草是世界上第一個(gè)單倍體作物新品種2.突變體的利用(1)過(guò)程:(2)誘變處理對(duì)象:

一般為_(kāi)___________(3)產(chǎn)生突變體的原因:____________________________________________________________________________________________________________________(4)原理:____________和___________________________在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于不斷增殖的狀態(tài)，因此它們?nèi)菀资艿脚囵B(yǎng)條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變；愈傷組織基因突變植物細(xì)胞的全能性二.作物新品種的培育2.突變體的利用(5)實(shí)例:__________________________________________________(6)優(yōu)點(diǎn):____________________________________________________________________________________________________(7)缺點(diǎn)____________________________________________________________________________________________________抗花葉病毒的甘蔗、抗鹽堿的煙草通過(guò)人工誘變①提高愈傷組織的突變率，從而篩選獲得抗病、抗鹽、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種，②加快育種進(jìn)程。①突變具有不定向和低頻性，需要處理大量材料；②突變少利多害，符合人們需要、有利的品種比較少。二.作物新品種的培育(1)植物的代謝產(chǎn)物分類①初生代謝物

初生代謝是生物生長(zhǎng)和生存所必需的代謝活動(dòng)；產(chǎn)物:糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等②次生代謝物次生代謝不是生物生長(zhǎng)所必需的，一般在特定組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下才進(jìn)行；產(chǎn)物:一類小分子有機(jī)化合物(如酚類、萜類和含氮化合物等)(2)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的目標(biāo)產(chǎn)物____________________次生代謝產(chǎn)物三.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)(3)技術(shù)——_______________在______條件下對(duì)________________或__________進(jìn)行培養(yǎng)使其______的技術(shù)；(4)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的一般過(guò)程由以上過(guò)程可知:*細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生長(zhǎng)主要利用的是植物組織培養(yǎng)中的哪種結(jié)構(gòu)？_____________*該過(guò)程中是否需要培養(yǎng)得到完整植株？____________

植物細(xì)胞培養(yǎng)離體單個(gè)植物細(xì)胞細(xì)胞團(tuán)增殖愈傷組織一般不需要(5)優(yōu)點(diǎn)_________________________________________________________________________________________________(6)實(shí)例____________________________________________________不占用耕地，幾乎不受季節(jié)、天氣等的限制，因此對(duì)于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)具有重要意義紫草寧、紫杉醇、人參皂苷等紅豆杉和紫杉醇

植物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)不完全相同,不需要經(jīng)過(guò)再分化的過(guò)程。利用植物細(xì)胞培養(yǎng)獲得細(xì)胞產(chǎn)物,只需要通過(guò)脫分化得到愈傷組織,然后利用液體培養(yǎng)基大量培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞,從中提取所需目標(biāo)產(chǎn)物?！緳z測(cè)】下圖表示利用植物細(xì)胞工程對(duì)棉花進(jìn)行改良的過(guò)程，①②③④表示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答，下列說(shuō)法正確的是()

A.外源基因能夠?qū)氩⒋罅繌?fù)制的物質(zhì)基礎(chǔ)是自然界共用一套密碼子B.②過(guò)程能定向改變?cè)|(zhì)體的遺傳特性C.③過(guò)程只能通過(guò)液體懸浮培養(yǎng)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)D