2026屆新高考生物沖刺復(fù)習(xí)植物細(xì)胞工程考點(diǎn)一植物組織培養(yǎng)技術(shù)考點(diǎn)二植物體細(xì)胞雜交技術(shù)考點(diǎn)三植物細(xì)胞工程的應(yīng)用①植物繁殖的新途徑②作物新品種的培育③細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)細(xì)胞工程的概念【P315】00細(xì)胞工程細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性生物工程。①原理和方法：細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等。②水平：

水平。③目的：獲得特定的

或其產(chǎn)品。④分類：植物細(xì)胞工程、動(dòng)物細(xì)胞工程。細(xì)胞器、細(xì)胞或組織細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體【舊知識(shí)回顧】植物細(xì)胞的全能性【P315】1.定義：細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，

仍然具有

或

的潛能。2.原因：生物體的每個(gè)細(xì)胞中都含有發(fā)育成完整個(gè)體所需的

。3.體現(xiàn)：利用植物的一片花瓣、一粒花粉，甚至一個(gè)細(xì)胞，

都可以繁殖出新的植株。產(chǎn)生完整生物體分化成其他各種細(xì)胞全套基因00在生物的生長發(fā)育過程中,所有的細(xì)胞都能表現(xiàn)出全能性嗎？思考不是。如：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。原因：在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)選擇性地表達(dá)。【舊知識(shí)回顧】植物細(xì)胞的全能性【P315】00火焰蘭的快速繁殖如何才能讓細(xì)胞表現(xiàn)出全能性？思考植物組織培養(yǎng)技術(shù)①離體②營養(yǎng)物質(zhì)③激素(生長素和細(xì)胞分裂素)④適宜的溫度和pH植物組織培養(yǎng)技術(shù)【P316】011.概念：指將離體的

等，

培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成

的技術(shù)。2.理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞一般具有

。植物器官、組織或細(xì)胞完整植株統(tǒng)稱外植體全能性植物組織培養(yǎng)技術(shù)【P316】013.基本過程：①愈傷組織：脫分化產(chǎn)生的不定形的薄壁組織團(tuán)塊。注：具有細(xì)胞排列

、

、

等特點(diǎn)。②脫分化：在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞，失去其特有的

轉(zhuǎn)變成

細(xì)胞，進(jìn)而形成愈傷組織的過程。③再分化：脫分化產(chǎn)生的愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng)，重新

出芽、根等器官的過程。結(jié)構(gòu)和功能分化外植體愈傷組織試管苗植物體脫分化再分化疏松且無規(guī)則高度液泡化未分化未分化1.消毒工作：

①雙手和超凈工作臺(tái)臺(tái)面:

。②外植體:→

充分沖洗；→

消毒30s；→立即用

清洗2～3次；→

處理30min；→立即用

清洗2～3次。植物組織培養(yǎng)技術(shù)【P316】01菊花的組織培養(yǎng)探究·實(shí)踐用酒精擦拭流水酒精無菌水次氯酸鈉溶液無菌水植物組織培養(yǎng)技術(shù)【P316】01菊花的組織培養(yǎng)探究·實(shí)踐2.接種→將外植體切成

長的小段。→在

旁，

將外植體的1/3～1/2(

)，

插入誘導(dǎo)

的培養(yǎng)基中→封口膜封蓋瓶口，并做好標(biāo)記。0.5～1cm酒精燈火焰形態(tài)學(xué)下端愈傷組織注意：接種時(shí)注意外植體的方向，不能倒插！【思考】植物組織培養(yǎng)中所需要的碳源一般為

。原因是：①

；②

。作為碳源，提供能量調(diào)節(jié)滲透壓蔗糖植物組織培養(yǎng)技術(shù)【P316】01菊花的組織培養(yǎng)探究·實(shí)踐3.培養(yǎng)：①誘導(dǎo)脫分化：將外植體置于

的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，定期觀察和記錄愈傷組織的生長情況。②誘導(dǎo)再分化：15～20d后，將生長良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)

的培養(yǎng)基上。長出芽后，再將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)

的培養(yǎng)基上。進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。18～22℃注意：脫分化過程中一般不需要光照，有光易形成維管組織，不易形成愈傷組織。生芽生根注：若先生根，后面不易生芽。注意：再分化過程中，一定要有光照，有利于葉片內(nèi)葉綠素的合成。植物組織培養(yǎng)技術(shù)【P316】01菊花的組織培養(yǎng)探究·實(shí)踐4.移栽：移栽前先打開封口膜或瓶蓋,讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長幾日。用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到

等環(huán)境中，待其長壯后再移栽入土。5.栽培：將幼苗移栽后，每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開花。消毒的蛭石或珍珠巖植物組織培養(yǎng)技術(shù)【P316】01菊花的組織培養(yǎng)探究·實(shí)踐培育的試管苗能直接移栽到露地嗎？應(yīng)如何操作？思考既要充分清洗根系表面的培養(yǎng)基，又不能傷及根系煉苗無土栽培提示：不能，在移栽前一般需要

,目的是提高組培苗對外界環(huán)境條件的適應(yīng)性。新移栽的試管苗要在溫室過渡幾天，待其長壯后再移植到大田或盆中。另外要注意移栽技術(shù)的關(guān)鍵是：

,一般使用

的辦法。【素養(yǎng)提升】植物激素在植物組織培養(yǎng)中的作用01生長素/細(xì)胞分裂素

植物細(xì)胞的發(fā)育方向比值高有利于

的分化，抑制

的形成比值低有利于

的分化，抑制

的形成比值適中促進(jìn)

的形成1.原理：植物激素中

和

是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，它們的

、

等都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向；2.作用：生長素細(xì)胞分裂素濃度比例根愈傷組織注意：由愈傷組織進(jìn)行細(xì)胞分化時(shí)，一般要先誘導(dǎo)其生芽，然后誘導(dǎo)其生根。芽芽根植物組織培養(yǎng)技術(shù)·小結(jié)【P316】外植體愈傷組織芽、根完整植株01脫分化再分化→離體的植物器官、組織或細(xì)胞→未分化、呈不定形的薄壁組織團(tuán)塊→愈傷組織的再分化主要有兩種方式：①

方式：在某些條件下，愈傷組織的細(xì)胞發(fā)生分化，

形成不同的器官原基，再逐漸形成芽和根；②

方式：由愈傷組織誘導(dǎo)分化出的具有胚芽、胚根、胚軸的類似胚的結(jié)構(gòu)。注：能夠產(chǎn)生胚狀體的愈傷組織常見于胡蘿卜、蘆筍、玉米和小麥等植物。不定芽胚狀體考向

結(jié)合植物組織培養(yǎng)技術(shù)，考查科學(xué)探究【P316】011.（2024·福建卷）中國水仙是一種三倍體觀賞花卉。傳統(tǒng)生產(chǎn)采用分球莖繁殖方式，不僅周期長、產(chǎn)率低、花色單調(diào)，還易積累病毒。下列措施無法達(dá)到改良目的的是（）A.用水仙鱗片進(jìn)行植物組織培養(yǎng)以提高產(chǎn)率B.利用單倍體育種對中國水仙進(jìn)行品種選育C.選用水仙幼嫩組織作為外植體獲得脫毒苗D.通過基因工程技術(shù)引入外源基因改變花色B應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，√；三倍體，因聯(lián)會(huì)紊亂一般不能產(chǎn)生正常配子，故無法進(jìn)行單倍體育種，×；用水仙莖尖等幼嫩組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)可以得到脫毒苗，√；利用基因工程技術(shù)，引入控制花色的外源基因可以解決花色單調(diào)的問題，√；考向

結(jié)合植物組織培養(yǎng)技術(shù)，考查科學(xué)探究【P316】012.（2024·安徽卷，15）植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)技術(shù)在生產(chǎn)中已得到應(yīng)用。某興趣小組嘗試?yán)迷摷夹g(shù)培養(yǎng)胡蘿卜細(xì)胞并獲取番茄紅素，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程和培養(yǎng)裝置（如圖），請同學(xué)們進(jìn)行評(píng)議。下列評(píng)議不合理的是（）BA.實(shí)驗(yàn)流程中應(yīng)該用果膠酶等處理愈傷組織，制備懸浮細(xì)胞B.裝置中的充氣管應(yīng)置于液面上方，該管可同時(shí)作為排氣管C.裝置充氣口需要增設(shè)無菌濾器，用于防止雜菌污染培養(yǎng)液D.細(xì)胞培養(yǎng)需要適宜的溫度，裝置需增設(shè)溫度監(jiān)測和控制設(shè)備植物細(xì)胞細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，應(yīng)采用纖維素酶和果膠酶處理，√；為使細(xì)胞獲得充足的O2并及時(shí)排出氣體，充氣管-溶液中，排氣管-液面上方，×；養(yǎng)細(xì)胞時(shí)要營造無菌環(huán)境，可在充氣口增設(shè)無菌濾器，以防止雜菌污染，√；細(xì)胞培養(yǎng)必須有適宜的溫度，所以該裝置需增設(shè)溫度監(jiān)測和控制設(shè)備，√；從社會(huì)中來

20世紀(jì)60年代，科學(xué)家嘗試將番茄和馬鈴薯雜交，希望培育出一種地上結(jié)番茄、地下長馬鈴薯的“超級(jí)作物”。討論：用傳統(tǒng)的有性雜交方法能得到雜種后代嗎？為什么？不能,因?yàn)閮煞N生物之間存在著生殖隔離；

植物體細(xì)胞雜交技術(shù)有沒有方法可以打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，獲得“番茄-馬鈴薯雜種植株”呢？思考番茄-馬鈴薯（想象圖）00植物體細(xì)胞雜交技術(shù)【P317】021.概念：將

，在一定條件下融合成

，

并把雜種細(xì)胞培育成

的技術(shù)。2.實(shí)例：白菜-甘藍(lán)、普通小麥-長穗偃[yǎn]麥草等雜種植株。3.意義：打破

，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,培育植物新品種。不同來源的植物體細(xì)胞雜種細(xì)胞新植物體生殖隔離[資料]白菜-甘藍(lán)生長期短，耐熱、易貯藏。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)·過程【P317】02要想將植物體細(xì)胞進(jìn)行融合，首要解決的是什么問題呢？思考有效去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁(主要成分：纖維素和果膠)。纖維素酶果膠酶酶解法原生質(zhì)體：除去細(xì)胞壁后植物細(xì)胞剩余部分。細(xì)胞壁＝—注：原生質(zhì)體≠原生質(zhì)層植物體細(xì)胞雜交技術(shù)·過程【P317】021.原理：

。2.方法：①物理法：

、

。②化學(xué)法：

、

。3.結(jié)果：獲得

。關(guān)鍵環(huán)節(jié)原生質(zhì)體之間如何融合呢？思考電融合法細(xì)胞膜具有流動(dòng)性雜種細(xì)胞離心法聚乙二醇（PEG）融合法高Ca2+-高pH融合法植物體細(xì)胞雜交技術(shù)·過程【P317】02③脫分化④再分化⑤移栽植物體細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)原理標(biāo)志過程細(xì)胞膜具有流動(dòng)性植物細(xì)胞的全能性再生出新的細(xì)胞壁培育出雜種植株①去壁②融合【素養(yǎng)提升】植物體細(xì)胞雜交技術(shù)021.A種原生質(zhì)體與B種原生質(zhì)體融合后，有

種類型(只考慮兩兩融合)，分別是

，其中我們需要的是

，所以原生質(zhì)體融合后，我們要對融合后的原生質(zhì)體進(jìn)行

。3AA、BB、ABAB對融合后的原生質(zhì)體進(jìn)行篩選例：可利用葉綠體顏色等原生質(zhì)體的物理特異性差異為標(biāo)志對雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選。【素養(yǎng)提升】植物體細(xì)胞雜交技術(shù)022.A細(xì)胞具有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb。B細(xì)胞含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的新植株的:染色體條數(shù)：

；染色體組數(shù)：

；基因型：

；屬于可遺傳變異類型中的

。植物體細(xì)胞雜交過程中沒有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此應(yīng)為

生殖。2x+2y4個(gè)AabbccDd染色體數(shù)目變異注：雜種植株屬于異源多倍體。無性規(guī)律：都采用直接相加的方法。A細(xì)胞的1號(hào)染色體B細(xì)胞的1號(hào)染色體Aacc設(shè)A/a和C/c均控制花的顏色【素養(yǎng)提升】植物體細(xì)胞雜交技術(shù)02【書本P38】拓展應(yīng)用“番茄-馬鈴著”雜種植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下長馬鈴薯,這是為什么?提示：生物體內(nèi)基因的表達(dá)

（“是”或“不是”）孤立的，

它們之間是

的。

所以“番茄-馬鈴薯”雜種植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，

但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)相互干擾，

它們不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)。不是相互調(diào)控、相互影響植物體細(xì)胞雜交技術(shù)·小結(jié)【P317】02雜種細(xì)胞(再生出細(xì)胞壁)完整植株(培育出雜種植株)A細(xì)胞B細(xì)胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體酶解法(纖維素酶和果膠酶)物理或化學(xué)法融合植物組織

培養(yǎng)技術(shù)植物細(xì)胞融合的原理是？思考植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是？思考細(xì)胞膜具有流動(dòng)性植物細(xì)胞的全能性考向

結(jié)合植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，考查科學(xué)思維究【P317】021.（2023·廣東卷，12）人參皂苷是人參的主要活性成分?？蒲腥藛T分別誘導(dǎo)人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進(jìn)行細(xì)胞融合，以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.細(xì)胞融合前應(yīng)去除細(xì)胞壁B.高Ca2+—高pH溶液可促進(jìn)細(xì)胞融合C.融合的細(xì)胞即為雜種細(xì)胞D.雜種細(xì)胞可能具有生長快速的優(yōu)勢C在細(xì)胞融合前，必須先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，再誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，√；人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合有物理法和化學(xué)法，用高Ca2+—高pH溶液可促進(jìn)細(xì)胞融合，√；融合的細(xì)胞中有RR、HH、RH，只有人參根-胡蘿卜根細(xì)胞才是雜種細(xì)胞，×；雜種細(xì)胞含兩種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，可能具有生長快速的優(yōu)勢，√；考向

結(jié)合植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，考查科學(xué)思維究【P318】022.（2024·北京卷，13）大豆葉片細(xì)胞的細(xì)胞壁被酶解后，可獲得原生質(zhì)體。以下對原生質(zhì)體的敘述錯(cuò)誤的是（）A.制備時(shí)需用纖維素酶和果膠酶B.膜具有選擇透過性C.可再生出細(xì)胞壁D.失去細(xì)胞全能性D植物細(xì)胞壁的成分是纖維素和果膠，√；生物膜的功能特點(diǎn)是具有選擇透過性，所以原生質(zhì)體的膜具有選擇透過性，√；原生質(zhì)體可以再生出新的細(xì)胞壁，√；分離出的原生質(zhì)體具有全能性，有全套的基因(遺傳信息)，×；植物細(xì)胞工程的應(yīng)用植物細(xì)胞工程的應(yīng)用快速繁殖技術(shù)作物脫毒單倍體育種突變體的利用次生代謝物植物細(xì)胞培養(yǎng)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)03植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：①植物繁殖的新途徑【P317】03快速繁殖作物脫毒取材原因優(yōu)點(diǎn)①

、

地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖；②

優(yōu)良品種的遺傳特性。脫毒作物產(chǎn)量

，品質(zhì)

。注：通過無性繁殖(如扦插、壓條、嫁接)的作物，感染的病毒很容易傳給后代，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。共同點(diǎn)均應(yīng)用：

技術(shù)(原理：

)；生殖方式：

。植物組織培養(yǎng)無性生殖植物細(xì)胞的全能性植物的幼嫩部位植物頂端分生區(qū)附近(如莖尖)快速繁殖優(yōu)良品種獲得脫毒苗高效快速保持此部分病毒極少，甚至無病毒。高好擴(kuò)展：無性繁殖（利用營養(yǎng)器官：根、葉、莖等繁殖后代）01扦插壓條嫁接注：扦插、壓條、嫁接等不屬于微型繁殖技術(shù)，屬于營養(yǎng)繁殖。植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：①植物繁殖的新途徑【P317】01【拓展思考】植物組織培養(yǎng)之所以可以進(jìn)行快速繁殖，是因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)到

階段，細(xì)胞進(jìn)行

分裂，細(xì)胞分裂速度較快，從而獲得大量的組織細(xì)胞，然后不斷地分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化形成

。并且，植物組織培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，受

等條件限制較小。愈傷組織有絲新植株季節(jié)、氣候快速繁殖中能否用花粉作為外植體？為什么？思考不能；因?yàn)橛没ǚ圩魍庵搀w會(huì)出現(xiàn)性狀分離。植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：①植物繁殖的新途徑【P317】03脫毒苗等于抗毒苗嗎？思考脫毒苗不等于抗毒苗。脫毒苗：是選擇植物的頂端分生區(qū)(剛形成，不含有病毒)進(jìn)行組織培養(yǎng)而獲得的，屬于

工程的范疇?？苟久纾菏前涯晨共』?qū)氲绞荏w植株中，并通過一定的方法培養(yǎng)形成的，屬于

工程的范疇。細(xì)胞基因植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：②作物新品種的培育【P317】03單倍體育種方法①

；②

；優(yōu)點(diǎn)明顯

；過程花藥離體培養(yǎng)人工誘導(dǎo)染色體加倍→變異類型：基因重組→變異類型：染色體數(shù)目變異縮短育種年限注：花藥離體培養(yǎng)是特殊的植物組織培養(yǎng)技術(shù)；植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：②作物新品種的培育【P317】03突變體的利用原理在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)細(xì)胞一直處于

的狀態(tài)，因此它們?nèi)菀资艿?/p>

和

(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而產(chǎn)生突變。優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)生突變，大幅度改良某些性狀。過程→變異類型：突變(基因突變和染色體變異)不斷增殖培養(yǎng)條件誘變因素不一定可利用，因?yàn)橥蛔兙唧w不定向性。植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：③細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)【P317】03植物代謝初生代謝：次生代謝：

生物生長生存所必需的代謝活動(dòng)，整個(gè)生命過程一直進(jìn)行。不是植物基本的生命活動(dòng)所必需的產(chǎn)物，一般在特定的組織或器官中，并在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下才進(jìn)行。產(chǎn)物如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等產(chǎn)物應(yīng)用一類小分子有機(jī)化合物（如酚類、萜類和含氮化合物等）①植物次生代謝物含量很低；②從植物組織提取會(huì)大量破壞植物資源；③有些產(chǎn)物又不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到。缺點(diǎn)a.在植物抗病、抗蟲方面發(fā)揮作用b.也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。應(yīng)用多產(chǎn)量低植物細(xì)胞工程的應(yīng)用：③細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)【P317】03注意：①一般組織培養(yǎng)到愈傷組織（薄壁細(xì)胞階段）即可。因?yàn)榇藭r(shí)

。②培養(yǎng)基：

培養(yǎng)基。有利于