2026届新高考生物热点复习：通过细胞工程获得有用的生物体或其产品

2026届新高考生物热点复习通过细胞工程获得有用的生物体或其产品目录：第1讲：植物细胞工程第2讲：动物细胞工程第3讲：胚胎工程专题6赋予生物新的遗传特性的基因工程第1讲：重难点剖析（1）PCR实验中的温度设定细胞的全能性一、植物细胞具有全能性细胞经过分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。1、定义2、原因高度分化的细胞仍含有该物种的全部遗传信息，具有发育成完整个体所需要的全套基因。3、细胞全能性大小的分析体细胞全能性与细胞分化程度体细胞全能性与细胞分裂能力不同类型细胞的全能性不同生物细胞的全能性分化程度低的＞分化程度高的分裂能力强的＞分裂能力弱的受精卵＞生殖细胞＞体细胞受精卵＞干细胞＞体细胞植物细胞＞动物细胞分析、在生物体生长发育过程中细胞没有表现出全能性的原因是什么？P34·教材原文分生组织分生组织分裂、分化指：生物的不同发育阶段。指：不同组织或细胞类型。例如：某些基因只在肝脏里表达，而在其他地方(组织、器官)不表达，使肝脏能解毒，而其他脏器不能解毒。【长句必背】【笔记整理】全能性1、含义：p35黑体字2、原理：植物细胞的全能性3、繁殖方式：无性繁殖4、细胞分裂方式：有丝分裂p35黑体字二.植物组织培养的过程二.植物组织培养的过程细胞分裂素①防止污染的微生物与培养物竞争营养物质。②微生物生长过程中会产生有害的物质，导致培养物死亡。【梳理】相关概念1、外植体：用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。2、脱分化：已经分化的细胞，经过诱导，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。3、愈伤组织：细胞排列疏松且无规则、呈无定形状态的薄壁细胞团。4、再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化出根或芽等器官的过程。1.实验原理在一定植物激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化和再分化形成完整的植株。脱分化再分化再分化（1）成分：碳源（蔗糖）、氨基酸、维生素、植物激素（生长素和细胞分裂素）、无机盐等。（2）类型：固体培养基（3）常用的培养基：MS培养基蔗糖的作用：①提供营养物质/碳源；②维持细胞渗透压。氨基酸的作用：提供氮元素，用于合成蛋白质、核酸。拓展：选用菊花的外植体时，一般选用幼嫩的茎段原因是分裂旺盛，全能性高，更容易诱导形成愈伤组织，其他部分如叶、花全能性低，不易培养成完整植株。2.材料用具3.实验步骤酒精可以杀灭体表的微生物，但对外植体有一定的毒性，长时间接触会损伤外植体细胞。次氯酸是一种强氧化剂，能够渗透到外植体的缝隙和气孔中，杀灭隐藏的微生物。去除残留消毒剂，避免对外植体造成伤害。步骤1：外植体消毒1、正确操作：形态学下端插入培养基中，不可倒插。2、培养基类型：固体培养基步骤2：外植体切段步骤3：接种外植体（1）实质：（2）条件：脱分化①概念：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去特有结构和功能转变成未分化的细胞，进而形成愈伤组织的过程。②实质：①遮光②生长素与细胞分裂素的比例适中③适宜的营养原因：有光时，不易形成愈伤组织，易形成维管组织【分析】愈伤组织中有叶绿体吗？为什么？愈伤组织中没有叶绿体，因为外植体通过脱分化后失去了其特有结构和功能而转化为未分化的细胞。步骤4：诱导愈伤组织（1）实质：（2）条件：再分化注意顺序，先诱导生芽，再诱导生根。适宜的营养调整生长素与细胞分裂素的比例

先调比例低诱导生芽后调比例高诱导生根③光照：诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。步骤5：诱导芽和根1、生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。

它们的浓度、比例都会影响植物细胞的发育方向。2、植物生长调节剂的在培养基中的用量要考虑组织内源激素的含量，

需要准确把握内源激素和外源激素的协同作用。脱分化再分化过程外植体→愈伤组织愈伤组织→幼苗分裂分化有分裂，无分化有分裂，有分化结果形成愈伤组织形成根、芽需要条件离体、适宜的营养生长素与细胞分裂素的比例适中一般不需光离体、适宜的营养调整生长素与细胞分裂素的比例

先调比例高诱导生根后调比例低诱导生芽③光照：诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。

巧记：高根低芽中愈伤步骤6：移栽①试管苗一般在高湿、弱光、恒温等条件下培养生长，出瓶后一定要注意保温、保湿。②试管苗的光合作用能力弱，在移栽前应给予较强光照、闭瓶炼苗，以促进幼苗向自养苗转化。炼苗目的：帮助试管苗逐步适应空气中的微生物，提高成活率。目的：避免残留物引发污染或影响土壤环境，注意清洗时不能损伤幼根。笔记：珍珠岩、蛭石固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培。步骤6：移栽1.接种3~4d后，检查外植体的生长情况，统计有多少外植体被污染，有多少能正常生长，并分析它们被污染的原因。培养基、接种工具灭菌不彻底;外植体消毒不彻底;操作过程不符合无菌操作要求等。4.结果分析与评价1、菊花组织培养过程中，诱导外植体脱分化形成愈伤组织的培养基，其成分中是否应含有蔗糖等有机物？为什么？含有；因为此时外植体不能进行光合作用制造有机物，需要依赖于环境中的有机物才能生存。2、菊花组织培养中，前后三次用到的培养基其功能分别是什么？第一次：诱导外植体脱分化形成愈伤组织；第二次：诱导愈伤组织生芽；第三次：诱导愈伤组织生根。【学情检测】拓展：植物组织培养的两种途径1、器官发生途径拓展：植物细胞在特定条件下可以重编程，恢复到胚胎发育的早期阶段，形成的一种类似于合子胚（由受精卵发育而成的胚胎）的结构，该结构称为胚状体。三.植物体细胞杂交技术【辨析】原生质体&原生质层原生质体：1、定义：去除细胞壁后，由细胞膜包裹的具有生物活性的植物细胞结构，包括细胞质、细胞核和细胞器。（注：动物细胞没有原生质体。）2、为了防止原生质体渗透吸水涨破或渗透失水收缩，酶解液常加入山梨醇和甘露醇稳定渗透压。原生质层：是由成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜和细胞质共同构成的结构。1、过程：（1）体细胞融合酶解法：使用纤维素酶、果胶酶诱导融合的方法：融合成功的标志与：线粒体、高尔基体有关思考1：诱导融合后，培养基中有几种类型的细胞？1、融合的细胞类型：①AA、②BB、③AB、2、未融合的细胞类型：①A、②B。1、过程：（2）植物组织培养是异源多倍体，变异类型属于染色体（数目）变异是植物体细胞杂交成功的标志拓展：杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，属于异源多倍体，所以变异类型为染色体数目变异。思考2：得到图示杂种植株是无性繁殖还是有性繁殖？思考2：该杂种植株可育吗？无性繁殖可育注意：植物体细胞杂交的两个“标志”:1、植物细胞融合完成的标志是

新细胞壁

的形成;2、植物体细胞杂交完成的标志是

培育成杂种植株

。

思考2：杂种细胞的染色体数是多少？杂种细胞染色体组数是多少？两亲本染色体数之和两亲本染色体组数之和无性繁殖，育种过程中不遵循孟德尔定律染色体数目变异两亲本染色体数之和。2n+2m两亲本染色体组数之和。2+2两亲本基因型之和。AabbccDd植物细胞融合植物组织培养细胞膜具有流动性和

植物细胞具有全能性愈伤组织杂种植株A细胞B细胞A原生质体B原生质体去壁去壁融合再生新壁脱分化再分化正在融合的原生质体杂种细胞2、实例：白菜—甘蓝普通小麦—长穗偃麦草多种柑橘属不同种间的杂种植株3、意义：分析：为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？因为生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，即：该杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，故不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。番茄—马铃薯(理想图)4、缺点：有可能杂交不成功，即使杂交成功也可能不产生人们想要的性状。生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的。马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。注意：扦插、压条、嫁接等不属于微型繁殖技术。铁皮石斛四.植物细胞工程的应用1.植物繁殖的新途径（1）快速繁殖1.植物繁殖的新途径（2）作物脱毒a.作物病毒积累草莓感染的病毒很容易传给后代无性繁殖病毒在作物体内积累作物产量降低品质变差b.脱毒方法取材：顶端分生区（如茎尖、根尖：病毒极少，甚至无毒）组织培养脱毒苗【小结】作物脱毒脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱毒的作物例.某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养，培育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的（）A.茎尖 B.子房壁C.叶片 D.花粉粒D脱毒苗≠抗毒苗脱毒苗是选择植物的分生区如茎尖（病毒极少，甚至无病毒）进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴。抗毒苗是把某抗病毒基因导入受体细胞中，并通过一定的方法培养形成的，属于基因工程的范畴。【归纳】一般选取植物根尖或茎尖的分生区作为外植体，优点有：1、细胞分化程度低(或分裂能力强)，容易诱导形成愈伤组织；2、茎尖中的病毒极少，甚至无病毒，能得到脱毒苗四.植物细胞工程的应用花药是产生和储存花粉的场所，一部分是体细胞，一部分是生殖细胞；花粉是植物的雄性生殖细胞。2.植物新品质的培育（1）单倍体育种四.植物细胞工程的应用是单倍体育种的常用方法，该过程得到的植株是单倍体，一般表现为高度不育是在花药离体培养的基础上，用适当浓度的秋水仙素或低温处理，获得纯合的植株，且性状稳定，自交后代不发生性状分离②优点：

子代是能稳定遗传的纯合子。极大地缩短了育种的年限。是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。原因：大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性性状易于表现和筛选。我国科学家在1974年成功培育出世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。③实例：2.植物新品质的培育（1）单倍体育种四.植物细胞工程的应用①应选择在愈伤组织阶段进行“诱变”，原因是：愈伤组织细胞分裂旺盛，细胞进行DNA分子复制，此时易发生基因突变。2.植物新品质的培育外植体愈伤组织试管苗脱分化再分化植株诱变筛选有用的突变体四.植物细胞工程的应用（2）突变体的利用突变=基因突变＋染色体变异②诱变得到的大多数植株都不可以直接利用。因为：基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，进而对生物体有害；还有些基因突变既无害也无益，是中性的。【笔记整理】突变体的利用：基因突变新基因某些性状诱变处理愈伤组织的原因：愈伤组织细胞分裂旺盛，细胞要进行DNA分子复制，此时易发生基因突变。缺点：提高愈伤组织的突变率，加速育种进程。难以控制突变的方向，有利性状比较少，需大量处理实验材料。突变≠基因突变突变=基因突变＋染色体变异（1）次生代谢物植物代谢产生一些不是植物基本生命活动所必需的产物——次生代谢物。3.细胞产物的工厂化生产（2）初生代谢产物初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,因此在整个生命过程中它一直进行着。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质和核酸等。次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下才进行。四.植物细胞工程的应用应用多、产量低、破坏植物资源过程：优点：大量细胞细胞培养外植体