2026届新高考生物冲刺复习+植物细胞工程

2026届新高考生物冲刺复习植物细胞工程考点一植物组织培养技术考点二植物体细胞杂交技术考点三植物细胞工程的应用①植物繁殖的新途径②作物新品种的培育③细胞产物的工厂化生产细胞工程的概念【P315】00细胞工程细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性生物工程。①原理和方法：细胞生物学、分子生物学和发育生物学等。②水平：

水平。③目的：获得特定的

或其产品。④分类：植物细胞工程、动物细胞工程。细胞器、细胞或组织细胞、组织、器官、个体【旧知识回顾】植物细胞的全能性【P315】1.定义：细胞经分裂和分化后，

仍然具有

或

的潜能。2.原因：生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的

。3.体现：利用植物的一片花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞，

都可以繁殖出新的植株。产生完整生物体分化成其他各种细胞全套基因00在生物的生长发育过程中,所有的细胞都能表现出全能性吗？思考不是。如：芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。【旧知识回顾】植物细胞的全能性【P315】00火焰兰的快速繁殖如何才能让细胞表现出全能性？思考植物组织培养技术①离体②营养物质③激素(生长素和细胞分裂素)④适宜的温度和pH植物组织培养技术【P316】011.概念：指将离体的

等，

培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成

的技术。2.理论基础：植物细胞一般具有

。植物器官、组织或细胞完整植株统称外植体全能性植物组织培养技术【P316】013.基本过程：①愈伤组织：脱分化产生的不定形的薄壁组织团块。注：具有细胞排列

、

、

等特点。②脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞，失去其特有的

转变成

细胞，进而形成愈伤组织的过程。③再分化：脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，重新

出芽、根等器官的过程。结构和功能分化外植体愈伤组织试管苗植物体脱分化再分化疏松且无规则高度液泡化未分化未分化1.消毒工作：

①双手和超净工作台台面:

。②外植体:→

充分冲洗；→

消毒30s；→立即用

清洗2～3次；→

处理30min；→立即用

清洗2～3次。植物组织培养技术【P316】01菊花的组织培养探究·实践用酒精擦拭流水酒精无菌水次氯酸钠溶液无菌水植物组织培养技术【P316】01菊花的组织培养探究·实践2.接种→将外植体切成

长的小段。→在

旁，

将外植体的1/3～1/2(

)，

插入诱导

的培养基中→封口膜封盖瓶口，并做好标记。0.5～1cm酒精灯火焰形态学下端愈伤组织注意：接种时注意外植体的方向，不能倒插！【思考】植物组织培养中所需要的碳源一般为

。原因是：①

；②

。作为碳源，提供能量调节渗透压蔗糖植物组织培养技术【P316】01菊花的组织培养探究·实践3.培养：①诱导脱分化：将外植体置于

的培养箱中培养，定期观察和记录愈伤组织的生长情况。②诱导再分化：15～20d后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导

的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导

的培养基上。进一步诱导形成试管苗。18～22℃注意：脱分化过程中一般不需要光照，有光易形成维管组织，不易形成愈伤组织。生芽生根注：若先生根，后面不易生芽。注意：再分化过程中，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。植物组织培养技术【P316】01菊花的组织培养探究·实践4.移栽：移栽前先打开封口膜或瓶盖,让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到

等环境中，待其长壮后再移栽入土。5.栽培：将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。消毒的蛭石或珍珠岩植物组织培养技术【P316】01菊花的组织培养探究·实践培育的试管苗能直接移栽到露地吗？应如何操作？思考既要充分清洗根系表面的培养基，又不能伤及根系炼苗无土栽培提示：不能，在移栽前一般需要

,目的是提高组培苗对外界环境条件的适应性。新移栽的试管苗要在温室过渡几天，待其长壮后再移植到大田或盆中。另外要注意移栽技术的关键是：

,一般使用

的办法。【素养提升】植物激素在植物组织培养中的作用01生长素/细胞分裂素

植物细胞的发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

的形成比值适中促进

的形成1.原理：植物激素中

和

是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的

、

等都会影响植物细胞的发育方向；2.作用：生长素细胞分裂素浓度比例根愈伤组织注意：由愈伤组织进行细胞分化时，一般要先诱导其生芽，然后诱导其生根。芽芽根植物组织培养技术·小结【P316】外植体愈伤组织芽、根完整植株01脱分化再分化→离体的植物器官、组织或细胞→未分化、呈不定形的薄壁组织团块→愈伤组织的再分化主要有两种方式：①

方式：在某些条件下，愈伤组织的细胞发生分化，

形成不同的器官原基，再逐渐形成芽和根；②

方式：由愈伤组织诱导分化出的具有胚芽、胚根、胚轴的类似胚的结构。注：能够产生胚状体的愈伤组织常见于胡萝卜、芦笋、玉米和小麦等植物。不定芽胚状体考向

结合植物组织培养技术，考查科学探究【P316】011.（2024·福建卷）中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式，不仅周期长、产率低、花色单调，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是（）A.用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率B.利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育C.选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗D.通过基因工程技术引入外源基因改变花色B应用植物组织培养技术可以快速地实现种苗的大量繁殖，√；三倍体，因联会紊乱一般不能产生正常配子，故无法进行单倍体育种，×；用水仙茎尖等幼嫩组织进行植物组织培养可以得到脱毒苗，√；利用基因工程技术，引入控制花色的外源基因可以解决花色单调的问题，√；考向

结合植物组织培养技术，考查科学探究【P316】012.（2024·安徽卷，15）植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（）BA.实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞B.装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管C.装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液D.细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，应采用纤维素酶和果胶酶处理，√；为使细胞获得充足的O2并及时排出气体，充气管-溶液中，排气管-液面上方，×；养细胞时要营造无菌环境，可在充气口增设无菌滤器，以防止杂菌污染，√；细胞培养必须有适宜的温度，所以该装置需增设温度监测和控制设备，√；从社会中来

20世纪60年代，科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，希望培育出一种地上结番茄、地下长马铃薯的“超级作物”。讨论：用传统的有性杂交方法能得到杂种后代吗？为什么？不能,因为两种生物之间存在着生殖隔离；

植物体细胞杂交技术有没有方法可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，获得“番茄-马铃薯杂种植株”呢？思考番茄-马铃薯（想象图）00植物体细胞杂交技术【P317】021.概念：将

，在一定条件下融合成

，

并把杂种细胞培育成

的技术。2.实例：白菜-甘蓝、普通小麦-长穗偃[yǎn]麦草等杂种植株。3.意义：打破

，实现远缘杂交育种,培育植物新品种。不同来源的植物体细胞杂种细胞新植物体生殖隔离[资料]白菜-甘蓝生长期短，耐热、易贮藏。植物体细胞杂交技术·过程【P317】02要想将植物体细胞进行融合，首要解决的是什么问题呢？思考有效去除植物细胞的细胞壁(主要成分：纤维素和果胶)。纤维素酶果胶酶酶解法原生质体：除去细胞壁后植物细胞剩余部分。细胞壁＝—注：原生质体≠原生质层植物体细胞杂交技术·过程【P317】021.原理：

。2.方法：①物理法：

、

。②化学法：

、

。3.结果：获得

。关键环节原生质体之间如何融合呢？思考电融合法细胞膜具有流动性杂种细胞离心法聚乙二醇（PEG）融合法高Ca2+-高pH融合法植物体细胞杂交技术·过程【P317】02③脱分化④再分化⑤移栽植物体细胞融合植物组织培养原理标志过程细胞膜具有流动性植物细胞的全能性再生出新的细胞壁培育出杂种植株①去壁②融合【素养提升】植物体细胞杂交技术021.A种原生质体与B种原生质体融合后，有

种类型(只考虑两两融合)，分别是

，其中我们需要的是

，所以原生质体融合后，我们要对融合后的原生质体进行

。3AA、BB、ABAB对融合后的原生质体进行筛选例：可利用叶绿体颜色等原生质体的物理特异性差异为标志对杂种细胞进行筛选。【素养提升】植物体细胞杂交技术022.A细胞具有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb。B细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的:染色体条数：

；染色体组数：

；基因型：

；属于可遗传变异类型中的

。植物体细胞杂交过程中没有有性生殖细胞的结合，因此应为

生殖。2x+2y4个AabbccDd染色体数目变异注：杂种植株属于异源多倍体。无性规律：都采用直接相加的方法。A细胞的1号染色体B细胞的1号染色体Aacc设A/a和C/c均控制花的颜色【素养提升】植物体细胞杂交技术02【书本P38】拓展应用“番茄-马铃著”杂种植株没有如科学家所想象的那样，地上结番茄，地下长马铃薯,这是为什么?提示：生物体内基因的表达

（“是”或“不是”）孤立的，

它们之间是

的。

所以“番茄-马铃薯”杂种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，

它们不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。不是相互调控、相互影响植物体细胞杂交技术·小结【P317】02杂种细胞(再生出细胞壁)完整植株(培育出杂种植株)A细胞B细胞A原生质体B原生质体酶解法(纤维素酶和果胶酶)物理或化学法融合植物组织

培养技术植物细胞融合的原理是？思考植物组织培养技术的原理是？思考细胞膜具有流动性植物细胞的全能性考向

结合植物体细胞杂交技术，考查科学思维究【P317】021.（2023·广东卷，12）人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是（）A.细胞融合前应去除细胞壁B.高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合C.融合的细胞即为杂种细胞D.杂种细胞可能具有生长快速的优势C在细胞融合前，必须先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，再诱导原生质体融合，√；人工诱导原生质体融合有物理法和化学法，用高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合，√；融合的细胞中有RR、HH、RH，只有人参根-胡萝卜根细胞才是杂种细胞，×；杂种细胞含两种细胞的遗传物质，可能具有生长快速的优势，√；考向

结合植物体细胞杂交技术，考查科学思维究【P318】022.（2024·北京卷，13）大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（）A.制备时需用纤维素酶和果胶酶B.膜具有选择透过性C.可再生出细胞壁D.失去细胞全能性D植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，√；生物膜的功能特点是具有选择透过性，所以原生质体的膜具有选择透过性，√；原生质体可以再生出新的细胞壁，√；分离出的原生质体具有全能性，有全套的基因(遗传信息)，×；植物细胞工程的应用植物细胞工程的应用快速繁殖技术作物脱毒单倍体育种突变体的利用次生代谢物植物细胞培养植物繁殖的新途径作物新品种的培育细胞产物的工厂化生产03植物细胞工程的应用：①植物繁殖的新途径【P317】03快速繁殖作物脱毒取材原因优点①

、

地实现种苗的大量繁殖；②

优良品种的遗传特性。脱毒作物产量

，品质

。注：通过无性繁殖(如扦插、压条、嫁接)的作物，感染的病毒很容易传给后代，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。共同点均应用：

技术(原理：

)；生殖方式：

。植物组织培养无性生殖植物细胞的全能性植物的幼嫩部位植物顶端分生区附近(如茎尖)快速繁殖优良品种获得脱毒苗高效快速保持此部分病毒极少，甚至无病毒。高好扩展：无性繁殖（利用营养器官：根、叶、茎等繁殖后代）01扦插压条嫁接注：扦插、压条、嫁接等不属于微型繁殖技术，属于营养繁殖。植物细胞工程的应用：①植物繁殖的新途径【P317】01【拓展思考】植物组织培养之所以可以进行快速繁殖，是因为植物组织培养到

阶段，细胞进行

分裂，细胞分裂速度较快，从而获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成

。并且，植物组织培养在实验室进行，受

等条件限制较小。愈伤组织有丝新植株季节、气候快速繁殖中能否用花粉作为外植体？为什么？思考不能；因为用花粉作外植体会出现性状分离。植物细胞工程的应用：①植物繁殖的新途径【P317】03脱毒苗等于抗毒苗吗？思考脱毒苗不等于抗毒苗。脱毒苗：是选择植物的顶端分生区(刚形成，不含有病毒)进行组织培养而获得的，属于

工程的范畴。抗毒苗：是把某抗病基因导入到受体植株中，并通过一定的方法培养形成的，属于

工程的范畴。细胞基因植物细胞工程的应用：②作物新品种的培育【P317】03单倍体育种方法①

；②

；优点明显

；过程花药离体培养人工诱导染色体加倍→变异类型：基因重组→变异类型：染色体数目变异缩短育种年限注：花药离体培养是特殊的植物组织培养技术；植物细胞工程的应用：②作物新品种的培育【P317】03突变体的利用原理在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于

的状态，因此它们容易受到

和

(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。优点产生突变，大幅度改良某些性状。过程→变异类型：突变(基因突变和染色体变异)不断增殖培养条件诱变因素不一定可利用，因为突变具体不定向性。植物细胞工程的应用：③细胞产物的工厂化生产【P317】03植物代谢初生代谢：次生代谢：

生物生长生存所必需的代谢活动，整个生命过程一直进行。不是植物基本的生命活动所必需的产物，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。产物如糖类、脂质、蛋白质、核酸等产物应用一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）①植物次生代谢物含量很低；②从植物组织提取会大量破坏植物资源；③有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。缺点a.在植物抗病、抗虫方面发挥作用b.也是很多药物、香料和色素等的重要来源。应用多产量低植物细胞工程的应用：③细胞产物的工厂化生产【P317】03注意：①一般组织培养到愈伤组织（薄壁细胞阶段）即可。因为此时

。②培养基：

培养基。有利于