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情分析近5年考情考点2024北京、甘肃，2023辽宁、河北，2022浙江，2025北京、浙江植物组织培养技术综合2024安徽，2023辽宁、山东植物细胞工程的实际应用2024江苏、北京、山东，2023江苏、湖北、广东，2021福建植物体细胞杂交技术2022重庆，2021湖北影响植物组织培养的因素2024江苏、湖北、吉林、浙江，2022辽宁，2021江苏，2020北京植物组织的培养及基本过程本节内容考频适中，常结合杂交育种、细胞器、隔离、染色体变异、自由组合定律等内容进行考查，考查题型有选择题和填空题，难度适中，常结合新情境和图像考察，考察学生获取信息能力1.生命观念——结合生产和生活实例，距离说出植物细胞工程及其相关技术的基因原理；2.科学思维——结合动物细胞工程操作的流程图，培养归纳与概括的能力；3.社会责任——理解植物细胞工程的应用，关注科技和社会发展学习目标本节纲要CONTENTS1植物细胞工程的基本技术2植物细胞工程的应用一、植物细胞工程的基本技术1.细胞工程的概念：原理和方法细胞生物学、分子生物学和发育生物学操作水平细胞器水平、细胞水平或组织水平目的有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品类型植物细胞工程、动物细胞工程和胚胎工程与基因工程相比，细胞工程是

水平上的生物技术，后者是

水平上的生物技术细胞或细胞器分子所采用技术的理论基础植物细胞工程通常采用的技术手段植物组织培养技术植物体细胞杂交技术植物细胞的全能性2.植物细胞工程：一、植物细胞工程的基本技术3.理论基础：植物细胞的全能性产生完整生物体分化成其他各种细胞生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因所有的细胞都表现出全能性选择性地表达④分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞一、植物细胞工程的基本技术细胞→完整个体或其他各种细胞离体（最关键）、无菌、营养物质、植物激素（生长素和细胞分裂素）、适宜的外界条件3.理论基础：植物细胞的全能性表现出全能性的例子①利用菊花茎段培养获得试管苗；②利用胡萝卜的韧皮部细胞培养获得胡萝卜幼苗；③受精卵发育成个体；④蜜蜂的孤雌生殖中，卵细胞直接发育成雄蜂；⑤通过花药离体培养，获得单倍体幼苗；⑥胚胎干细胞可分化发育成为各种组织器官的细胞；一、植物细胞工程的基本技术①芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶；②神经干细胞分化形成各类神经细胞；③造血干细胞可分化形成多种血细胞；*多莉羊的诞生只表现了动物细胞核的全能性，没有表现出动物细胞的全能性；未表现出全能性的例子一、植物细胞工程的基本技术（1）植物组织培养技术①定义4.工程技术手段指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。外植体一般选芽尖、茎尖、形成层，因为分化程度低，容易诱导愈伤组织②流程脱分化再分化外植体愈伤组织诱导生芽、生根移栽成活一、植物细胞工程的基本技术（1）植物组织培养技术

③过程4.工程技术手段a.消毒与灭菌：外植体一般要进行

处理，而培养基及其他的操作器具一般要进行

处理。无菌操作的目的可能有：消毒灭菌防止污染的微生物与培养物竞争营养物质。微生物生长过程中会产生有害的物质，导致培养物死亡。脱分化再分化外植体愈伤组织诱导生芽、生根移栽成活一、植物细胞工程的基本技术（1）植物组织培养技术

③过程4.工程技术手段脱分化再分化外植体愈伤组织诱导生芽、生根移栽成活b.脱分化概念:在一定的_____和_____等条件的_____下，________的细胞___________________，转变成_____________的过程；结果:_____________

*愈伤组织的特点:______________________光照条件:_______________过程中涉及的生命活动:__________________________________________激素营养诱导已经分化失去其特有的结构和功能未分化的细胞形成愈伤组织不定形的薄壁组织团块一般不需要光照只有细胞增殖(有丝分裂)，没有细胞分化c.再分化概念:__________能重新_____成______________的过程；实质:______________________结果:__________________________________________________光照条件:_________________________________________为什么？__________________________________________过程中涉及的生命活动:__________________________________________愈伤组织分化芽、根等器官基因的选择性表达再分化成胚状体，长出芽和根，进而发育成完整的植株需要给予适当时间和强度的光照诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用既有细胞增殖(有丝分裂)，又有细胞分化一、植物细胞工程的基本技术（1）植物组织培养技术

③过程4.工程技术手段脱分化再分化外植体愈伤组织诱导生芽、生根移栽成活一、植物细胞工程的基本技术过程形成体特点生长素/细胞分裂素比例是否需光脱分化排列疏松，高度液泡化的薄壁细胞（愈伤组织）比例适中避光再分化有根、芽或者生根发芽的能力比例高或低诱导生根或生芽需光，光有利于分化，诱导叶绿素形成生长素/细胞分裂素比例植物细胞的发育方向高有利于根的分化低有利于芽的分化适中促进愈伤组织的生长简记为：高根低芽中愈伤一、植物细胞工程的基本技术（1）植物组织培养技术4.工程技术手段按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果使用顺序实验结果先使用生长素，后使用细胞分裂素有利于细胞分裂，但细胞不分化先使用细胞分裂素，后使用生长素细胞既分裂也分化同时使用分化频率提高简记：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高（1）植物组织培养技术④实例—菊花的组织培养4.工程技术手段酒精次氯酸钠愈伤组织脱分化避光培养一、植物细胞工程的基本技术4.工程技术手段生芽生根培养基生长再分化需要光照，原因是：芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照（1）植物组织培养技术④实例—菊花的组织培养一、植物细胞工程的基本技术要先生芽再生根若先生根后面就不易生芽一、植物细胞工程的基本技术【激素的具体使用情况】选择性必修3P116“附录1”：（1）诱导菊花愈伤组织的培养基：在MS培养基中加入BA（苄基腺嘌呤）和NAA（萘乙酸），质量浓度均为0.5mg/L。（2）诱导菊花发芽的培养基：在MS培养基中加入BA和NAA，质量浓度分别为2~3mg/L和0.02~0.3mg/L。（3）诱导菊花生根的培养基：将上述MS培养基中NH4NO3、KNO3、KH2PO4、MgSO4·7H2O和CaCI2·2H2O的用量减半，并添加NAA或IAA(吲哚乙酸)，质量浓度均为0.1mg/L。4.工程技术手段（1）植物组织培养技术若外植体是取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中

（“有/没有”）叶绿体，

原因是

。植物组织培养中的培养基是

培养基（物理状态），故培养基中一般加入了凝固剂

。植物生长调节剂的在培养基中的用量要考虑组织

的含量。只有准确把握内源激素和外源激素的协同作用，才能有效地操作植物组织培养中的”激素杠杆”，用好植物生长调节剂这根“魔术棒”没有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固体琼脂内源激素一、植物细胞工程的基本技术牛刀小试1.【2024山东高考】（多选）下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（）A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖A.植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用果胶酶和纤维素酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体，A错误；B.用纤维素酶和果胶酶分别处理不同的植物细胞，得到原生质体，运用物理方法或化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株，故融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织，B正确；c.体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的的遗传物质，只有1个细胞核，C错误；D.通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于植物的组织培养，从繁殖看属于无性繁殖，D正确。BD牛刀小试2、【2024甘肃高考】兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（）DA．①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块B．②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组C．3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1D．百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体A、在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块，A错误；B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂，所以不会发生基因重组，B错误。C、3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1，C错误；D、百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确；4.工程技术手段(2)植物体细胞杂交技术①概念:植物体细胞杂交是指将_________的____________，在_________下_____成__________，并把__________培育成__________的技术；②原理:__________________________________________③生殖方式:____________④分裂方式:____________⑤可遗传变异类型:_____________________⑥实例:白菜-甘蓝、普通小麦-长穗偃麦草⑦意义:*____________________________________________不同来源植物体细胞一定条件融合杂种细胞杂种细胞新植物体细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性无性生殖有丝分裂染色体(数目)变异打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种一、植物细胞工程的基本技术（不遵循孟德尔遗传规律）4.工程技术手段(2)植物体细胞杂交技术⑧基本过程:纤维素酶和果胶原生质体离心法聚乙二醇原生质体再生出细胞壁愈伤组织一、植物细胞工程的基本技术杂交完成标志人工诱导原生质体：植物细胞去掉细胞壁后剩余的部分原生质层：细胞膜、液泡膜和两膜之间的细胞质（比原生质体少细胞核和液泡）4.工程技术手段(2)植物体细胞杂交技术⑧基本过程:A细胞B细胞去壁去壁A原生质体B原生质体方法：纤维素酶果胶酶酶解法融合正在融合的原生质体方法：物理法：化学法：电融合法、离心法等聚乙二醇（PEG）融合法高Ca2+—高pH融合法等杂种细胞AB再生出细胞壁植物细胞融合完成的标志脱分化愈伤组织再分化杂种植株植物体细胞杂交完成的标志移栽一、植物细胞工程的基本技术A细胞B细胞去壁去壁A原生质体B原生质体方法：纤维素酶果胶酶酶解法融合正在融合的原生质体方法：物理法：化学法：电融合法、离心法等聚乙二醇（PEG）融合法高Ca2+—高pH融合法等杂种细胞AB再生出细胞壁植物细胞融合完成的标志脱分化愈伤组织再分化杂种植株植物体细胞杂交完成的标志移栽植物细胞融合植物组织培养原理：植物细胞的全能性原理：细胞膜的流动性4.工程技术手段(2)植物体细胞杂交技术⑧基本过程:一、植物细胞工程的基本技术4.工程技术手段(2)植物体细胞杂交技术一、植物细胞工程的基本技术A细胞B细胞讨论：两两融合后的细胞一定是杂种细胞吗？诱导融合后的培养瓶中的细胞有哪几类？融合AAABBB筛选AB体细胞融合结果：①未融合的细胞：A、B②两两融合的细胞：AA、BB、AB

③多细胞融合体真正符合要求的是AB，因此要对融合细胞进行筛选。不一定，融合的细胞类型有三种AA、BB和AB，在培养瓶中还有A、B等未融合的细胞4.工程技术手段(2)植物体细胞杂交技术一、植物细胞工程的基本技术讨论：若一植物细胞A含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞B含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则：生殖类型变异类型染色体数染色体组数基因组成无性繁殖，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（异源多倍体）4.工程技术手段(2)植物体细胞杂交技术一、植物细胞工程的基本技术讨论：若远缘杂交亲本均为二倍体，则杂种植株为

倍体，是新物种吗？杂种植株是否可育？异源四是新物种，因为存在生殖隔离可以，因为该四倍体减数分裂过程中，染色体联会正常植物体细胞杂交育种四倍体如何判断植株是否可育？看减数分裂联会、配对能否正常进行！4.工程技术手段(2)植物体细胞杂交技术一、植物细胞工程的基本技术讨论：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、地下长马铃薯？原因：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。所以杂交植株的细胞中虽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。一、植物细胞工程的基本技术植物组织培养植物体细胞杂交技术原理过程意义联系细胞膜的流动性和植物细胞的全能性植物细胞的全能性外植体愈伤组织脱分化再分化根、芽或胚状体植物体生长发育植物细胞A植物细胞B原生质体A去壁原生质体B去壁人工诱导融合的原生质体AB杂种细胞AB愈伤组织脱分化再生细胞壁杂种植株再分化保持优良性状,繁殖速度快、大规模生产提高经济效益植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术克服不同种生物远缘杂交的障碍3、【2024江苏高考】图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（）牛刀小试CA．步骤①添加盐酸以去除细胞壁B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养A.步骤①添加纤维素酶或果胶酶去除细胞，其原理是酶的专一性，A错误；B.步骤②吸取原生质体放入等渗液中清洗，否则会导致原生质体吸水涨破，B错误；C、结合图示可知原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间，C正确,D、台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养，染成蓝色的原生质体活性差或死亡，D错误。牛刀小试4、【2024湖北高考】植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如下图所示。下列叙述错误的是（）BA．过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素D．可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；B、过程②为原生质体的融合，常用PEG诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，不能用于植物，B错误；C、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，C正确；D、植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体，应具备两者的遗传物质，因此可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株，D正确。二.植物细胞工程的应用1、植物繁殖的新途径高效、快速地实现种苗的大量繁殖保持优良品种的遗传特性植物顶端分生区附近(如茎尖)也叫微型繁殖技术本质：无性生殖二.植物细胞工程的应用2.作物脱毒【背景】马铃薯和草莓都是无性繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传播给后代。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。a.植物分生区细胞病毒少，甚至没有病毒b.分生物细胞分化程度低，分裂能力强，全能性更高取材：分生区（如茎尖、根尖）(植物组织培养)脱毒苗(1)脱毒苗是选择植物的分生区如茎尖进行植物组织培养而获得的，属于细胞工程。(