2026届新高考生物三轮冲刺复习+植物细胞工程

2026届新高考生物三轮冲刺复习

植物细胞工程植物组织培养植物细胞工程概念：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过程：外植体脱分化形成愈伤组织，再分化形成胚状体植物细胞工程的应用植物繁殖的新途径：快速繁殖、作物脱毒作物新品种的培育：单倍体育种、突变体应用原理：植物细胞的全能性植物细胞表现全能性的条件：离体的植物细胞、组织、器官；一定的激素和营养条件的诱导；适宜的光照。植物体细胞的杂交概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性过程：去壁→诱导融合→再生出细胞壁→愈伤组织→杂种植株意义：在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势细胞产物的工厂化生产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

、细胞或

水平目的获得特定的

或其产品分类细胞器组织细胞、组织、器官、个体①植物组织培养技术、②植物体细胞杂交技术①动物细胞培养、②动物细胞融合、③动物体细胞核移植细胞工程的概念植物细胞工程和动物细胞工程考点一：植物组织培养技术1植物细胞的全能性细胞经

后，仍然具有产生

或分化成其他

的潜能，即细胞具有全能性。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。（1）定义：（2）原因：分裂和分化完整生物体各种细胞一片花瓣、一粒花粉，甚至一个细胞（3）体现：

→

完整个体或其他各种细胞（4）不体现全能性的原因：基因在特定时间、空间条件下选择性表达。例如：芽原基只能发育为芽，叶原基只能发育为叶。(5)表现出全能性的条件：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叶子花瓣花粉细胞细胞具有全能性≠细胞表现全能性。理论上，几乎所有的活细胞都具有全能性，但是只有发育为完整个体或分化成其他各种细胞才能体现其全能性。考点一：植物组织培养技术2植物组织培养（1）概念：外植体有丝分裂植物细胞的全能性是指将

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

的技术。①生殖方式：无性生殖②分裂方式：③原理：④植物组织培养成功的关键：离体完整植株无菌操作考点一：植物组织培养技术（2）植物组织培养的流程接种外植体脱分化诱导愈伤组织无组织结构、松散的薄壁细胞团离体条件下已分化的细胞经过诱导，失去特有的结构和功能，重新获得分裂能力诱导生芽再分化愈伤组织能重新分化成芽、根等器官诱导生根移栽成活2植物组织培养外植体愈伤组织试管苗完整植株脱分化芽、根等再分化关键激素生长素和细胞分裂素结果比值≈1比值＜1比值＞1促进芽的分化促进根的分化促进愈伤组织的形成生长素用量细胞分裂素用量细胞分裂素生长素

芽分化愈伤组织根分化如何诱导离体的植物器官、组织或细胞等脱分化和再分化？生长素作用：用于诱导细胞的

和

的分化；细胞分裂素作用：促进组织细胞的分裂或促进

的分化。伸长生长根芽巧记：生根分芽中愈伤（3）决定植物脱分化、再分化的关键因素

作为碳源提供能量植物可少量吸收，调节渗透压培养基名称：

；物理性质：

；碳源：

。MS培养基

固体培养基有机碳源（蔗糖）（4）植物组织培养常用的培养基配方p1162植物组织培养①植物是自养生物，为什么MS培养基中需要加入蔗糖？②与微生物培养基的区别：微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，含有植物生长必需的大量元素和微量元素，还需要添加植物激素。植物组织培养利用的是离体组织或细胞，在其脱分化过程中不能进行光合作用合成糖类。实例：菊花的组织培养p35（1）消毒①双手和超净工作台台面:用酒精擦拭②外植体:（2）外植体切段:外植体置于无菌的培养皿中→用无菌滤纸吸去表面水分→用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段消毒与无菌水冲洗酒精30S无菌水洗2-3次次氯酸钠溶液30min2-3次无菌水洗（3）接种外植体:

在超净工作台酒精灯火焰旁，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记。注意：接种时注意外植体的方向，不要倒插。

（将“形态学上端”朝上）接种切割（4）脱分化（诱导愈伤组织）实例：菊花的组织培养①生长素、细胞分裂素比例≈1：1

有光时，往往容易形成导管和筛管等②光照条件：③培养温度：

18-220C有利于促进愈伤组织的形成避光（5）再分化（诱导生芽、生根）②接种到诱导生芽培养基①培养15〜20d后③接种到诱导生根培养基生长素：细胞分裂素＜1生长素：细胞分裂素＞1光照条件：该过程每日需要给予适当时间和强度的光照（有利于叶绿素的形成，促进光合作用）。诱导生根诱导出芽实例：菊花的组织培养（6）移栽培养：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，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。①炼苗：②移栽：

植物体细胞杂交是指将

的植物体细胞，在一定条件下融合成

，并把杂种细胞培育成

的技术。（1）植物细胞融合完成的标志：再生出新的细胞壁（2）植物体细胞杂交完成的标志：培育成新植物体打破生殖隔离，实现远缘杂交育种1概念2原理3两个标志4优势细胞膜具有一定的流动性（原生质体融合）植物细胞的全能性（杂种细胞培养成杂种植株）不同来源新植物体杂种细胞考点二：植物体细胞杂交技术考点二：植物体细胞杂交技术A细胞B细胞纤维素酶果胶酶1.去壁：酶解法正在融合的原生质体再生出细胞壁2.诱融物理法：化学法：电融合法、离心法聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高PH融合法等脱分化再分化移栽植物细胞融合植物组织培养杂种植株愈伤组织A原生质体B原生质体移栽后的植株5过程植物组织培养植物体细胞杂交技术生殖方式原理步骤意义联系无性生殖细胞的全能性①脱分化②再分化保持优良性状，繁殖速度快植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术打破生殖隔离，克服不同种生物远缘杂交的障碍①去除细胞壁②融合形成杂种细胞③组织培养细胞膜的流动性、细胞的全能性无性生殖植物组织培养vs植物体细胞杂交拓展：融合细胞类型的分析原生质体两两融合，培养基中可能会出现的细胞类型：重组细胞类型培养基的细胞类型AAABBBAB例：若植物A的基因型是AaBb，植物B的基因型是aaBb，只考虑细胞之间的两两融合，则融合形成的细胞基因型有

种，分别是？AAaaBBbbaaaaBBbbAaaaBBbb3方法1：互补选择法第一次培养在适合A不适合B的条件下第二次培养在适合B不适合A的条件下淘汰B和BB型的细胞淘汰A和AA型的细胞选出AB型细胞方法2：融合前两个亲本有可分辨的明显标记亲本1：来自愈伤组织亲本2：来自叶肉细胞(含叶绿体)细胞壁薄且含有叶绿体的细胞选择方法3：利用抗性互补亲本1：对放线菌素D有抗性，但在MS培养基不能超过50个世代亲本2：对放线菌素D敏感，但能在MS培养基上连续生长。将细胞放在含有放线菌素D的MS培养基上连续培养，得到对放线菌素D有抗性且能在MS培养基生连续生长的杂种细胞。筛选杂种细胞AB的方法项目

体细胞杂交P1：2n(AaBb)

与

P2：2m(CcDd)生殖类型基因组成染色体数染色体组数变异类型无性生殖，育种过程中不遵循孟德尔定律两亲本基因型之和。AaBbCcDd两亲本染色体数之和。2n+2m两亲本染色体组数之和。2+2=4染色体数目变异拓展：植物体细胞杂交后代的遗传变化异源多倍体规律：都采用直接相加的方法。同源多倍体：所有的基本染色体组都来自同一物种的多倍体。异源多倍体：染色体组来自不同物种的多倍体.拓展：同源多倍体和异源多倍体马的体细胞染色体数：2n=64驴的体细胞染色体数：2n=62骡子属于

倍体。二倍体西瓜经秋水仙素处理后可得到

倍体。异源二同源四1.植物体细胞杂交：白菜（2N=18）与甘蓝（2N=18）体细胞杂交所得植株白菜-甘蓝的细胞染色体数为

，属于

倍体。36

（异源）四2.不同物种的有性杂交：白菜（2N=18）与甘蓝（2N=18）进行杂交（相互授粉）所得植株白菜-甘蓝的细胞染色体数为

，属于

倍体。（异源）二18

基因重组染色体数目变异

同源染色体，

正常联会，

育

同源染色体，

正常联会，

育拓展：有性杂交与植物体细胞杂交的比较变异类型：变异类型：植物体细胞杂交含有能可不含不能不可杂交育种1植物繁殖的新途径考点三：植物细胞工程的应用1、快速繁殖（2）过程：外植体脱分化愈伤组织再分化芽、根完整植株试管苗（1）概念：用于快速繁殖优良品种的

，被人们形象称为快速繁殖技术，也叫作微型繁殖。植物组织培养技术①高效、快速地实现种苗的大量繁殖；②植物组织培养在实验室进行，一般

的限制。③选材少，繁殖率高，便于自动化管理，实现产业化生产；（3）优点：④无性繁殖，亲、子代细胞DNA相同，所以可以

。（4）应用：快速繁殖

等自然繁殖速度缓慢，繁殖效率低下或优良性状不易保持的植物。保持优良的遗传特性不受季节、气候等条件经济林木、名贵花卉、珍稀濒危植物1植物繁殖的新途径考点三：植物细胞工程的应用2、作物脱毒马铃薯草莓香蕉顶端分生区（如茎尖）：注：脱毒苗不等于抗毒苗。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（2）脱毒方法作物脱毒与微型繁殖相比较，二者无本质区别，只是取材部位不同。（1）脱毒原因病毒极少，甚至无毒植物组织培养脱毒苗2作物新品种的培育考点三：植物细胞工程的应用1、单倍体育种（1）单倍体：枝叶茎杆弱小，果实多而小，一般高度不育。（2）特点：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成的个体。秋水仙素处理花药离体培养植物细胞的全能性染色体数目变异（3）过程：花药中的花粉单倍体幼苗秋水仙素染色体加倍纯合体二倍体筛选优良性状纯合体愈伤组织离体培养脱分化再分化（4）原理：（5）优势：①极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力（与杂交育种相比）②后代一般都是

，能稳定遗传。纯合子2作物新品种的培育考点三：植物细胞工程的应用2、突变体的利用（1）过程：突变(基因突变+染色体变异）植物细胞的全能性外植体脱分化愈伤组织再分化试管苗植株筛选有用的突变体诱变处理（紫外线，辐射等）（2）原理：提高愈伤组织的突变率，加快育种进程，大幅度地改良某些性状。突变具有不定向性和低频性，需要处理并筛选大量突变材料。已筛选出抗病、抗盐、高产以及蛋白质含量高的新品种。抗除草剂白三叶草抗花叶病毒的甘蔗抗盐碱的烟草（3）优点：（4）缺点：（5）实例：3细胞产物的工业化生产考点三：植物细胞工程的应用1、植物的代谢产物植物代谢初生代谢：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3细胞产物的工业化生产考点三：植物细胞工程的应用2、细胞产物的工厂化生产利用植物细胞培养来获得

，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。目标产物3、植物细胞培养在

条件下对

或

进行培养使其增殖的技术。离体单个植物细胞细胞团6、过程：5、培养基：4、选材：一般培养到

即可。液体培养液（有利于培养的细胞与营养物质充分接触）愈伤组织此时细胞分裂旺盛，代谢快，有利于产物生成。外植体脱分化愈伤组织细胞悬液细胞产物培养、提取、破碎分散开7、原理：细胞增殖8、实例：紫草→紫草宁；红豆杉→紫杉醇；人参→人参皂苷真题必刷1．（2025·广西·高考真题）甘薯是重要的农作物，为了改良甘薯品质，科学家利用甘薯（2N=90）与其近缘野生种（2N=30）进行体细胞杂交，选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是（）A．需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁B．为防止原生质体失水，需使用低渗缓冲液C．M1具有两个物种的所有性状，且染色体数目为2N=120D．在培育M1时，配制的各种培养基常以MS培养基为基础2．（2025·全国卷·高考真题）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是（

）A．三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体B．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体C．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体D．作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体DD需使用等渗缓冲液维持渗透压平衡需用纤维素酶和果胶酶降解细胞壁，非几丁质酶由于基因选择性表达或存在不亲和性，杂种植株的性状可能不完全包含两个物种的所有性状单倍体育种需通过花粉（生殖细胞）离体培养获得单倍体植株3．（2025·浙江·高考真题）科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响，甲组为细胞悬浮培养，乙组为原生质体的液体静置培养，丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培养。三组的培养基相同，其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等。结果如图所示。下列叙述正确的是（）A．比较甲和丙，丙组的培养方式有利于原生质体的增殖，从而提高紫杉醇总产量B．比较乙和丙，丙组的培养方式有利于应用到发酵罐进行紫杉醇的生产C．丙组中琼脂糖凝胶的作用是持续为原生质体供应碳源D．上述实验表明细胞壁完整有助于紫杉醇在细胞内的合成与积累真题必刷B琼脂糖不能为细胞提供碳源，作用是为细胞提供支撑和固定甲组细胞有细胞壁，从紫杉醇合成量来看，甲组低于乙组和丙组真题必刷4．（2025·河北·高考真题）某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（

）A．将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织B．在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNAC．将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析D．对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度CC、在进行色素层析时，色素滴加部位不能浸入层析液，否则色素会溶解在层析液中，无法在滤纸条上进行层析分离，C错误；真题必刷5．（2025·四川·高考真题）研究人员用花椰菜（BB，2n=18）与黑芥（CC，2n=16）叶片分别制备原生质体，经PEG诱导融合形成杂种细胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株N经鉴定有33条染色体。下列叙述正确的是（

）A．两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞B．植株N的B组和C组染色体不能正常联会配对，无法产生可育配子C．花椰菜和黑芥的原生质体能融合，证明两种植物间不存在生殖隔离D．再生植株N的形成证明杂种细胞仍具有全能性DA、两个原生质体融合形成的细胞不一定是杂种细胞，有可能是两个花椰菜原生质体融合或两个黑芥原生质体融合等，A错误；B、缺失的那条染色体：无同源配对对象，成为单价体，游离在细胞质中。

其他成对染色体：依然可以正常联会。最终形成的配子会出现两种情况：①配子恰好获得完整染色体组（缺失的那条刚好被正确分配）；②配子也缺失这条染色体，或染色体数目紊乱。实际单价体随机分配，导致绝大多数配子染色体数目异常，B错误。真题必刷6．（2025·湖北·高考真题）水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究，结果如表所示。下列叙述错误的是（）转速（r/min）55657585相对生长速率0.210.250.260.25细胞干重（g/L）7.59.711.49.5黄酮产量（g/L）0.20.270.320.25A．黄酮产量与细胞干重呈正相关B．黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的C．氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的D．转速为75r/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累B真题必刷7．（2025·江苏·高考真题）图示一种植物组织培养周期，①~③表示相应过程。下列相关叙述错误的是（

）