2026届高三生物高考一轮复习课件植物细胞工程

这是一份2026届高三生物高考一轮复习课件植物细胞工程，共46页。PPT课件主要包含了植物细胞工程，考点一，考点情境，植物细胞工程的应用，考点二等内容，欢迎下载使用。
取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：
由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指？
细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能
①应用原理：______________、分子生物学和______________。②操作水平：__________、细胞或________水平。③操作目的：有目的地获得特定的_______、组织、器官、______或其产品。
阐明细胞工程的概念及类型
是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
①离体的植物细胞、组织、器官（统称外植体）
①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 的细胞，进而形成愈伤组织的过程。②愈伤组织：脱分化产生的 团块。③再分化：愈伤组织重新分化成 等器官的过程。
离体培养的植物器官、组织或细胞
外植体的1/3~1/2插人诱导 的培养基中
(5)探究实践——菊花的组织培养
次氯酸钠溶液处理30min
外植体切成0.5～1cm长的小段
用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记
15～20d后，转接到 的培养基上
长出芽后，再将其转接到 的培养基上，
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 或 等环境中，待其长壮后再移栽入土。
每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
(6)植物激素在植物组织培养中的作用
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；
有利于芽的分化，抑制根的形成
有利于根的分化，抑制芽的形成
简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤
将不同来源的___________，在一定条件下融合成__________，并把杂种细胞培育成___________的技术
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
阐明植物体细胞杂交技术
体细胞杂交利用了细胞膜的______________，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的______________。
①去壁原因： 。②方法： 。③相关酶溶液： 。
细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合）
为什么要去除细胞壁?用什么方法可以去除细胞壁?
上述酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因？
使溶液有一定的渗透压，防止原生质体吸水过多而涨破
(4)植物体细胞杂交技术的过程:
诱导原生质体融合的原理是什么？方法有哪些?融合完成的标志是什么？
聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法
使用方便，融合频率高缺点：有一定的毒性对某些细胞不适用（如卵细胞）
对细胞无毒害作用，操作简便，可重复性好
植物细胞融合完成的标志
获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？
不一定，有三类：①未融合的细胞②两两融合的细胞③多细胞融合体
原生质体融合技术的原理是： ；植物组织培养技术的原理是： 。
植物体细胞杂交技术应用了哪两种技术？对应的原理是什么？
(1)一般情况下，分化程度越高的细胞其全能性越低(　　)(2)无论脱分化还是再分化，过程中均需提供光照(　　)(3)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的(　　)(4)常选用胡萝卜根的形成层进行组织培养(　　)(5)植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素的比值始终不变(　　)(6)植物组织培养过程中所用器械需要进行消毒处理(　　)
(7)利用物理法或化学法可以直接将两个植物细胞诱导融合(　　)(8)形成杂种细胞就完成了植物体细胞杂交过程(　　)(9)细胞融合时不只形成杂种细胞，还形成同种细胞融合的细胞(　　)(10)用纤维素酶和果胶酶酶解法获得的植物原生质体失去了细胞全能性(　　)
1.(2024·山东菏泽模拟)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A.胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗，是因为植物细胞具有全能性B.步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是形成层容易诱导形成愈伤组织C.步骤⑤要进行照光培养，其作用是诱导叶绿素的形成D.步骤⑤和步骤⑥的培养基中所需的生长素和细胞分裂素的比例不同
【解析】C　步骤⑤为脱分化过程，不需要照光，C错误。
排列疏松、不定形的薄壁组织团块
①离体②适宜的营养③生长素与细胞分裂素的条件比例适中④不需要光照
①离体②适宜的营养③生长素与细胞分裂素的比例高(低)诱导生根(生芽)④光照
植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素的使用
(1)生长素和细胞分裂素用量的比例影响植物细胞的发育方向。
(2)按照不同的顺序使用生长素和细胞分裂素，会得到不同的实验结果。
有利于根的分化，抑制芽的形成
有利于芽的分化，抑制根的形成
有利于细胞分裂，但细胞不分化
2.(2024·安徽淮北调研)甲品种(2n)青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种(2n)细胞质中的可育基因引入甲中。下列相关叙述错误的是(　　)
考向二：植物体细胞杂交
A.照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞B.流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇C.杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株D.杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递
【解析】　照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，原生质体融合后具备乙品种细胞质中的可育基因，在题目中的条件下只有杂种细胞能够存活下来，所以有利于筛选杂种细胞，A正确；流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇，B正确；杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导，脱分化形成愈伤组织，再分化形成胚状体，进一步发育成杂种植株，C错误；甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，杂种植株细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因，具备乙品种细胞质中的可育基因，因此精子中具备一半核基因，并可通过父本(精子)进行传递，D正确。
细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性
植物组织培养和植物体细胞杂交的比较
选取根尖、茎尖形成层部位最容易诱导脱分化
不同植物细胞融合后形成的杂种细胞
除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融合
植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂
植物细胞工程在生产实践中有哪些应用?植物细胞工程应用于生产实践的主要优势是什么?？
花生是我国重要的经济作物之一，根系在生长过程中，会分泌苯甲酸、苯乙酮、丙三醇、苯甲醛等物质，这些物质会抑制青枯病原菌和其他植物的生长。由于土地限制等原因，同一土地多年连续种植现象十分普遍，这些物质产生的自毒作用越来越明显，造成花生产量下降。扬州大学已采用“采集根际土壤→选择培养→分离、纯化培养→菌种鉴定”途径筛选出将苯甲酸降解为无毒小分子（CO₂和H₂O等）的根际菌。
花生根系分泌的苯甲酸等物质属于 （
结合诱变育种，从细胞工程的角度出发，简述一种培养抗寒花生品种的方法及步骤
体细胞诱变育种。利用诱变剂等方法使花生离体培养细胞发生基因突变,再利用植物组织培养技术发育成完整植株，然后筛选培育出抗寒品种
①高效、快速地实现种苗的大量繁殖。
②保持优良品种的遗传特性。
③不受自然生长季节的限制，培养周期短。
④选材少，繁殖率高，便于自动化管理。
甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。
从以下方面简述快速繁殖(微型繁殖)
植物 。
顶端分生附近（如茎尖）
　　　 　的病毒极少，甚至　 　。
脱毒作物的产量高、品质好
在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝、香蕉等许多作物上获得成功
从以下方面简述作物脱毒
产生新基因，大幅度改良某些性状
列表比较作物新品种的培育
生物生长和生存所必需的代谢活动(糖类,脂质,蛋白质,核酸等)
酚类、萜类和含氮化合物等）
注意:一般培养到愈伤组织阶段，从愈伤组织的细胞中获得细胞产物!
不是植物基本生命活动所必需产物,是一类小分子有机化合物。
人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现了工厂化生产。
简述细胞产物的工厂化生产
(1)利用组织培养技术培育脱毒苗，获得抗病毒的新物种(　　)(2)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株(　　)(3)利用组织培养技术产生突变体，可直接培育出具有优良性状的新品种(　　)(4)单倍体育种是通过培养花药或花粉获得植株的育种方法(　　)(5)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性(　　)
3.(2024·河南名校联盟)为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是(　　)
A.诱导红豆杉茎尖经过再分化过程形成愈伤组织B.整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例固定不变C.用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气D.同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同
考向一：植物细胞工程的应用
【解析】　诱导红豆杉茎尖经过脱分化过程形成愈伤组织，A错误；培养基中生长素和细胞分裂素的比例会影响细胞分化的方向，整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例不是固定不变的，B错误；用液体培养基扩大培养的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，利于细胞进行有氧呼吸，C正确；同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如用花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。
4.(2024·江苏扬州模拟)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述正确的是(　　)
A.实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变B.①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控C.获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力D.通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性
【解析】　①表示脱分化，细胞核中的遗传物质不变，没有发生基因突变，A错误；①和②分别表示脱分化和再分化，在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化，B错误；因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株而并非根和茎，脱毒苗不具有更强的抗病毒能力，C错误；由图可知辣椒素是细胞产物，通过细胞培养得到高产细胞系时就可产生，不需要发育成植株或分化形成其他各种细胞，所以可不实现细胞的全能性，D正确。
③细胞产物的工厂化生产
1.（2025·广西·高考真题）广西是我国甘蔗主产地。甘蔗一般采用无性繁殖，但会由于病毒积累而产下降，可通过植物组织培养获得脱毒苗的方法来解决。关于该方法，下列说法错误的是（ ）A．可选用甘蔗的茎尖为外植体B．选用的外植体需经高温灭菌处理C．一般采用加入琼脂的固体培养基D．脱毒苗的形成包括再分化过程
【详解】A、培育脱毒苗时，一般选取茎尖（或芽尖或根尖）作为外植体，其依据是植物分生区附近（茎尖）病毒极少，甚至无病毒，A正确；B、植物组织培养过程中，为防止杂菌污染，外植体需消毒处理，B错误；C、植物组织培养过程中的脱分化与再分化所用的培养基一般采用加入了不同植物激素比例的琼脂固体培养基，C正确；D、细胞脱分化是指已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变为未分化细胞的过程，切取植物的茎尖进行组织培养时经过脱分化与再分化的过程可以获得脱毒苗，D正确。故选B。
2.（2025·江苏·高考真题）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（ ）
A．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
【详解】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。故选C。
3.（2025·甘肃·高考真题）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（ ）
A．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
【详解】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；故选D。
4.（2025·吉林·高考真题）迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（ ）A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率
【详解】A、迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体，生长旺盛，分裂能力较强，A正确；B、诱导愈伤组织时需加入NAA和细胞分裂素，B错误；C、悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团，获得更多的营养物质和氧气，使得其可以进一步分裂，C正确；D、加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物（不是植物生长所必须的）的合成速率，D正确。故选B。
5.(2025·浙江6月选考，改编)下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是(　　)A.用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换C.组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富D.再生植株需去除根部残留的培养基进行锻炼后才能移种大田
【解析】D　自然生长茎段的消毒属于外植体消毒，先用流水冲洗，然后用体积分数为70%的酒精消毒，用无菌水清洗2～3次，再用质量分数为5%左右的次氯酸钠处理，最后再用无菌水清洗，A错误；培养瓶用专用封口膜封口的目的是防止杂菌污染，并不影响气体交换，B错误；组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石比较松软，持水性也较好，有利于幼苗的生根和叶片的生长，C错误；再生植株需去除根部残留的培养基进行锻炼后才能移种大田，D正确。
6.(2025·江苏卷)研究者通过体细胞杂交技术，探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是(　　)A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶，用于去除细胞壁B.原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理，活的原生质体被染色D.聚乙二醇促进原生质体融合后，以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞