2021版高考生物讲练一轮复习讲 核心考点·全突破 选修3.2 植物细胞工程 含答案

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讲核心考点·全突破

考点一植物细胞工程的基本技术

1.植物组织培养与植物体细胞杂交比较：

名称植物组织培养植物体细胞杂交

原理细胞的全能性

细胞膜具有一定的流动性和细胞的全

能性

过程

离体的植物器官、

组织或细胞

愈伤组织

根、芽或胚状体

植物体

选材

根尖、茎尖、形成层

部位最容易诱导脱分

化

不同的植物细胞

技术脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法

2.脱分化与再分化的比较：

3.杂种植株遗传物质的变化：

(1)遗传特性：杂种植株中含有两种植物的遗传物质，因此杂种植株具备双亲的遗传特性。

(2)染色体组数。

①染色体组数=两种植物体细胞的染色体组数之和。

②实例：若甲、乙两种植物均为二倍体，则甲、乙体细胞杂交所得杂种植株的体细胞含有4个染色体组，该杂种植株应称为四倍体。

【高考警示】

植物组织培养的三个易错点

(1)植物组织培养过程各阶段培养对象对环境条件的需求和发生的主

要变化存在着差异，如脱分化不需要光照，而再分化需要一定的光照。

(2)组织培养的目的不同，培养到的阶段不同。如生产细胞代谢产物，只需培养至愈伤组织阶段；生产人工种子，则需要培养至胚状体阶段；获得植株就需培养至幼苗阶段。

(3)人工种子是通过无性生殖(植物体细胞的组织培养技术)形成的，只有一个亲本的性状；自然种子是有性生殖的产物，具有两个亲本的性状。

【典例】(2019·全国卷Ⅲ)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。

回答下列问题。

(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有

______________________。

(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是

____________________

____________________________________________。

(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是

_______________

__________________________________。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的___________过程，最终可形成试管苗。

(4)步骤⑥要进行照光培养，其作用是________________________。

(5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的___________，这种繁殖方式属于___________繁殖。

【解析】(1)分化的植物细胞含有该生物生长发育所需要的全部遗传物质，具有发育的全能性，在一定条件下可以培养为完整的植株。

(2)形成层属于分生组织，细胞分裂能力较强，容易脱分化形成愈伤组织。

(3)培养基中的细胞分裂素和生长素可调控细胞的分裂和分化，诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗时，需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，所以需要更换培养基。愈伤组织是一团未分化的细胞，通过再分化形成具有根、芽的试管苗。

(4)再分化过程中需要光照条件，以利于叶绿素的形成，叶绿素形成后，试管苗才能进行光合作用。

(5)在植物组织培养过程中，只涉及有丝分裂，不涉及有性生殖细胞的生成，该方式可以保证母细胞和子细胞遗传物质的稳定，保持原品种的遗传特性，所以这种繁殖方式属于无性繁殖。

答案：(1)全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)

(2)形成层容易诱导形成愈伤组织

(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗时需要的生长

素和细胞分裂素的比例不同分化(或答：再分化)

(4)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用

(5)遗传特性无性

(2017·海南高考)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题：(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定

条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是

________________。

(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到_________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是___________(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。

(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是_______。A中的愈伤组织是叶肉细胞经________形成的。

(4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，

_________(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，原因是_______________。

【解析】(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗，其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株。

(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中，均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖，若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗，该细胞应具备的条件是具有完整的细胞核，因为细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

(3)A、B、C所示的是不同的培养结果，该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是细胞分裂素和生长素，二者对于根和芽的形成具有重要调节作用，二者的用量比例影响根和芽的发育顺序。A中的愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。(4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培养方法繁殖，在培养时，由于对杂合体植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培养得到的花卉的基因型不同于原植株，因此不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体。

答案：(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株

(2)葡萄糖、果糖具有完整的细胞核

(3)细胞分裂素、生长素脱分化