【苏教版】高考生物一轮复习金榜课件(知识概览+主干回顾+核心归纳)：选修3 第三章 细胞工程概述、植

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答案：(1)花药离体培养 抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的 形成 (2)B过程中形成的是胚状体，而C过程形成的是丛芽 细胞分 裂素与生长素的比值 (3)愈伤组织 (4)胚状体 胚 (5)离心、振动、电激 3
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【互动探究】(1)③过程使用的化学试剂是什么？还有其他方 法吗？ 提示：一定浓度的秋水仙素溶液，还可进行低温处理。目的都 是抑制纺锤体的形成，秋水仙素处理与低温处理都可以达到这 一目的。 (2)C过程中如何进行物理诱变或化学诱变？ 提示：利用紫外线、X射线、碱基类似物等处理连续进行细胞 分裂的愈伤组织。具有细胞周期的细胞在外界物理或化学因素 的诱导下基因突变的频率才会比较高。
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4.(2013·无锡模拟)在植物体细胞杂交实验中，如果要获得性 状优良的作物新品种，不用必须考虑( ) A.两种高等植物间的生殖隔离 B.选择具有期望的某些优良性状的亲本 C.亲本细胞的融合技术 D.愈伤组织形成和再分化 【解析】选A。植物体细胞杂交的最大优势就是实现不同种之 间的远源杂交，因此要获得性状优良的作物新品种，就不用考 虑物种间是否存在生殖隔离，因此选A。
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3.植物组织培养和植物细胞培养的比较
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4.植物体细胞杂交 (1)原理：细胞膜的流动性，细胞的全能性。 (2)过程：
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(3)意义和成果： ①意义：克服远源杂交不亲和的障碍、大大扩展了可用于杂交 的亲本组合范围。 ②成果：“白菜—甘蓝”等。
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【高考警示】 有关植物组织培养过程中条件的分析 (1)脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光， 因为愈伤组织利用有机营养成分，而试管苗需要进行光合作用 以自养。 (2)植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不同，因 为培养的目的不同(生根或生芽)。
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(4)若要获得水稻的人工种子，则应选用图中的胚状体结构， 该结构与正常受精卵形成的胚有类似的结构和发育过程。 (5)若D为植物细胞融合的过程，②过程常用的物理方法有离心、 振动、电激等；经融合处理后，不一定所有细胞都参与融合过 程，所以含有的细胞类型有5种：正常的胡萝卜细胞、正常的 羊角芹细胞、胡萝卜-胡萝卜融合细胞、羊角芹-羊角芹融合细 胞和胡萝卜-羊角芹融合细胞，而两两融合的为3种。
秋水仙素
愈伤组织
(2)优点：缩短_育__种__周__期__、获得纯系等。
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1.植物产生的种子能发育成新个体，是种子细胞全能性的体 现。( × ) 【分析】细胞全能性是指已分化的细胞发育成新个体的潜能， 而种子属于器官。种子发育成新的个体，属于正常的个体发育 过程，与已分化的细胞全能性无关。 2.(2012江苏T22A)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗，体现了细胞 的全能性。( √ ) 【分析】棉花根尖细胞经诱导形成幼苗，这是将高度分化的细 胞培育成了完整个体，因而体现了细胞的全能性。
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3.下图为胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过 程示意图，有关叙述正确的是( )
A.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子 B.①②过程中都会发生细胞的增殖和分化 C.多倍体植株的培育需经过如图所示过程 D.此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
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【解析】选A。植物的组织培养过程是无性繁殖的过程，如果 离体的组织来自纯合子，将来得到的试管苗是纯合子，如果离 体的组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子；①为脱分 化，②为再分化，脱分化过程没有细胞的分化；用秋水仙素处 理萌发的种子和幼苗培养就可获得多倍体植株，不需组织培养 过程；植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性而不是细 胞膜的流动性。
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5.(多选)现有甲、乙两种植物(均为二倍体纯种)，其中甲种植 物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地 种植，且相关性状均为核基因控制。要利用甲、乙两种植物的 优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利 用。下列所采用的技术手段中，理论上可行的是( ) A.利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目 的植株 B.将乙种植物耐盐基因导入到甲种植物的受精卵中，可培育出 目的植株第三讲 细胞工程概源自 植物细胞工程12
一、细胞工程的基本技术及应用 1.细胞工程的概念 (1)操作水平：_细__胞__。 (2)方法技术：体外_无__菌__条件下进行培养、繁殖或利用_细__胞__ _融__合__、核移植等技术改造细胞。 (3)实施目的：使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改 变，从而_改__良__生__物__品__种__、创造新品种和_加__速__繁__育__生__物__个__体__， 以及获得某些有用的_细__胞__代__谢__产__物__。
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【拓展延伸】 植物细胞工程的应用 1.植物繁殖的新途径 (1)通过植物组织培养技术快速繁殖优良品种。 特点：①保持优良品种的遗传特性； ②高效快速地实现种苗的大量繁殖。 (2)作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获 得脱毒苗的技术。
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2.细胞产物的工业化生产 细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 3.作物新品种的培育 (1)植物组织培养是转基因植物培育过程中的最后一环。 (2)利用植物组织培养技术培育单倍体，用于单倍体育种。 (3)利用植物体细胞杂交培育新品种。
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2.细胞工程的基本技术 (1)植物细胞与组织培养技术：在_无__菌__条件下分离植物细胞或 组织，将其放在适当的_培__养__基__上，给予必要的生长条件，使 它们在体外继续_生__长__、__增__殖__与__分__化__，形成新的组织、器官和 个体的技术。 (2)细胞融合技术：采用自然或人工的方法使两个或多个不同 细胞融合为一个细胞的技术。常用的促融合方法有：_生__物__ _法__、化学法和_物__理__法__等。植物细胞融合前需用_纤__维__素__酶__等 去除细胞壁。
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5.(2012广东T2B)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂 交。( × ) 【分析】草莓植株分生区细胞不含病毒或含病毒的量少，可以 利用茎尖(或根尖)经植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。 6.将愈伤组织包埋在人工种皮中，就形成了人工种子。人工种 皮需要具有透气与透水等特点。( × ) 【分析】将胚状体包上人工种皮和营养物质即成为人工种子。
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【典例】下图所示为植株繁殖的四种人工方式示意图，请据图 回答：
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(1)图中单倍体植株通常的获取方式是
。若图中单
倍体细胞含2个染色体组，A有4个染色体组，则③过程所用化
学试剂的作用是
。
(2)图中B和C过程的不同点是
，这种不同主要的
决定因素是
。
(3)若想在C过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用
物理诱变或化学诱变的方法处理
。
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(4)若要获得水稻的人工种子，则应选用图中的
结构，
该结构与正常受精卵形成的 ______有类似的结构和发育过程。
(5)若D为胡萝卜—羊角芹，②过程常用的物理方法有 等；
经融合处理后，含有的细胞类型有
种(若融合的细胞
只考虑两两融合)。
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【解析】(1)图中A过程表示单倍体育种，获取单倍体时常用花 药离体培养的方法。若要使单倍体的染色体加倍，变成A植株， 则需要在③过程中用秋水仙素处理幼苗，以抑制纺锤体的形成 过程。 (2)图中B和C过程都是体细胞的组织培养，其不同点是B过程 中形成的是胚状体，而C过程形成的是丛芽，这种不同主要的 决定因素是细胞分裂素与生长素的比值。 (3)在组织培养过程中获得突变体，一般用物理诱变或化学诱 变的方法处理愈伤组织，再由愈伤组织经再分化形成突变植株。
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【高考警示】 (1)利用植物组织培养生产细胞产物时，有时只需将外植体培 养到愈伤组织，从愈伤组织中获取产物，如利用组织培养技术 来大量生产人参皂甙干粉。 (2)人工种子发育初期需要的营养物质由人工胚乳提供。
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1.植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式是( ) A.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；减数分裂 B.导入其他植物细胞的基因；有丝分裂 C.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内；减数分裂 D.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件；有丝分裂
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(3)细胞核移植技术：将一个细胞的_细__胞__核__转移到另一个_去__ _除__细__胞__核__的细胞中，从而使受体细胞获得新的_遗__传__信__息__，产 生新的生命现象的技术。 (4)染色体工程：人们按照一定的设计，有计划地_消__减__、__添__加__ _或__替__换__同种或异种染色体，从而达到定向改变遗传性状和_选__ _育__新__品__种__的一种技术。
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(6)优点： ①可大量生产具有生理活性的_次__生__代__谢__产__物__； ②生产过程快速、高效，而且不受季节、_外__部__环__境__等条件的 限制
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三、植物细胞工程与育种 1.利用植物体细胞杂交技术培育新品种 (1)植物体细胞杂交过程：
原生质体融合
愈伤组织
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(2)实例：白菜—甘蓝品种的获得。 2.单倍体诱导与利用
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7.在植物组织培养中，都需要对培养基灭菌，还都需要用到
CO2培养箱。( × ) 【分析】植物组织培养不需要CO2培养箱，而动物的细胞培养 则要放入由95%的空气再加5%CO2组成的CO2培养箱中，CO2 起到
调节pH的作用。
×
8.(2011上海T22A)外植体可以来自植物的任何细胞。( )
【分析】用于组织培养的外植体来自于离体的器官、组织中含
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3.同一株绿色开花植物不同部分的细胞经组织培养获得的愈伤 组织细胞基因都是相同的。( × ) 【分析】同一株绿色开花植物的体细胞和花粉细胞组织培养得 到的愈伤组织细胞基因不相同。 4.在植物组织培养的过程中，脱分化阶段不需要光照，再分化 阶段需要给予光照的条件。( √ ) 【分析】由于光会阻碍组织的脱分化，所以脱分化培养阶段应 避光培养，在无光的条件下愈伤组织长得更快。再分化时需光 照，进行光合作用，促进植株生长。
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3.细胞工程的应用(连线)
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二、植物组织培养与植物细胞培养 1.植物组织培养 理论基础：_细__胞__的__全__能__性__。 2.最常用的材料 茎尖、根尖、叶片和花药等。 3.过程(以胡萝卜的根为例)
胚状体
愈伤组织
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4.植物细胞培养 (1)细胞来源：组织培养过程中形成的_愈__伤__组__织__或其他易分散 的组织。 (2)培养方法：在液体培养基中进行_悬__浮__培养。 (3)培养结果：通过继代培养获得大量_细__胞__群__体__。 (4)培养目的：获得人类所需的_细__胞__次__生__代__谢__产__物__。 (5)培养过程：筛选细胞 获得次生代谢产物含量高、生长迅 速的_单__细__胞__无性繁殖系 _扩__大__培__养__ 发酵生产 次级 代谢产物_分__离__提__纯__。
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【解析】选D。植物脱分化过程中仅涉及有丝分裂，减数分裂 发生在有性生殖过程中；植物的体细胞由于基因的选择性表达 没有体现细胞的全能性，只有脱离母体后，给予适宜的营养和 外界条件，才能表达全能性。
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2.用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成 愈伤组织，则关于该愈伤组织的说法错误的是( ) A.是细胞经过脱分化和分裂形成的 B.细胞没有全能性 C.是由排列疏松的薄壁细胞组成的 D.可以形成具有生根发芽能力的胚状结构 【解析】选B。愈伤组织是经脱分化形成的高度液泡化、无定 形的薄壁细胞，具有全能性，可以再分化为根、芽，进而形成 新植株。
有细胞核的活细胞。
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考点 植物细胞工程 1.理论基础：细胞的全能性 2.细胞全能性的比较 (1)生物体内： ①受精卵的全能性最高。 ②生殖细胞也具有较高的潜在全能性(如植物花粉或精子及蜜 蜂的卵细胞)。
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③体细胞的全能性较低(含有该物种特有的全套遗传物质，理 论上也具有全能性。但在生物体内，特定的时间、空间使体细 胞只能表达特定的基因，因而全能性难以表现)。 (2)生物体外：离体的植物细胞，在一定的营养物质、激素和 其他外界条件的作用下，可能表现出全能性，发育成完整的植 株。
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4.人工种子 (1)获取方法：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽 和腋芽等为材料，用人工薄膜包装。
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(2)解决的问题： ①一些植物繁殖周期长，数年后才能结出种子； ②有些优良作物杂种的后代因发生性状分离而丧失其优良特性； ③常规种子的生产受季节、气候和地域的限制，并且占用大量 的土地。