新高考2023届高考生物一轮复习讲义第10单元第3课时植物细胞工程新人教版
新高考 一轮复习 人教版 细胞工程 教案
第二讲细胞工程素能目标★备考明确考点一植物细胞工程(一)植物细胞工程的基本技术1．细胞工程的理论基础——细胞的全能性(1)细胞全能性的概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。
(2)在生物体内全能性不能表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
2．植物组织培养技术(1)概念理解①培养对象：离体的植物器官、组织或细胞。
②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等。
③培养结果：形成完整的植株。
(2)原理：植物细胞具有全能性。
(3)操作流程(4)操作实例——菊花的组织培养3．植物体细胞杂交技术(1)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。
(2)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。
(3)操作过程(4)意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
(二)植物细胞工程的应用1．植物繁殖的新途径(1)快速繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(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。
2．作物新品种的培育3．细胞产物的工厂化生产(1)植物代谢物⎝⎛ 初生代谢物――→功能 植物基本生命活动必需的产物――→种类 糖类、脂质、蛋白质、核酸等次生代谢物――→功能 抗病、抗虫，是药物、香料、色素的原料――→种类 酚类、萜类和含氮化合物等小分子有机物(2)细胞产物的工厂化生产①植物细胞培养技术：在离体条件下，对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖。
②实例：从紫草细胞中提取紫草宁；从高产紫杉醇的细胞中提取紫杉醇；利用人参细胞生产人参皂苷。
【基础小题】1．判断正误(1)高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能。
(×)(2)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性。
2023届高三生物一轮复习知识清单植物细胞工程及应用
植物细胞工程及其应用(1)细胞工程的概念；(2)植物组织培养的原理和过程；(3)植物体细胞杂交技术的原理、过程和意义；(4)植物细胞工程的应用。
【考点一植物组织培养技术】1.细胞工程的概念：细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
根据操作对象的不同分为植物细胞工程和动物细胞工程。
2.植物细胞工程的理论基础：植物细胞具有全能性。
3.细胞的全能性(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。
(2)在生物的生长发育过程中,某些细胞并未表现出全能性的原因是在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达。
（3）细胞具有全能性的根本原因是细胞中含有本物种生长发育的全套遗传信息。
（4）细胞全能性大小比较：分化程度低的＞高的；分化或分裂能力强的>弱的；受精卵＞生殖细胞＞体细胞；受精卵＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。
4.植物组织培养技术(1)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。
(2)原理:植物细胞的全能性。
(3)过程:离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织___ 幼根和芽→_完整植物体_。
5.实践：菊花的组织培养①脱分化：已分化的细胞经诱导，失去其特有的结构和功能。
②愈伤组织：排列疏松且无规则、高度液泡化、高度未分化、无定形状态的薄壁细胞团。
③生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键。
生长素/细胞分裂素，比值高——利于根分化；比值低——利于芽分化；比值适中——利于愈伤组织的形成。
④步骤（超净工作台的酒精灯火焰旁）：a.外植体消毒：幼嫩茎段（分裂分化程度低，增殖能力强）。
无菌水→70%酒精→无菌水→5%次氯酸钠→无菌水。
b.外植体切段：用无菌滤纸吸去表面水分，切成小段。
2023年高三生物一轮复习讲义
2023高三生物一轮复习讲义第1讲高三生物一轮复习建议2第2讲细胞的分子组成与结构经典精讲4第3讲细胞的代谢经典精讲(上)5第4讲细胞的代谢经典精讲(下)6第5讲细胞的增殖经典精讲7第7讲遗传的细胞基础经典精讲11第8讲遗传的分子基础经典精讲13第9讲遗传规律经典精讲(上)14第10讲遗传规律经典精讲(下)15第11讲生物的变异与进化经典精讲(上)16第12讲生物的变异与进化经典精讲(下)17第13讲人类遗传病经典精讲19第14讲植物的激素调节经典精讲21第15讲动物生命活动的调节经典精讲(上)23第16讲动物生命活动的调节讲点精讲(下)24第17讲人体的内环境与稳态经典精讲(上)26第18讲人体的内环境与稳态经典精讲(下)27第19讲种群与群落经典精讲29第20讲生态系统及生态环境的保护经典精讲30第21讲选修一：生物技术与实践精讲32第22讲选修三：现代生物科技专题经典精讲(上)33第23讲选修三：现代生物科技专题经典精讲(下)34第24讲高三生物一轮复习综合验收试题精讲(上)36第25讲高三生物一轮复习综合验收试题精讲(下)38第26讲分子与细胞2023新题赏析40第27讲遗传与进化2023新题赏析42第28讲稳态与环境2023新题赏析43第29讲综合题目2023新题赏析45讲义参考答案471/51第1讲高三生物一轮复习建议试题分析一、由点到面，将知识结构化题一：下列过程中不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程题二：HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。
回答下列问题：(1)用基因工程方法制备HIV的蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的________，以其作为模板，在________的作用下合成___________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。
新高考一轮复习人教版细胞工程课件
解析：(1)无性繁殖能够保持植物原有的遗传特性，植物组织培养的繁殖速度非常 快。(2)胚状体类似于植物的胚，需要进行良好的呼吸，获取必要的植物激素、矿 质元素等物质，才能发育成完整的植株。(3)常用茎尖培育脱毒苗。(4)植物组织培 养技术，先对细胞进行脱分化处理，形成愈伤组织，然后，进行诱导再分化处理， 形成小植株。
提升一：细胞的全能性
1．细胞表现其全能性的条件： (1)离体状态。 (2)培养基中除含有一定的水分、无机盐外，还要添加一定的植物激素(如生长素、 细胞分裂素)，这有助于愈伤组织分化为不同的组织、器官。 (3)在植物组织培养的前期对光照无需求，在后期需要光照条件，这有利于细胞生 长、分化。 2．细胞全能性的物质基础：生物体的每一个细胞都含有本物种所特有的全套遗 传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件：
① 无菌、无毒的环境 ：培养液应进行 无菌 处理。通常还要在培养液中添加一定量 的 抗生素 ，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止 代谢产物积累对细胞自身造成危害 。
② 营养 ：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通 常需加入 血清、血浆 等天然成分。 ③ 温度和pH ：适宜温度：哺乳动物多是 36.5 ℃±0.5 ℃ ；pH为 7.2～7.4 。 ④ 气体环境 ：95% 空气 ＋5% CO2 。O2是 细胞代谢 所必需的，CO2的主要作用 是 维持培养液的pH 。
变式1 (2020·福建省连城县第一中学高三期中考试改编)下图为烟草植物组织培
养过程的示意图。下列有关叙述正确的是( B )
A．对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理 B．过程②应使用适宜的培养基，在避光环境中进行 C．过程③发生脱分化，其实质是基因的选择性表达 D．用人工种皮包裹X细胞，可获得烟草的人工种子
高考生物一轮复习 第3讲植物细胞工程课件 新人教选修3(湖南专用)
(3)生长素可诱导生根。细胞分裂素与生长素配 比适宜时可促进芽的生长及分化。
4.(2010·重庆)明党参是我国珍稀药用植物，对其进 行保护性开发利用的方法有(多选)( ABCD )
A．设计细胞培养反应器，实现药用成分的工厂化生 产
(2)②过程需要用聚乙二醇(PEG)，其目的是 诱导原生 质体融合 。
杂(3种)请细用胞文脱字分和化箭愈头伤表组示织出再④分⑤化技胚术状过体程的实验幼流苗程。由
此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能性，这
是 植物细胞全能性
的表现。
(4)一般在培养基上培养24～48小时后，大部分原生 质体已再生出细胞壁。可以取样，通过 质壁分离与 复原 实验来鉴别细胞壁是否已经再生。
【解析】白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交 后培育的“白菜－甘蓝”杂种植株中2个染色体组来自 白菜，2个染色体组来自甘蓝，因此“白菜－甘蓝”属 于异源四倍体，是可育的，能结子；愈伤组织不能进 行光合作用产生有机物，因此愈伤组织的代谢类型是 异养需氧型；上述过程包括去壁、原生质体融合、植 物组织培养等过程，其结果是形成“白菜－甘蓝”幼 苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中有有丝 分裂和细胞分化，没有减数分裂过程；对个体来说， 任何性状都是基因选择性表达的结果。
组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是__2_,_4_D___
(脱落酸、2,4D)。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的 培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的 变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增 加，光合作用强度的变化趋势是_逐__渐__减__弱__，单株 鲜重的变化趋势是_先__增__加__后__下__降__。据图判断，培 养基中不含蔗糖时，
高考生物一轮复习2.1植物细胞工程学案新人教版选修3
【高考新动向】植物组织培养【考纲全景透析】一、细胞工程的观点1、原理和方法：应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法2、操作水平：细胞水平或细胞器水平3、工程目的：依照人的意向来改变细胞内的遗传物质或获取细胞产品4、分类：依据操作对象不一样，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。
二、植物细胞工程1、原理：细胞的全能型观点：已分化的细胞仍旧拥有发育成完好个体的潜能原由：生物体的任一细胞都含有包含本物种的所有遗传信息生物体上的细胞未表现出全能性，而是形成特定的组织器官，其原由是：细胞中的基因进行了选择性表达，使细胞分化成不一样的组织和器官表现出全能性的条件：完好的细胞核、离开母体、无菌、必定的营养、激素；适合的外面条件。
全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2、植物组织培养技术（ 1）观点：在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，赐予适合的培养条件，引诱其产生愈伤组织，丛芽，最后形成完好的植株。
（ 2）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体（3）用途：微型生殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
（4）地位：是培养转基因植物、植物体细胞杂交培养植物新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术（1）观点：将不一样种的植物体细胞，在必定条件下交融成杂种细胞，并把杂种细胞培养成新的植物体的技术（2）过程：（ 3）引诱交融的方法：物理法包含离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为引诱剂。
（4）意义：战胜了远缘杂交不亲和的阻碍。
三、植物细胞工程的实质应用1、植物生殖的新门路（1）微型生殖：用于迅速生殖优秀品种的植物组织培养技术。
特色：保持优秀品种的遗传特征；高效迅速的实现种苗的大批生殖。
（ 2）作物脱毒：选用作物无毒组织（如茎尖）进行组织培养，获取脱毒苗的技术。
（3）人工种子：以植物组织培养获取的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为资料，经过人工薄膜包装获取的种子。
【课件】2023届高三生物一轮复习课件：第十单元++细胞工程
一、植物组织培养
2.菊花的组织培养——流程
离体的植物器官、组织或细胞（外植体）
如：胡萝卜的形成层、菊 花幼茎段、月季的花药…
失去特有结构和功能转 变成未分化的细胞
脱分化
遮光
培养条件： ①无菌
排列不规则，高度 液泡化，呈不定型
愈伤组织
状态的薄壁细胞
再分化 一定的光照
②营养物质 ③适宜环境（温度、PH、光等） ④植物激素：
培养
将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。 定期观察和记录愈伤组织的生长情况。15～20d后，转接到诱导生芽的培养基 上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
移栽
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。每天观察记录生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。
二、动物细胞融合和单克隆抗体
单克隆抗体的制备过程
a.注射抗原的目的？b.诱导融合的方法？c.两次筛选的目的和方法？d.克隆化培养？ e.筛选出的杂交瘤细胞的特点？f.单克隆抗体的优点？
第十单元 第3课时 植物细胞工程
1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细
胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成
[课标 要求]
完整植株的过程。 2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂 合细胞，继而培育成新植物体的技术。
3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、
三、植物细胞工程的应用
(1)植物繁殖的新途径
无毒组织
2025版高考生物一轮总复习第10单元生物技术与工程第37课植物细胞工程教师用书
第37课植物细胞工程►学业质量水平要求◄1．通过实例分析，理清植物细胞工程的基本原理。
(生命观念)2．通过对植物细胞工程的基本操作流程的学习，培育模型构建实力。
(科学思维) 3．针对人类生产生活需求，尝试提出初步的工程学构想，进行简洁的设计和制作。
(科学探究)考点一植物细胞工程的基本技术1．细胞工程的理论基础——细胞的全能性(1)细胞全能性的概念：细胞经分裂和分化后，仍旧具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性。
(2)在生物体内全能性不能表达的缘由：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。
2．植物组织培育技术(1)概念理解①培育对象：离体的植物器官、组织或细胞。
②培育条件：无菌、人工配制的培育基、相关激素等。
③培育结果：形成完整的植株。
(2)原理：植物细胞具有全能性。
(3)操作流程接种外植体诱导愈伤组织诱导生芽→诱导生根→移栽成活(4)操作实例——菊花的组织培育3．植物体细胞杂交技术(1)概念：将不同来源的植物体细胞，在肯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。
(2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流淌性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)操作过程(4)意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
1．植物组织培育必需将外植体培育在自然培育基上诱导产生完整个体。
( ×) 2．在植物组织培育过程中须要赐予光照，以诱导脱分化过程。
( ×) 3．植物体细胞杂交技术的最终目的是得到杂种细胞。
( ×) 4．试验中运用的培育基和全部的器械都要消毒。
( ×) 5．利用物理法或化学法，可以干脆将两个植物细胞进行诱导融合。
( ×) 【教材细微环节命题】1．(选择性必修3 P38拓展应用)“番茄—马铃薯”没有想象的那样，地上结番茄，地下长马铃薯，推想缘由可能是生物基因之间相互调控、相互影响。
高三生物一轮复习课件-植物细胞工程
动物细胞培养
动物细胞 动物细胞融合技术与单克隆抗体
工程
动物细胞核移植技术
克隆动物
二、植物组织培养技术 1.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，给于适宜
的培养条件，诱导其形成完整植株的技术
2.植物组织培养原理： 植物细胞的全能性 (1)定义：细胞经分裂分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其它各种细胞的潜能。 (2)原因：植物体的细胞中含有该物种生长发育所必需的全套遗传物质 (3)大小：分化程度越高，全能性越低，分化程度越低，全能性越高
（1）适用范围：无性繁殖的作物(马铃薯、草莓、香蕉）。（2）进行作物脱毒的 原因：用无性繁殖的方式进行繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传给后代，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。（3）外植体选材部 位：植物顶端分生区附近部位，如茎尖。（4）选分生区的原因：植物顶端分生区 附近病毒极少，甚至无病毒。（5）优点：脱毒作物的产量和品质明显优于没有脱 毒的作物。（6）作物脱毒具体操作过程：切取一定大小的茎尖进行组织培养，再 生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。（7）脱毒苗是否不会再感染病毒？ 不是，脱毒苗≠抗毒苗。（8）实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱去病毒，在宜的培养条件包括①温度（例如菊花植物组织培养应为18-22℃）。 ②光照（例如脱分化需避光，再分化需照光）。注意3：一定的营养条件包括 有机营养成分、无机营养成分、特定浓度和比例的激素。 ①无机营养成分： 水和无机盐 ②有机营养成分：蔗糖、氨基酸、维生素 ③特定浓度和比例的激 素（主要是生长素和细胞分裂素）。 注意：蔗糖的作用：提供能量，调节渗 透压。
3.突变体的利用 （1）过程：
（2）诱变处理对象：一般为愈伤组织。（3）产生原因：在植物的组织培养过程中， 易受培养条件和诱变因素(如射线、化学
新高考2023届高考生物一轮复习讲义第10单元第3课时植物细胞工程新人教版
第3课时植物细胞工程课标要求 1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。
2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。
3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
考点一植物组织培养技术1．细胞工程的概念(1)原理和方法：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法。
(2)操作水平：细胞器水平、细胞水平或组织水平。
(3)目的：获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品。
2．植物细胞的全能性3．植物组织培养技术(1)定义和流程(2)探究实践——菊花的组织培养取材、消毒①用流水充分冲洗外植体(幼嫩的茎段)；酒精擦拭双手和超净工作台；②外植体的消毒：用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次；③用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段接种将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，诱导脱分化，长出愈伤组织转接①将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上；②长出芽后再转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗移栽将试管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源于选择性必修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)诱导菊花生芽的培养基：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CaCl2·2H2O 的用量减半，并添加NAA或IAA(吲哚乙酸)，质量浓度均为0.1mg/L。
2025届高考生物一轮总复习第10单元生物技术与工程第49讲植物细胞工程
细胞分裂素浓度 (μmol·L-1)
m1
m2
m3
生长素浓度 (μmol·L-1) n1
n2
n3
回答下列问题。
(1)利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再
获得丛状苗的过程相比,前者总培养时间 短 ,且不经历 脱分化 过程,
因而其遗传性状稳定,是大多数植物快速繁殖的常用方法。用分化的植物
研究人员利用现代生物技术,对红薯进行脱毒培养。下列说法错误的是
A.可以选择红薯茎尖或根尖的分生区作为外植体
(D)
B.若选择的外植体体积过大,可能会导致脱毒率降低
C.培育红薯脱毒苗的过程中,需要适时调整激素的比例
D.培育红薯脱毒苗过程中,激素使用不当会导致性状分离
解析 培育红薯脱毒苗过程中,细胞分裂的方式为有丝分裂,激素使用不当 不会导致性状分离,D项错误。
解析 根据表格信息可知,WOX5能维持未分化状态,使植物细胞的分裂能力 强、全能性较大,WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化 程度低的特性,A项正确;生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的 再生,生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生, WOX5+PLT 能诱导出根,说明WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累,而抑 制ARR5能诱导出芽,可知ARR5被抑制时细胞分裂素较多,故可推测ARR5 抑制细胞分裂素积累或降低细胞对细胞分裂素的敏感性,B项正确,C项错 误;出芽或出根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生,故可推测 体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制,D项正确。
(3)过程:
外植体
愈伤组织
细胞悬液
2023届高考生物一轮复习专题课件：植物细胞工程
分考点讲解
考法一 植物细胞工程的基本技术
(2)原生质体、原生质层、原生质滴的辨析 ①原生质体：除去细胞壁后的植物细胞、真菌细胞或细菌细胞。 ②原生质层：包括植物细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，不包括细胞液。 ③原生质滴：动物精子形成过程中，细胞核变为精子头的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心 体演变为精子的尾，线粒体演变为线粒体鞘，细胞内的其他物质浓缩为球状，叫作原生质滴。原生质滴 随着精子的成熟向后移动，最后脱落。
题型一 植物细胞工程的基本技术
【答案】C 【解析】植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行，过程①所用的花药需用70%乙醇消毒30 s，后用无 菌水冲洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min，立即用无菌水冲洗2～3次，A错误；过程②的培养基中 需添加比例适中的细胞分裂素和生长素，以利于形成愈伤组织，B错误；过程③得到的植株是二倍体的 花药经过花药离体培养和秋水仙素处理后发育而来的，因此可从中筛选获得纯合的二倍体，C正确；过 程④获得的植株可以进行光合作用，因此培养基中不需要加入蔗糖，D错误。
专题十五 细胞工程
考点四十三 植物细胞工程
分考点讲解
考法一 植物细胞工程的基本技术
1．关于植物体细胞杂交 (1)植物体细胞杂交的原理：原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用 了细胞的全能性。 (2)杂种细胞形成的标志：新细胞壁的生成。 (3)植物体细胞杂交的终点：培育成杂种植株。 (4)杂种植株特征：理论上具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 (5)植物组织培养和植物体细胞杂交的比较
分考点讲解
考法一 植物细胞工程的基本技术
3．两组概念辨析 (1)细胞分化、脱分化和再分化的辨析 ①细胞分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定 性差异的过程，叫作细胞分化。例如由种子发育成植株的过程中要经过细胞分化，以形成不同的组织和 器官。 ②脱分化：在一定激素和营养等条件的诱导下，植物已经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成 未分化的细胞，进而形成薄壁组织团块(愈伤组织)的过程。 ③再分化：愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程。
2022届新教材高考生物一轮复习 第10单元 生物技术与工程 第33讲 植物细胞工程学案 新人教版
第33讲植物细胞工程素养导读必备知识固本夯基一、细胞工程与细胞的全能性1.细胞工程的概念2.细胞的全能性(1)含义:细胞经过分裂和分化后,仍然具有产生或分化成其他各种细胞的潜能。
(2)物质基础:细胞内含有本物种全部的。
(3)植物细胞全能性表达的条件:具有完整的细胞结构;处于状态;提供一定的和其他适宜的外界条件。
二、菊花的组织培养1.植物组织培养:将离体的植物等,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。
这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为。
2.方法步骤三、植物体细胞杂交技术1.概念:将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成,并把培育成新的技术。
2.过程(1)去壁:用酶去除植物细胞壁,获得原生质体。
(2)诱导原生质体融合的方法①物理法: 、等。
②化学法: 、等。
3.意义:打破,克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍,实现育种,培育植物新品种。
四、植物细胞工程的应用1.快速繁殖:又叫繁殖,优点是能够高效、快速地实现种苗的大量繁殖、。
2.作物脱毒:利用等无毒组织进行微型繁殖。
3.作物新品种的培育4.细胞产物的工厂化生产(1)植物细胞培养:是指在条件下对单个植物细胞或进行培养使其增殖的技术。
(2)优点:不占用耕地,几乎不受季节、等的限制。
(3)产品:主要是植物细胞的代谢产物,在植物抗病、抗虫等方面发挥作用,也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
概念检测1.基于对细胞全能性和植物组织培养的认识,判断下列表述是否正确。
(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性。
( )(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。
( )(3)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会发生细胞的增殖和分化。
( )(4)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。
( )2.基于对植物体细胞杂交技术的认识,判断下列表述是否正确。
(1)利用物理法或化学法可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。
( )(2)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了细胞全能性。
【高中生物】2023届高三生物一轮复习课件： 细胞工程
物 细 胞 工 程
动物 类型：胚胎干细胞核移植、体细胞核移植 Q1
细胞 融合
流程：
【教P53】
细胞培养
供体细胞核
_电__融__合
法诱导
动物 细胞
电 乙刺 醇激 、、 蛋C白a酶+载合体成__抑__制__剂_法激活
核移 植
Q2
显微操
作去核 Q3
(重构胚)
供体
应用：
转基因克隆动物可做异种移植供体 人核移植胚胎干细胞可用于器官移植
提示：取滋养层细胞，提取DNA；用Y上性别决定 基因(SRY基因)的一段碱基作引物，DNA为模板进行 PCR；与SRY特异性探针杂交，阳性者为男性。
细胞工程
细胞器
发育
植物细胞工程 动物细胞工程 胚胎工程
【新P302】
(2)对比分析两个曲线图可知：培养后期紫杉醇产量出现下降的 原因可能是______________________________；在培养过程中，要
不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是______________________
基
植物组织培养技术 Q1：细胞产物工厂化生产需要培
养植物细胞至脱分化和再分化吗？
本 植物体细胞杂交技术 提示：培养至脱分化产生愈伤组
植 物
技 术
快速 优点 繁殖
织即可产生细胞产物。
高效快速，保持优良性状
细 胞 工
应 用
作物 原理 脱毒
顶端分生区（茎尖）附近组织少、 无病毒，该组织培养得到的植株无 病毒。
图所示，请结合图回答问题【。教P66】
(1) 研究人员在将胎猴的体细胞 注入去核的卵母细胞前，用灭活 的仙台病毒进行了短暂处理。在 此过程中，灭活的仙台病毒所起 的作用是什么？
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第3课时植物细胞工程课标要求 1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织和细胞在适宜的培养条件下诱导形成愈伤组织，并重新分化，最终形成完整植株的过程。
2.概述植物体细胞杂交是将不同植物体细胞在一定条件下融合成杂合细胞，继而培育成新植物体的技术。
3.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。
考点一植物组织培养技术1．细胞工程的概念(1)原理和方法：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法。
(2)操作水平：细胞器水平、细胞水平或组织水平。
(3)目的：获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品。
2．植物细胞的全能性3．植物组织培养技术(1)定义和流程(2)探究实践——菊花的组织培养取材、消毒①用流水充分冲洗外植体(幼嫩的茎段)；酒精擦拭双手和超净工作台；②外植体的消毒：用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2～3次；再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次；③用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段接种将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，诱导脱分化，长出愈伤组织转接①将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上；②长出芽后再转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗移栽将试管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源于选择性必修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)诱导菊花生芽的培养基：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CaCl2·2H2O 的用量减半，并添加NAA或IAA(吲哚乙酸)，质量浓度均为0.1mg/L。
总结提升生长素、细胞分裂素对植物组织培养的影响(1)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为：先“生”分裂不分化，后“生”分裂又分化，同“使”分化频率高(2)当同时使用这两类激素时，两者用量的比例影响植物细胞的发育方向生长素/细胞分裂素植物细胞的发育方向高有利于根的分化、抑制芽的形成低有利于芽的分化、抑制根的形成适中促进愈伤组织的生长简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤考向植物组织培养1．某科研小组拟培育一种名贵菊花的脱毒苗，其技术路线为“制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培”，下列相关叙述错误的是( )A．取材部位应选择植物顶端分生区附近，因其分裂旺盛且病毒少B．外植体消毒常进行无菌水冲洗、酒精处理、消毒液处理等措施C．接种时，将外植体的1/3～1/2插入诱导愈伤组织的培养基中D．“外植体接种→培养→移栽”的过程中不需要更换培养基答案 D解析培养的不同阶段，对主要营养物质和激素的需求不同，所以培养过程中要及时调整各种营养物质、激素的比例，及时更换培养基，否则会导致外植体死亡，D错误。
2．(2019·全国Ⅲ，38)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。
切取洁净的胡萝卜根段→对根段进行消毒→切取1cm3左右带有形成层的组织块―→①②③接种组织块→诱导组织块形成愈伤组织→诱导愈伤组织形成试管苗④⑤⑥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。
答案(1)全能性(或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所需的生长素和细胞分裂素的比例不同分化(或再分化) (4)诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用(5)遗传特性无性考点二植物体细胞杂交技术1．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。
2．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。
3．基本过程(1)科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁。
据此分析，蜗牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？提示纤维素酶和果胶酶。
因为植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，利用酶的专一性，在降解植物细胞细胞壁时要利用纤维素酶和果胶酶。
(2)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？提示不一定，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。
(3)上述细胞融合过程的完成与什么细胞器密切相关？提示线粒体和高尔基体。
(4)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：①上述所获得杂种植株遗传特性有何特点？提示杂种植株中含有两种植物的遗传物质，故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
②上述所获得杂种植株应为异源四倍体，其体细胞中染色体数为(2x＋2y)条，4个染色体组，基因型为AabbccDd。
③上述所获得杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于单倍体植株。
④上述植物体细胞杂交的过程中，遗传物质的传递遵循孟德尔遗传定律吗？提示不遵循。
4．意义：打破生殖隔离、实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
5．实例：白菜—甘蓝、普通小麦—长穗偃麦草、多种柑橘属不同种间的杂种植株。
6．局限性：目前有许多理论和技术未解决，还不能让杂种植物按照人们的需要表现出双亲的性状。
源于选择性必修3P36“正文”：“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、地下结马铃薯的主要原因是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，所以番茄—马铃薯杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达相互干扰，不能像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达。
考向植物体细胞杂交技术3．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。
用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。
再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株，流程如下图。
下列相关叙述错误的是( )A．①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的30%的蔗糖溶液中B．细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，此时细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强C．可通过观察叶绿体的有无来初步筛选杂种细胞D．用此方法获得新品种的育种原理是染色体变异答案 A解析①是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程，该过程需要在等渗溶液中进行，以维持原生质体的形态和功能，A错误；杂种细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，该过程中细胞壁的形成与高尔基体有关，线粒体可为生命活动提供能量，B正确。
4．下图是通过植物体细胞杂交技术获得“番茄—马铃薯”植株的技术流程图，下列说法正确的是( )A．图中过程②表示再分化的过程B．植物体细胞融合完成的标志是原生质体融合C．已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于三倍体D．该过程体现了植物细胞的全能性答案 D解析分析题图可知，②表示人工诱导原生质体融合的过程，A项错误；植物体细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁，B项错误；“番茄-马铃薯”属于异源六倍体，C项错误。
考点三植物细胞工程的应用1．植物繁殖的新途径2．作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。
3．细胞产物的工厂化生产(1)次生代谢物：是一类小分子有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。
(2)细胞产物的工厂化生产：人们利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
(3)植物细胞培养：是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。
(4)过程：外植体――→脱分化愈伤组织――→分散开细胞悬液――――→培养、提取细胞产物源于选择性必修3P 41“相关信息”：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，因此，在整个生命过程中一直进行着；次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织和器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
考向 植物细胞工程的应用5．花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。
下面是培育四季柑橘(2n＝18)花粉植株的过程示意图，下列有关叙述错误的是( )A．花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养B．过程③是细胞再分化，其根本原因是基因的选择性表达C．四种培养基中所含植物激素的种类和比例相同D．观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞，可观察到9条染色体答案 C解析图中四种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和含量，C项错误。
6．(2022·山西高三联考)植物体细胞杂交育种的一个重要应用是将栽培品种与相关的野生资源作为亲本，经过原生质体融合、选择与再生，使栽培品种获得野生型的抗性特征。
下列说法错误的是( )A．若杂种植株可育并能稳定地遗传，就有可能形成农业上有用的新物种B．体细胞杂交可转移核染色体、细胞质DNA，在一定程度上克服远缘杂交的不亲和性C．可用电激、聚乙二醇或灭活的病毒来诱导原生质体的融合D．由二倍体亲本体细胞杂交可获得异源四倍体，与二倍体亲本回交，产生不育的三倍体答案 C解析可用电激、聚乙二醇等来诱导原生质体的融合，但灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，C项错误；利用植物体细胞杂交得到的植株含有双亲的全部遗传物质，因此由二倍体亲本体细胞杂交可获得可育的异源四倍体，与二倍体亲本回交，产生不育的三倍体，D项正确。