第十单元 第34讲 植物细胞工程（教师word）-2023新教材新高考生物【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第34讲　植物细胞工程 四层——高考考什么 四翼——高考怎么考 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。 1.近年高考对本讲的考查主要集中在植物组织培养方面，多以试管苗的培养和生产或科研实践为情境，综合考查相关知识，体现高考试题的综合性、应用性和创新性，有时高考试题也会对植物细胞工程的基本操作和原理等进行考查，体现高考基础性。 2．今后仍会注重情境创新和创新应用，结合生产或科研实践进行考查，特别是新的科研成果和热点问题，将所学知识应用到实际生产生活中。 考点一　植物细胞工程的基本技术 1．细胞工程的概念 2．植物组织培养技术 (1)植物组织培养的概念：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。 (2)植物组织培养的原理：细胞全能性，即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。 (3)植物组织培养的条件：①离体的植物细胞、组织、器官(统称外植体)；②无菌；③培养在人工制备的培养基上；④给予适宜的培养条件(相关激素)。 (4)过程(如菊花组织培养) 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，失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程。 ②再分化：愈伤组织重新分化形成芽、根等器官的过程。 (5)植物激素在植物组织培养中的作用 生长素/细胞分裂素 植物细胞的发育方向 髙 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：“髙”根，“低”芽，“中”愈伤 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株的技术。 (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)过程 (4)优点和局限性 ①优点：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 ②局限性：目前有许多理论和技术问题未解决，还不能让杂种植株按照人们的需求表现出双亲的杂合性状。 [重点整合] 1．植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 名称 植物的组织培养 植物体细胞杂交 原理 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性 过程 选材 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 技术 操作 脱分化、再分化等 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 关系 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 2.植物体细胞杂交过程中涉及的遗传知识 (1)从生殖类型上看，植物体细胞杂交技术没有生殖细胞的形成和结合，应属于无性生殖，变异类型应是染色体数目的变异，形成的是异源多倍体，由于含有两个亲本的遗传物质，因此理论上应具有两个亲本的遗传性状。 (2)体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都是两亲本之和。 (3)培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传规律，只有在有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传规律，而体细胞杂交没有此过程。 3．植物体细胞杂交和有性杂交的辨析 体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、染色体组数还是基因型都采用直接相加的方法，而植物有性杂交则为先减半再相加。 [考向突破] 考向一　植物组织培养 1．(2022·北京模拟)植物组织培养过程中，有关叙述不正确的是(　　) A．在脱分化过程中组织细胞的全能性不断增强 B．植物组织培养通常用一定浓度的蔗糖溶液做碳源 C．植物组织培养需用无菌水对消毒后的外植体多次漂洗 D．植物组织培养技术可突破物种间的生殖隔离 解析　在脱分化过程中，组织细胞的分化程度越来越低，全能性不断增强，A正确；植物组织培养通常用一定浓度的蔗糖溶液做碳源，B正确；植物组织培养实验中需使用无菌水对消毒后的外植体进行多次漂洗，C正确；植物体细胞杂交技术可突破物种间的生殖隔离，D错误。 答案　D 2．如图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。对此过程的相关描述错误的是(　　) A．b→e过程中细胞全能性的高低发生了改变 B．c试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞 C．a植株和f植株体细胞中的染色体组数不同 D．培养出的f植株一般可以直接应用于扩大种植 解析　b→c为脱分化过程，该过程中细胞的全能性增大，