第10单元 第41讲 植物细胞工程（word教参）-【正禾一本通】2024高考生物高三一轮总复习高效讲义（多选版,新教材新高考）

第41讲　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1　植物组织培养技术 梳理必备知识 1．细胞工程 (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。 (4)分类：植物细胞工程、动物细胞工程和胚胎工程。 2．细胞的全能性 (1)定义：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)原因：生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因。 (3)大小比较： ①受精卵>生殖细胞>体细胞。 ②分化程度低的细胞>分化程度高的细胞。 ③植物细胞>动物细胞。 (4)未表现全能性的原因：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。 (5)表现条件：离体、营养物质、适宜的温度和pH等。 3．植物组织培养技术 (1)概念解读： ①培养对象：离体的植物器官、组织或细胞等。 ②条件：人工配制的培养基和适宜的培养条件。 ③结果：最终形成完整植株。 (2)基本流程 (3)实例：菊花的组织培养 ①原理：植物细胞的全能性。 ②方法步骤 (4)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 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 【易错辨析】　 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。(×) 提示：植物的细胞需要离体才能表现出全能性。 3．在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，这是因为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。(√) 4．植物激素中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激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。(√) 落实素养题组 1．(2021·江苏高考)植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是(　　) A．为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养 B．组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构 C．提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根 D．用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异 解析：选D。植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确；组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构，胚状体若包裹上人工种皮，可制作成人工种子，B正确；生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误。 2．科研人员利用胡萝卜根段进行组织培养获得试管苗，部分操作过程如图所示。下列分析错误的是(　　) A．步骤①选取形成层是因为其细胞分裂旺盛 B．步骤②需要对胡萝卜的组织块进行消毒 C．步骤③通过细胞分化形成愈伤组织 D．步骤③和步骤④所用的培养基有差异 解析：选C。形成层细胞分裂旺盛，容易诱导脱分化，A正确；步骤②需要对胡萝卜的组织块进行消毒，防止培养过程中微生物感染，B正确；步骤③通过脱分化形成愈伤组织，C错误；步骤③为脱分化形成愈伤组织，步骤④为再分化形成外植体，脱分化和再分化培养基中细胞分裂素和生长素的含量、比例不同，因此步骤③和步骤④所用的培养基有差异，D正确。 3．(不定项)以苹果的幼茎为外植体，探究激素对愈伤组织诱导及愈伤组织褐变(褐变会使愈伤组织失去分裂和分化能力，甚至导致死亡)的影响，结果如表。下列分析正确的是(　　) 2，4－D(mg/L)＋6－BA(mg/L) 诱导率/% 褐变率/% 1.0＋0.5 0 0 2.0＋0.5 70 62.5 3.0＋0.5 100 100 1.0＋1.0 0 0 2.0＋1.0 70 87.5 3.0＋1.0 100 100 A.苹果幼茎愈伤组织褐变率与两种激素的浓度及其配比均有关 B．苹果幼茎愈伤组织诱导率与两种激素的配比有关，与浓度无关 C．高浓度的2