第九单元 第39讲 植物细胞工程-（配套课件）【赢在微点·顶层设计】2027年高中生物学高考一轮总复习（单选版）

第39讲 第九单元　生物技术与工程 植物细胞工程 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 课 标 内 容 1.阐明植物组织培养是在一定条件下，将离体植物器官、组织或细胞等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种细胞，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、次生代谢物生产、育种方式等有效提高了生产效率。 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 微考点 大突破 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 微真题 重体悟 考点一　植物组织培养技术 考点二　植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 赢在微点 生物 大一轮 考点一　植物组织培养技术 微考点/大突破 第一部分 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.植物细胞的全能性 分化成其他各种细胞 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 激素 温度和pH 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.植物组织培养技术 (1)概念：将离体的________________________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。 (2)理论基础：植物细胞的________。 (3)基本过程。 植物器官、组织或细胞 完整植株 全能性 植物器官、组 织或细胞 愈伤 组织 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，___________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愈伤组织：未分化的细胞形成的不定形的薄壁组织团块。 ③再分化：愈伤组织重新分化形成________等器官的过程。 已经分化 芽、根 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 提醒　①光照：在愈伤组织诱导阶段，对有些植物来说，避光培养有利于细胞脱分化形成愈伤组织。当愈伤组织再分化出芽和叶时，一定要有光照，有利于叶片内叶绿素的合成。 ②植物组织培养中所需的碳源一般为蔗糖，少数为葡萄糖和果糖，原因是蔗糖既可提供充足的碳源，又可维持相对适中的渗透压，而葡萄糖和果糖在与蔗糖提供相同数量碳源的前提下，其造成的渗透压可能过高。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)探究实践——菊花的组织培养。 酒精 酒精 次氯酸钠 培养皿 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 生根 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (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 大于1 有利于____的分化、抑制____的形成 小于1 有利于____的分化，抑制____的形成 等于1 促进__________的生长 根 芽 芽 根 愈伤组织 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤，如图所示：   内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 教材基础辨析 (1)将植物叶肉细胞中的叶绿体转移到动物细胞中，不属于细胞工 程。(源自选择性必修3 P31)( ) (2)外植体用酒精消毒后，需要用流水冲洗后再用次氯酸钠溶液进行消毒处理。(选择性必修3 P36“探究·实践”)( ) (3)培养基添加生长素和细胞分裂素后，愈伤组织一定能发育成完整的植株。(选择性必修3 P37“探究·实践”)( ) × × × 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 教材素材拓展 长春新碱(VCR)是夹竹桃科植物长春花中提取出来的一种生物碱，具有高抗肿瘤活性。如图是科研人员利用长春花的叶柄或嫩叶作为外植体得到再生植株的方法，分析并回答下列问题： 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)选用叶柄或嫩叶作为外植体，其原因是什么? 答：_______________________________________________________ _____________________。 (2)为什么说从繁殖方式上看，植物组织培养的繁殖方式是无性繁殖? 答：_______________________________________________________ _____________________________________________。 叶柄或嫩叶分化程度低，全能性高，容易诱导形成愈伤组织，进而培养成完整植株 植物组织培养是在细胞有丝分裂和细胞分化的基础上实现的，此过程并没有生殖细胞的产生，所以是无性繁殖 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)在植物组织培养的过程中，为什么要求无菌操作? 答：_______________________________________________________ __________________________________________________________________。 培养物一旦受到微生物的污染，这些微生物会和外植体争夺培养基中的营养物质，并且产生大量对外植体有害的物质，导致外植体死亡 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 能力　植物组织培养的过程分析(考查科学探究) 1.(2024·黑吉辽卷，T6)迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香 酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是(　　) A.迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体 B.诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸 C.悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团 D.茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 迷迭香顶端幼嫩的茎段分裂旺盛，适合用作外植体，A项正确；诱导愈伤组织时需要加入适当比例的生长素和细胞分裂素，B项错误；植物细胞培养需在离体条件下，对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖，C项正确；次生代谢不是生物生长所必需 的，迷迭香酸是迷迭香的次生代谢产物，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量，说明茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率，D项正确。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·长沙调研)红豆杉被称作“植物界的大熊猫”，紫杉醇是红豆杉合成的一种次生代谢物，虽然具有高抗癌活性，但在植物体中含量极低。 (1)为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式，可通过植物组织培养和植物细胞培养技术来获取，其过程为：获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→提取紫杉醇。其中，获取的外植体消毒后诱导出愈伤组织的过程称为____________，在培养过程中主要添加____________________这两种植物激素并通过调整比例来调控其培育过程。 脱分化 生长素和细胞分裂素 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)灵芝诱导子可能通过介导植物的防御反应来促进紫杉醇合成，在最佳诱导条件下对红豆杉进行细胞悬浮培养，结果如图1。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 PPO能催化酚类物质氧化，使其含量减少。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶。经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照相比明显上升。结合图1，在图2中的括号内填入“+”或“-”。 - - + 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)过去普遍认为紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。用标准剂量紫杉醇治疗后对患者的乳腺癌细胞进行研究，结果如图3。   [注]　有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 以上实验结果________(填“支持”或“不支持”)传统认知的紫杉醇抗癌机理，并说明理由：_________________________________________ ________________________________________________________。 (4)新的研究发现只有染色体不稳定性(简称“CIN”，即细胞分裂发生错误导致染色体不稳定)水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。选择一种药物，结合必需的实验材料和试剂，补充实验进行验证。 不支持 紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 药物a：能提高CIN水平，且抑制有丝分裂 药物b：能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂 药物c：不能提高CIN水平，但能抑制有丝分裂 将CIN水平低的乳腺癌细胞分为两组。其中对照组的处理方式为适量的紫杉醇溶液，实验组的处理方式为_________________________。培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。 [注]　正常纺锤体是指固定于细胞两极的纺锤体，多极纺锤体是指固定于细胞三、四或者更多个极的纺锤体。 药物b和等量紫杉醇溶液 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)获取的外植体消毒后诱导出愈伤组织的过程称为脱分化，在培养过程中主要添加生长素和细胞分裂素这两种植物激素并通过调整比例来调控其培育过程。(2)由题图可知，灵芝诱导子抑制PPO活性，PPO能催化酚类物质氧化使其含量减少，因而灵芝诱导子在一定范围内能使酚类总量增加。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶，经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照相比明显上升，因此关系见答案图。(3)由题图可知，紫杉醇处理后患者的有丝分裂 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 指数高于对照组，有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂，以上实验结果不支持紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。(4)只有染色体不稳定性(CIN)水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。紫杉醇不抑制有丝分裂，因此应选择能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂的药物b进行处理，对照组用适量的紫杉醇处理，实验组使用 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 药物b和等量的紫杉醇处理，药物b能提高CIN水平，增加细胞对紫杉醇的敏感性，诱导癌细胞死亡，对照组细胞CIN水平较低，细胞对紫杉醇的敏感性较低，癌细胞死亡数量少，因此培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 赢在微点 生物 大一轮 考点二　植物体细胞杂交技术及植物细胞 工程的应用 微考点/大突破 第一部分 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.植物体细胞杂交 (1)概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成_________ _____，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 (2)操作流程。 杂种细 胞 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ①去壁：对应图中________过程，即去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，用到的酶是____________________。 ②诱导融合：对应图中________过程。 ⅰ.原理：_________________。 ⅱ.方法：物理法包括离心法、电融合法等；化学法包括___________ (PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。 ⅲ.融合成功的标志：______________。 ③培养：过程d是植物组织培养，其原理是____________________。 a 纤维素酶和果胶酶 b 细胞膜的流动性 聚乙二醇 再生出细胞壁 植物细胞的全能性 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)意义。 在打破__________，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。 生殖隔离 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.植物细胞工程的应用 (1)植物繁殖的新途径。 高效、快速地实现种苗的大量繁殖 保持优良品种的遗传特性 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 植物顶端分生区附近(如茎尖) 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)作物新品种的培育。 染色体变异 单倍体 纯合二倍体 稳定遗传 育种的年限 体细胞诱变 遗传突 变 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 基因突变 新基因 某些性状 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)细胞产物的工厂化生产。 必需 植物细胞培养 生产速度快 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 提醒　①工厂化生产不一定要培养出植物体，一般培养到愈伤组织阶段，从培养愈伤组织细胞的培养液中就可提取细胞产物。 ②通过培养能够产生对人们有利产物的细胞，从而获得大量的细胞产物。目前获得的产物主要有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 教材基础辨析 (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。 (源自选择性必修3 P37)( ) (2)植物体细胞杂交技术打破了生殖隔离，实现远缘杂交育种。(源自选择性必修3 P38)( ) (3)以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点。(源自选择性必修3 P40)( ) × √ × 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。(源自选择性必修3 P40)( ) (5)初生代谢和次生代谢在生物整个的生命过程中始终进行。(选择性必修3 P41“相关信息”)( ) × × 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 教材素材拓展 1.脱毒苗和抗毒苗是一回事吗?为什么? 答：_______________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。 不是。脱毒苗是选择植物的顶端分生区(如茎尖)进行组织培养而获得的，属于细胞工程的范畴；抗毒苗是把某抗病毒基因导入受体细胞中，并通过一定的方法培养形成的，属于基因工程的范畴 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.不同物种之间存在着天然的生殖隔离，利用传统的有性杂交的方法很难得到杂种后代。科学家采用体细胞杂交的方法得到了“番茄—马铃薯”杂种植株。以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)将图中的甲和乙两种细胞去除细胞壁后诱导融合，若只考虑两两融合，可以形成哪几种融合细胞?符合要求的杂种细胞是哪种? 答：_______________________________________________________ _____。 可以形成3种融合细胞：甲甲、甲乙、乙乙。符合要求的是甲乙 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)二倍体番茄和二倍体马铃薯体细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”有多少个染色体组，是几倍体? 答：____________________________________________________。 (3)从结果上看杂种植株在遗传上有什么特点?从杂种植株的染色体组成上看属于哪种变异类型? 答：_______________________________________________________ _____________________________________________。 有四个染色体组，是四倍体 从结果上看，杂种植株的遗传物质来自两个亲本，具有双亲的遗传性状。从染色体组成上看属于染色体数目变异 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.植物组织培养与植物体细胞杂交的比较 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.植物体细胞杂交和有性杂交的辨析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 能力一　植物体细胞杂交过程分析(考查科学思维) 1.(2024·湖北卷，T11)植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B.过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合 C.过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素 D.可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 过程①为用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异，A项正确；过程②中常采用聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法、离心法等诱导原生质体融合，灭活的仙台病毒常用于诱导动物细胞融合，B项错误；添加不同浓度的生长素和细胞分裂素能诱导愈伤组织的形成和分化，C项正确；可通过分析植物丙的染色体来鉴定其是否为杂种植株，D项正确。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·泰安模拟)红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇。为了培育产生紫杉醇的柴胡，科研人员将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了不对称体细胞杂交。用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体，破坏部分染色体，与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂诱导融合，得到融合细胞。诱导融合后，科研人员只统计了7组染色体数目不大于24条的细胞，如表所示。红豆杉和柴胡的亲缘关系较远，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显。下列叙述不正确的是( ) 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 材料 融合细胞组号 1 2 3 4 5 6 7 染色体 数/条 9~11 12 12~14 12~16 13 14 24 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用纤维素酶和果胶酶分别处理,各自获得有活力的原生质体 B.筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24条的细胞，因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞一个染色体组的染色体数为12条 C.判断组号为3、4、5、6、7的细胞可能为杂交细胞，并进一步采用PCR方法鉴定这几组细胞 D.应在能够高效合成紫杉醇的杂种细胞中选择红豆杉核基因含量较高的杂种细胞进行培养 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用纤维素酶和果胶酶分别处理,去掉细胞壁，可以获得有活力的原生质体，A项正确；因为柴胡细胞染色体数为12条，并且红豆杉细胞一个染色体组的染色体数为12条，目标是筛选得到具有紫杉醇合成基因的柴胡，所以此杂种细胞理论应该包含全部柴胡染色体和一套红豆杉染色体(含有一个紫杉醇合成基因)即可，因此科研人员筛选的目标细胞不包括染色体数目大于24条的细胞，B项正确；柴胡细胞染色体数为12条, 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 多余的染色体是其他细胞融合参与进去的，可判断组号为3、4、 5、6、7的细胞可能为杂交细胞，C项正确；红豆杉和柴胡有远缘杂交不亲和障碍，两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择红豆杉核基因含量较低的杂交细胞进行培养，D项错误。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 能力二　植物细胞工程的应用(考查社会责任) 3.(2023·广东卷，T12)人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是(　　) A.细胞融合前应去除细胞壁 B.高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合 C.融合的细胞即为杂交细胞 D.杂交细胞可能具有生长快速的优势 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 植物细胞的细胞壁会阻碍细胞的融合，故植物细胞融合前应去除细胞壁，A项正确；诱导植物细胞原生质体融合的方法有物理 法、化学法，化学法包括PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等，B项正确；细胞融合时既有同种细胞的融合，也有不同种细胞的融合，后者才是所需要的杂交细胞，C项错误；杂交细胞具有双方的遗传物质，可能具有胡萝卜细胞生长快速的优势，D项正确。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2025·厦门模拟)甲植物具有由核基因控制的多种优良性状，远缘植物乙的细胞质中存在抗除草剂基因。科研人员通过如图所示途径培育出具有抗除草剂性状的优良品质丙。图中字母表示过程、数字序号表示细胞。 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 下列相关叙述正确的是(　　) A.过程A应置于高渗溶液中处理，再将①②诱导融合成③ B.过程B无需筛选鉴定，形成杂种细胞后即可接种到培养基中 C.过程C、D采用固体培养基，添加激素的种类和比例相同 D.杂种植物丙为二倍体，有的配子不含抗除草剂基因 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 过程A为去除细胞壁的过程，该过程应置于等渗溶液中处理，而后再利用诱导融合的方法将①②诱导融合成③，再生出细胞壁为杂种细胞，A项错误；过程B获得的融合细胞未必都是由甲的细胞核和乙的细胞质融合形成的，因而需筛选鉴定，筛选出的杂种细胞即可接种到培养基中，B项错误；过程C、D分别为脱分化和再分化过程，这些过程需要在固体培养基中诱导产生，两过程中添加激素的种类和比例不同，C项错误；由于乙的细胞核失活，杂种植物丙为二倍体，形成配子时，细胞质中的抗除草剂基因随机分配，故有的配子不含抗除草剂基因，D项正确。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 赢在微点 生物 大一轮 微真题/重体悟 第二部分 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.(2024·浙江1月选考，T8)山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是(　　) 外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗 A.选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B.培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染 C.将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖 D.提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成从生芽 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 芽尖所含病毒少甚至不含病毒，利用芽尖组织培养可得到脱毒 苗，A项正确；抗生素可以抑制杂菌生长，B项正确；将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养属于继代培养，使用此方法可以实现快速繁殖，C项正确；降低生长素和细胞分裂素的比值可促进丛生芽的形成，D项错误。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2023·山东卷，T14)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢 物。下列说法正确的是(　　) A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物 B.植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产 C.次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养 D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 某些次生代谢物合成过程很复杂，难以通过化学合成途径得到，而利用植物细胞培养技术可获得，A项正确；可以利用植物细胞培养技术大规模培养植物细胞，来大量获取次生代谢物，B项错误；次生代谢物不是植物生长所必需的，含量很低，C项错误；该技术主要通过促进细胞增殖，以提高次生代谢物的产量，D项错误。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2021·北京卷，T7)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。下列叙述错误的是(　　) A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 簇毛麦与普通小麦是两个物种，存在生殖隔离，A项正确；在将杂种幼胚离体培养时，幼胚先脱分化形成愈伤组织，继而再分化出根、茎和叶，长成新植株，B项正确；形成的新植株含28条染色体，其中有7条染色体来自簇毛麦，有21条染色体来自普通小 麦，在减数分裂过程中，染色体不能正常联会，C项错误；杂种植株的染色体加倍后，每一条染色体都有与其相同的染色体，在减数分裂过程中，染色体可以正常联会，进而产生可育后代，D项正确。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2022·重庆卷，T15)植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现，愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞，其在不同条件下，通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用，表现出不同的效应(如表)。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推论不合理的是(　　) 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.WOX5失活后，中层细胞会丧失干细胞特性 B.WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累 C.ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性 D.体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制 条件 基因表达产物和相互作用 效应 ① WOX5 维持未分化状态 ② WOX5+PLT 诱导出根 ③ WOX5+ARR2，抑制ARR5 诱导出芽 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 据题表可知，WOX5能维持未分化状态，若WOX5失活，中层细胞可能会丧失干细胞特性，A项不符合题意；由题干信息“已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生”，再结合题表可知，WOX5+PLT能诱导出根，推测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B项不符合题意；由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于芽的再生，再结合题表可知，抑制ARR5能诱导出芽，即ARR5被抑制时细胞分裂素的生理作用 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 大于生长素的生理作用，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，C项符合题意；由题干信息可 知，愈伤组织再生出芽或根取决于生长素与细胞分裂素的生理作用大小，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项不符合题意。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.(2023·浙江1月选考，T24)甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题： (1)根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备形成_________的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体来自幼苗的根，则乙植物原生质体来自幼苗的______。 再生植株 叶片 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)植物细胞壁的主要成分为________和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的________________失活。对处理后的原生质体在显微镜下用______________计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是____________________。 纤维素 细胞质、细胞核 血细胞计数板 终止原生质体融合 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于__________________。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由是________(多 选，填选项字母)。 一个融合原生质体 ABD 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂 B.同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂 C.培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂 D.杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂 (4)愈伤组织经________可形成胚状体或芽。胚状体能长出_______，直接发育形成再生植株。 再分化 根和芽 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (5)用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a，乙植物细胞质具有特异性DNA序列b；M1、M2为序列a的特异性引物，N1、N2为序列b的特异性引物。完善实验思路： ①提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的________。 ②将DNA提取物加入PCR反应体系，____________为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。 ③得到的2个PCR扩增产物经________后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的________个条带，则可初步确定再生植株来自杂种细胞。 模板 M1、M2 电泳 1 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备形成再生植株的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体来自幼苗的根，则乙植物原生质体应来自幼苗的叶片(叶片细胞中含有叶绿体，叶片细胞的原生质体呈绿色)。(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。由于甲原生质体提供的是核基因，因此需使其细胞质失活；乙原生质体提供的是细胞质基因，因此需使 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 其细胞核失活。可采用血细胞计数板对原生质体进行计数。加入过量的培养基可降低PEG浓度，终止原生质体融合。(3)由于融合原生质体分散固定在平板中，可独立生长、分裂形成愈伤组织，因此同一块愈伤组织所有细胞来源于一个融合原生质体。综合分析可知，甲原生质体的细胞质失活，乙原生质体的细胞核失活，因此，未发生融合的甲、乙原生质体，以及同种融合[甲(乙)原生质体与甲(乙)原生质体融合]的原生质体无法生长、分裂，A、B两 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 项符合题意；杂种细胞的结构和功能完整，能够进行生长、分 裂，D项符合题意。(4)愈伤组织经再分化能形成胚状体或芽。胚状体能长出根和芽，直接发育形成再生植株。(5)①提取纯化再生植株的总DNA，可作为PCR扩增的模板。②扩增序列a时所用的特异性引物是M1和M2。③PCR的扩增产物常用凝胶电泳进行鉴 定。若在2个PCR扩增体系中能分别扩增出a序列和b序列，则将2个PCR扩增体系扩增的产物进行凝胶电泳后，可观察到1个凝胶中含a序列对应的1个条带，1个凝胶中含b序列对应的1个条带。 解析 内容索引 高考复习顶层设计 生物 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 把握高考微点，实现素能提升 完成——课时微练(三十九) 本部分内容讲解结束 $$