第30讲 植物细胞工程（复习课件）（上海专用）高考生物一轮复习讲练测

该高中生物学高考复习课件聚焦植物细胞工程核心考点，涵盖植物组织培养技术（过程、应用）和植物体细胞杂交技术（原生质体制备、融合方法），依据高考评价体系梳理考情，明确脱分化、再分化及激素调控等高频考点权重，归纳实验操作分析、原理应用等常考题型。 课件亮点在于高考真题训练与科学思维、探究实践素养培养，如结合2022年上海高考真题“地钱快速繁育技术”解析植物组织培养原理，通过原生质体融合例题突破PEG浓度对融合效果的影响分析，帮助学生掌握实验变量控制与结果推断技巧。教师可依托考点分层突破策略精准教学，助力学生高效冲刺高考。

第29讲 2026年高考一轮复习 发酵工程 上海专用 | 高考生物 考向研析 知识夯基 1 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 知识导图·思维引航 03 考点突破·考向探究 04 真题溯源·考向感知 考点一 植物组织培养技术 知识点1 植物组织培养过程 知识点2 植物组织培养的应用 知识点3 植物细胞培养技术 考向 植物组织培养技术 考点二 植物体细胞杂交技术 知识点1 植物体细胞杂交过程 考向 植物体细胞杂交技术 上海专用 | 高考生物 考情解码·考点定标 考情 分析 本节介绍了植物组织培养和植物体细胞杂交两种植物细胞工程技术，同学们应掌握两种技术的原理过程和应用。本节记忆性的知识较多，高考考查难度不大。 复习 目标 1.掌握植物组织培养技术 2.掌握植物体细胞杂交工程技术 考点 要求 ❤ 植物组织培养技术 ❤植物体细胞杂交技术 上海专用 | 高考生物 3 知识导图·思维引航 上海专用 | 高考生物 植物细胞工程的基本技术 植物细胞工程的应用 理论基础 基本技术 3.单倍体育种 2.植物脱毒 1.植物快速繁殖 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞全能性 植物细胞工程 影响因素 内部因素 外部因素 取材与消毒/接种/培养/移植 原生质体的制备/原生质体诱导融合的方法/植物体细胞杂交成功的标志 知识点1  离体器官、组织或细胞再生为完整植株 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 1.细胞工程：以细胞生物学和分子生物学为基础，结合现代工程技术手段，在细胞或亚细胞水平、组织水平上进行设计与操作，是构建优良细胞、组织、器官以及生物体的综合性生物工程。 2.分类： ①植物细胞工程：植物组织培养技术、植物细胞培养技术、植物体细胞杂交技术 ②动物细胞工程：动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、干细胞技术 ③胚胎工程 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 胚胎工程 植物组织培养技术 植物细胞培养技术 植物体细胞杂交技术 动物细胞培养技术 动物细胞融合技术 核移植技术 干细胞技术 考向研析 知识夯基 （1）植物组织培养：将离体的植物细胞、组织或器官（外植体）在适宜的培养条件下经脱分化形成愈伤组织，然后经过再分化，形成芽、根并最终发育成完整植株，这一过程称为植物组织培养。 知识点1  离体器官、组织或细胞再生为完整植株 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 脱分化后的细胞经过细胞分裂，会形成无组织结构的、松散的细胞团 脱分化 再分化 考向研析 知识夯基 知识点1  离体器官、组织或细胞再生为完整植株 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 原理：植物细胞的全能性 基础：所有细胞均来自同一受精卵，含有相同的遗传信息 条件 含有全套遗传信息的活细胞 处于离体状态 植物激素诱导和调节 提供适宜的营养和环境条件 原因：特定的时间和空间条件下，基因会选择性表达 过程 外植体→脱分化→愈伤组织→再分化→芽、根→植物体 在一定的条件下，分化后的细胞重新获得类似于胚胎细胞一样的分裂和分化能力的过程 愈伤组织在一定条件下可以重新分化为各种类型的细胞，并进一步发育成完整的植株的过程 考向研析 知识夯基 知识点1  离体器官、组织或细胞再生为完整植株 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 具体操作 取材与消毒 将外植体用自来水冲洗干净，分装到烧杯中，放在超净工作台上 加入75%酒精，预消毒0.5~1min 弃酒精，加入9%~10%的次氯酸钙，消毒 弃次氯酸钙溶液，加入无菌水清洗4~5次，用无菌滤纸吸尽多余水分备用 接种 外植体剪成1~2cm带腋芽的茎段，镊子夹取插入MS培养基中 （插入时应注意方向，不要倒插） 每瓶接种6~8块外植体，接种后用封口膜重新将培养瓶封口 考向研析 知识夯基 知识点1  离体器官、组织或细胞再生为完整植株 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 具体操作 培养 诱导芽分化 移栽 幼苗出瓶前炼苗（即采取放风、降温、适当控水等措施对幼苗进行锻炼）2~3天 出瓶后洗去黏附的培养基，栽植至营养土中 置于温度20℃、湿度85%以上、适当遮阴且通风的环境中种植 定期用0.1%的多菌灵喷雾保苗 诱导生根 长出腋芽后，将其转至芽分化培养基（MS培养基+6-BA+NAA） 诱导芽分化（12h光照+12h黑暗+20℃，湿度85%以上） 每周更换培养基，约5~6周后，形成许多丛生芽 丛生芽接种于生根培养基（1/2MS培养基+0.05 mg/LNAA）上 置于培养间培养（培养条件同上） 每周更换培养基，约3周后长出数条根，形成幼苗 考向研析 知识夯基 知识点1  离体器官、组织或细胞再生为完整植株 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 离体 无菌 适宜培养基 适宜的外界条件(温度、光照、气体等) 外植体 愈伤组织 试管苗 植物体 脱分化 再分化 移栽 黑暗 光照 水 琼脂 有机物 无机物 植物激素 蔗糖：提供能量、调节渗透压 主要是生长素和细胞分裂素 总结 考向研析 知识夯基 知识点1  离体器官、组织或细胞再生为完整植株 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 注意事项 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： ①生长素的浓度＞细胞分裂素，有利于诱导植物根的生成； ②生长素的浓度＜细胞分裂素，有利于诱导植物芽的生成； ③生长素的浓度≈细胞分裂素且都较高时，有利于愈伤组织的形成。 1.实验中使用的培养基和所有的器械都要灭菌。接种操作必须在酒精灯火焰旁进行，并且每次使用后的器械都要灭菌。 2.接种时注意外植体的方向，不要倒插。 3.诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照。 考向研析 知识夯基 知识点2  植物组织培养的应用 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 外植体 愈伤组织 试管苗 脱分化 再分化 植株 植物脱毒 选择顶端分生组织 快速繁殖 单倍体育种 选择花药 进行诱变 突变体的利用 分散后 悬浮培养 生产次生代谢产物 植物新品质的培育 植物繁殖的新途径 筛选 保持优良品种的遗传特性 快速实现种苗的大量繁殖 提高作物的产量和品质 明显缩短育种时间 药物 色素 香料 …… 提高突变频率 考向研析 知识夯基 植物快速繁殖 原理：植物细胞的全能性 优点 知识点2  植物组织培养的应用 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 a.将优良植株的茎尖或叶片等器官进行离体培养 b.短时间内可以获得大量遗传性状一致的植株 考向研析 知识夯基 植物脱毒 材料的选取 取材的原因 知识点2  植物组织培养的应用 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 种子植物胚珠中央的珠心组织 或离体培养分裂旺盛的茎尖 优点 绝大多数的病毒通过植物体内的维管组织传播 珠心组织与周围其他组织没有维管联系 明显提高农作物的产量和品质 考向研析 知识夯基 人工诱导 染色体加倍 单倍体育种 原理：细胞的全能性和染色体变异 过程： 知识点2  植物组织培养的应用 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 花药（或花粉） 单倍体植株 离体培养 纯合二倍体植株 优良品种 优点：极大缩短了育种周期，提高了纯合率（必修二） 选择 考向研析 知识夯基 植物细胞除了能诱导形成完整植株外，还能像微生物一样在生物反应器里进行大规模的悬浮培养，用于生产重要的植物次生代谢产物。 次生代谢产物 概念：一类细胞生命活动非必需的小分子有机化合物 产生和分布：有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异 技术手段：植物细胞培养技术 优点：生产速度快，满足市场的大量需求，减少对自然 资源的破坏 实例：紫杉醇、药物、食品、调料、香精和颜料等 知识点3  植物细胞培养的应用 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 初生代谢：生物生长和生存所必需的代谢活动。初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。 次生代谢：不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 考向研析 知识夯基 知识点3  植物细胞培养的应用 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 比较项目 植物组织培养 植物细胞培养 目的 获得植物体 获得细胞产物 原理 植物细胞的全能性 细胞增殖 过程 应用 快速繁殖、作物脱毒、单倍体育种等 细胞产物的工厂化生产，如紫草宁、人参皂苷、紫杉醇等 考向研析 知识夯基 农杆菌转化是植物基因工程中常用的将重组DNA分子导入受体细胞的方法，一般植物的转化如图。但在转化拟南芥时可以使用蘸花法：待拟南芥开花后将花序浸润在农杆菌悬液中1-2min，或吸取农杆菌悬液滴加在花蕾上，定期重复操作几次，农杆菌会随着萌发的花粉管进入胚囊，含目的基因的表达载体进入囊胚中的卵细胞，受精后待果实成熟，即可获得含有目的基因的拟南芥种子。 典型例题 考向1  植物组合培养技术和植物细胞培养技术 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 考向研析 知识夯基 (1)图的①-④过程中需要严格控制激素种类和比例的是_________（图中编号选填），不同细胞中表选择表达的基因差异较大的过程有_________（图中编号选填）。 (2)若图中的植物细胞只有1个BURY基因导入并整合到了染色体上，那么在获得的转基因植物中，单个细胞内最多可同时存在_________个BURY基因。 ③④ ②③ 植物组织培养过程需要严格控制植物激素的种类和比例，植物组织培养包括脱分化和再分化两个主要过程，对应图中的②③；③和④是再分化形成不同组织结构的过程，该过程会因为基因的选择性表达有较大差异。 若图中的植物细胞只有1个BURY基因导入并整合到了染色体上，那么在获得的转基因植物中，单个细胞内该基因经过复制，最多可同时存在2个BURY基因。 2 考向1  植物组合培养技术和植物细胞培养技术 考点突破·考向探究 考点一 植物组织培养技术 考向研析 知识夯基 (3)农杆菌蘸花法转化拟南芥前，需将拟南芥植株已形成的果实和已经开放的花去掉，保留花序上的花蕾再进行菌悬液浸润花序，这样做的主要目的是________________。 A．能保证在同一时段收获种子，便于管理 B．减少需要操作的花的数目，利于完全浸润 C．保证浸润后受精发育而来的种子有足够营养供给 D．提高含BURY基因的种子所占比例 分析题意，农杆菌蘸花法转化拟南芥前，需将拟南芥植株已形成的果实和已经开放的花去掉，保留花序上的花蕾再进行菌悬液浸润花序，这样做的主要目的是提高含BURY基因的种子所占比例。故选D。 D 考向1  运用传统发酵技术生产多种食品 考点突破·考向探究 考点二 发酵工程为人类提供多样化生物产品 考向研析 知识夯基 (4)根据以上图文信息简要分析，为获得能合成甜菜红素的拟南芥，如图所示方法和蘸花法转化的差异（至少写出两点） 图示过程的受体细胞一般是体细胞，而蘸花法转化的是卵细胞；或图示过程须经植物组织培养获得转基因植株，蘸花法不需；或图示过程可直接得到转基因的当代植株，蘸花法转化是子代为转基因植株；或图示在当代个体就可检测到转基因性状，转化法需在子代等。 考向1  运用传统发酵技术生产多种食品 考点突破·考向探究 考点二 发酵工程为人类提供多样化生物产品 结合上述信息可知，如图所示方法和蘸花法转化的差异是：图示过程的受体细胞一般是体细胞，而蘸花法转化的是卵细胞；或图示过程须经植物组织培养获得转基因植株，蘸花法不需；或图示过程可直接得到转基因的当代植株，蘸花法转化是子代为转基因植株；或图示在当代个体就可检测到转基因性状，转化法需在子代等。 考向研析 知识夯基 （（1）植物体细胞杂交：指将不同来源的植物细胞在一定条件下融合形成杂合细胞，并使之分化再生，最终形成新植物体的技术。 知识点1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 物理法：电融合法 化学法：聚乙二醇（PEG） 考向研析 知识夯基 知识点1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 原理：细胞膜具有一定的流动性（体细胞杂交），植物细胞的全能性（组织培养） 考向研析 知识夯基 知识点1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 过程 ①原生质体的制备 机械分裂 酶解分离：纤维素酶和果胶酶酶解细胞壁 ②原生质体诱导融合 物理法：电融合法 化学法：聚乙二醇（PEG）、高Ca2＋—高pH融合法等 ③筛选和鉴定 发生融合的杂合细胞筛选出来，对其进行细胞学和生化分析鉴定 植物体细胞杂交成功的标志：杂种细胞再生细胞壁 组织培养：过程④脱分化，过程⑤再分化 考向研析 知识夯基 知识点1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 意义 局限性 没有建立起体细胞杂交的融合体系 获得兼有双亲优良性状的杂合细胞还是非常困难的 避开生殖受精实现遗传物质的融合，创造出新物种 植物细胞融合 植物组织培养 细胞膜具有流动性 植物细胞具有全能性 考向研析 知识夯基 知识点1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 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，所以马铃薯-番茄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。 学习评价：杂交成功后获得的薯番茄，既不产马铃薯也不产番茄，请你分析造成这种结果的可能原因？ 考向研析 知识夯基 细胞工程在育种和药物生产领域应用十分广泛，阅读材料回答下列问题。材料一：花椰菜（2n=18）是人们喜爱的蔬菜，种植时容易遭受病菌侵害，形成病斑。紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。 典型例题 考向1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 考向研析 知识夯基 (1)科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过一定处理，得到两种原生质体，下列适合用于制备原生质体的是____。 A．蛋白酶 B．纤维素酶 C．果胶酶 D．机械分离 (2)过程②诱导两种原生质体融合的方法有____（编号选填）。 ①酶解法  ②PEG促融  ③灭活病毒  ④电融合⑤机械促融法  ⑥农杆菌介导法  ⑦胰蛋白酶 BCD ②④ 科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，经过纤维素酶、果胶酶、机械分离处理，得到两种原生质体，A错误，BCD正确。 过程②为原生质体融合过程，诱导两种原生质体融合的方法有 ②PEG促融 、④电融合。 考向1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 考向研析 知识夯基 (3)通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白，结果图1（右）所示。据图判断，______号为杂种植株。 4、5 据图1（右）可知，4号和5号个体同时含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明4号和5号为杂种植株。 考向1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 考向研析 知识夯基 融合较好的原生质体呈哑铃型。研究人员用不同浓度促溶剂诱导，然后用光学显微镜观察融合原生质体，获得结果如表。 考向1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 考向研析 知识夯基 (4)当促融剂质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象，原因是________________________________________。若想确定促融剂溶液诱导原生质体融合的最适浓度，需在__________范围内缩小浓度梯度继续实验。 (5)PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含____________（填细胞器）且形态为哑铃型的原生质体，在黑暗的环境中进一步培养获得____________________的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为____________________。 促溶剂浓度过高导致原生质体失水皱缩 25%-35% 原生质层具有选择透性，PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩，因此当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象;30%时形态正常，说明原生质体既不吸水也不失水，有助于维持其正常形态，该浓度诱导原生质体融合效果最好；25%时有破碎现象，说明25%浓度较小，原生质体有的吸水涨破，35%时原生质体出现缩小现象，说明35%浓度较大，原生质体失水皱缩，因此需要在质量分数为25%-35%之间的PEG溶液重复上述实验。 叶肉细胞原生质体含有叶绿体，光学显微镜下可见，可挑选出含叶绿体且形态为哑铃型的原生质体。在黑暗的环境中进一步培养获得无组织结构的松散的细胞团，即愈伤组织，之后再分化，并进一步发育成完整植株，此技术称为植物组织培养技术。 考向1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 叶绿体 无组织结构的松散的 植物组织培养技术 考向研析 知识夯基 愈伤组织再分化所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，愈伤组织的变化情况如图2所示。 考向1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 考向研析 知识夯基 (6)据图2中信息和所学知识判断，植物激素X和Y分别是_________和_________。（编号选填） ①生长激素 ②细胞分裂素 ③生长素 ④赤霉素 ⑤脱落酸 ⑥乙烯 ⑦2，4-D ② ③ 据图2中信息和所学知识判断，生长素与细胞分裂素比值大于1时诱导根的分化，故植物激素X是细胞分裂素②、Y是生长素③。 考向1  植物体细胞杂交 考点突破·考向探究 考点一 植物体细胞杂交技术 考向研析 知识夯基 真题溯源·考向感知 （2022·上海·高考真题）地钱具有重要的药用价值，若要利用叶片快速人工繁育，可用的技术是（    ） A．单倍体育种技术 B．干细胞技术 C．细胞核移植技术 D．植物组织培养技术 【答案】D 【详解】用叶片快速人工繁育，可用的技术是植物组织培养，该技术的原理是植物细胞的全能性，D正确， 故选D。 D 34 2026年高考一轮复习 上海专用 | 高考生物 感谢观看 THANK YOU 考向研析 知识夯基 35 $