第39讲 植物细胞工程（复习课件）（广东专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

讲师：xxx 第39讲 植物细胞工程 2026年高考一轮复习 广东专用 | 高考生物 1 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 考点二 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 知识点1 植物体细胞杂交技术 知识点2 植物细胞工程的应用 考向：探究植物细胞工程的应用 05 学以致用·能力提升 考点一 植物组织培养技术 知识点1 细胞工程的概念 知识点2 植物细胞的全能性 知识点3 植物组织培养技术 考向 植物组织培养的分析 教材隐含知识 04 真题感知·命题洞见 含2025年真题 01 考情解码·考点定标 考情解码·考点定标 课标 要求 1.阐明植物组织培养技术的完整过程 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 考点 由高考知核心知识点 预测 DNA是主要的遗传物质 (2025·四川卷）植物体细胞杂交技术 (2025·浙江卷）植物细胞培养技术 (2023·广东卷）植物细胞工程 (2023·山东卷）植物细胞培养技术 (2023·浙江卷）植物细胞培养及杂交技术 (2023·湖北卷）植物细胞培养技术 大概率结合科研情景命题。重点会落在植物组织培养的激素比例调控、无菌操作等，以及体细胞杂交流程上。也可能考查脱毒苗培育、次生代谢物生产等应用，还可能与基因工程综合，侧重原理与实操的结合，需注意图文分析类题目。 4 02 体系构建·思维领航 植物细胞工程 植物体细胞杂交技术 应用 植物组织培养技术 原理 过程 原理 过程 全能性 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 知识点1 细胞工程的概念 植物组织培养技术 考点一 细胞工程是指应用细胞生物学、和分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器水平、细胞水平或组织水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合科学技术。 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 植物的组织培养 植物体细胞杂交 动物细胞培养 动物细胞融合 动物体细胞核移植 单克隆抗体的制备 原理 原理 原理 原理 原理 原理 植物细胞的全能性 植物细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖 细胞膜的流动性 动物细胞核的全能性 细胞膜的流动性、细胞增殖 考向研析 知识夯基 知识点2 植物细胞的全能性 植物组织培养技术 考点一 细胞的全能性 1.概念： 细胞经分裂和分化后，仍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： 高度分化的细胞仍含有该物种的全部遗传信息，具有发育成完整个体所需要的全套基因。 3.大小比较： a.受精卵＞胚胎干细胞＞生殖细胞＞体细胞 b.植物细胞＞动物细胞 c.一般情况下，随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。 考向研析 知识夯基 知识点2 植物细胞的全能性 植物组织培养技术 考点一 4.生物体内细胞并不都表现全能性原因： 生物体内的细胞在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性的表达，即发生细胞分化。如芽原基的细胞只能发育为芽，叶原基的细胞只能发育为叶。 5.表现出全能性的条件： 离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH 考向研析 知识夯基 1946年诺贝尔化学奖：证明酶的本质是蛋白质。在当时对蛋白质的研究很热门，蛋白质是遗传物质占主流观点！！ 而由于对DNA的结构没有清晰的了解，核酸权威专家认为DNA是单调重复的分子，无特异性，缺乏携带遗传信息能力。 知识点3 植物组织培养技术 植物组织培养技术 考点一 植物细胞工程的基本技术 1、概念： 将离体的植物器官、组织或细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生形成完整植株的技术。 2、原理： 3、生殖方式： 4、分裂方式： 植物细胞具有全能性 无性生殖 有丝分裂 外植体：分化程度较低的细胞，分裂能力强 考向研析 知识夯基 知识点3 植物组织培养技术 植物组织培养技术 考点一 5、流程： 脱分化 再分化 再分化 已分化细胞，失去其特有结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。实质是细胞的全能性的恢复，结果是形成愈伤组织。 细胞排列疏松且无规则、高度液泡化、不定形的薄壁组织团块。 愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。 考向研析 知识夯基 知识点3 植物组织培养 植物组织培养技术 考点一 6.脱分化和再分化 脱分化 再分化 过程 外植体→愈伤组织 愈伤组织→幼苗 分裂、分化 有分裂，无分化 有分裂，有分化 结果 形成愈伤组织 形成根、芽 需要条件 a.无菌、离体、适宜的营养 c.生长素与细胞分裂素的比例适中 d.一般不需光 a.无菌、离体、适宜的营养 c.生长素与细胞分裂素的比例高或低诱导生根或生芽 d.光照 有光时，往往容易形成维管组织，而不易形成愈伤组织。 叶绿素的合成需要光照，使试管苗能够进行光合作用。 考向研析 知识夯基 知识点3 植物组织培养 植物组织培养技术 考点一 使用情况 实验结果 先使用生长素，后使用细胞分裂素 先使用细胞分裂素，后使用生长素 同时使用 生长素用量/细胞分裂素用量的比值高 生长素用量/细胞分裂素用量的比值低 生长素用量/细胞分裂素用量的比值适中 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、比例都会影响植物细胞的发育方向。 有利于细胞分裂但细胞不分化 细胞既分裂也分化 分化频率提高 促进根分化，抑制芽形成 促进芽分化，抑制根形成 促进愈伤组织的形成 考向研析 知识夯基 知识点3 植物组织培养 植物组织培养技术 考点一 7.菊花的组织培养 无菌水 次氯酸钠 无菌水 愈伤组织 培养基及其他的操作器具一般要进行灭菌处理。无菌操作的目的可能有： ①防止污染的微生物与培养物竞争营养物质。 ②微生物生长过程中会产生有害的物质，导致培养物死亡。 注意： 外植体不能灭菌 防止外界杂菌侵入，同时瓶内外气体可以进行交换 考向研析 知识夯基 知识点3 植物组织培养 植物组织培养技术 考点一 生 芽 生根 形态学下端朝下，一定不能倒置 考向研析 知识夯基 知识点3 植物组织培养 植物组织培养技术 考点一 碳源：蔗糖 提供能量，维持渗透压对渗透压影响较小，一定程度上减少微生物污染、为非还原糖性质较稳定。 固体培养基 考向研析 知识夯基 考向 植物组织培养的分析 植物组织培养技术 考点一 1．植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图）。下列说法不正确的是（    ）   A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞 B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管 C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液 D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备 B 装置中的充气管应置于液面下方，以利于培养液中的溶氧量的增加，该管不能同时作为排气管 考向研析 知识夯基 考向 植物组织培养的分析 植物组织培养技术 考点一 2．下列关于植物细胞工程的叙述，正确的是（　　） A．对外植体消毒需先用70%的酒精消毒30 min再使用5%的次氯酸钠处理30 s B．生长良好的愈伤组织通常先诱导生芽建立形态学上端再诱导生根 C．进行再分化的培养基为不含有机碳源的自养型培养基且需要适宜的光照 D．细胞产物的工厂化生产主要是促进细胞生长提高单个细胞次生代谢产物的含量 B 先用70%的酒精消毒30s，再用5%的次氯酸钠处理30min 进行再分化的培养基为含有有机碳源的异养型培养基，且需要适宜的光照 细胞产物的工厂化生产主要是促进细胞增殖，提高细胞次生代谢产物的总产量，而不是提高单个细胞次生代谢产物的含量 考向研析 知识夯基 考向 植物组织培养的分析 植物组织培养技术 考点一 3.为快速繁殖名贵兰花并保持其优良性状，科研人员采用植物组织培养技术，相关叙述错误的是（ ） A．外植体选择兰花茎尖，可降低病毒感染概率 B．培养基中添加蔗糖既能提供能量，也能维持渗透压 C．脱分化和再分化过程中，生长素与细胞分裂素的比例保持不变 D．培养过程需严格无菌操作，防止杂菌污染导致培养失败 脱分化需激素比例均衡诱导愈伤组织，再分化时需调整比例，如高细胞分裂素配比促芽分化，高生长素配比促根分化 C 考向研析 知识夯基 知识点1 植物体细胞杂交技术 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 1、概念： 将不同来源的植物细胞，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： 3、生殖方式： 无性生殖 体细胞杂交利用了细胞膜的　 　　， 杂种细胞培育成杂种植株利用了　　　　　　　 　。 流动性 植物细胞的全能性 + = 白菜 甘蓝 白菜—甘蓝 考向研析 知识夯基 知识点1 植物体细胞杂交技术 考点二 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 纤维素酶 果胶酶 ①去壁： 酶解法 ②诱导原生质体融合 物理法： 化学法： 电融合法、离心法 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+ —高pH融合法等 细胞融合成功的标志 ③再生出细胞壁： 体细胞杂交完成的标志 ④杂种植株： 植物组织培养 （植物细胞的全能性） （细胞膜的流动性） 植物细胞融合 植物体细胞杂交 考向研析 知识夯基 知识点1 植物体细胞杂交技术 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 1、意义： 打破远缘亲本杂交生殖隔离，扩展杂交亲本组合范围。 2、局限性： 有可能杂交不成功，即使杂交成功也可能不产生人们想要的性状。 考向研析 知识夯基 知识点2 植物细胞工程的应用 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 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 植物顶端分生区附近(如茎尖) 考向研析 知识夯基 染色体变异 单倍体 纯合二倍体 育种的年限 知识点2 植物细胞工程的应用 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 考向研析 知识夯基 知识点2 植物细胞工程的应用 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 单倍体育种与杂交育种的比较 考向研析 知识夯基 知识点2 植物细胞工程的应用 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 基因突变 新基因 考向研析 知识夯基 知识点2 植物细胞工程的应用 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 必 需 植物细胞培养 生产速度快 注意： 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它一直进行着，例如，糖类、脂质、蛋白质和核酸等；次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织和器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。 考向研析 知识夯基 ① 次生代谢物：是一类　　　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。（不是生物生长所必需） ② 细胞产物的工厂化生产：人们利用　　　　　　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　　条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其　 　的技术。 知识点2 植物细胞工程的应用 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 小分子 植物细胞培养 离体 增殖 考向研析 知识夯基 知识点2 植物细胞工程的应用 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 思考：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： ②上述所获得杂种植株应为　　　　　，其体细胞中染色体数为_________条， 个染色体组，基因型为 。 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　　　　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？ 异源四倍体 (2x＋2y) AabbccDd 单倍体 4 不遵循 考向研析 知识夯基 知识点2 植物体细胞杂交技术 植物体细胞杂交技术及植物细胞工程的应用 考点二 植物组织培养 植物体细胞杂交技术 原理 过程 意义 联系 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 植物细胞的全能性 离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 脱分化 再分化 根、芽或胚状体 植物体 生长发育 植物细胞A 植物细胞B 原生质体A 去壁 原生质体B 去壁 人工诱导 融合的原生质体AB 杂种细胞AB 愈伤组织 脱分化 再生细胞壁 杂种植株 再分化 保持优良性状,繁殖速度快、大规模生产提高经济效益 植物体细胞杂交技术应用了植物组织培养技术 克服不同种生物远缘杂交的障碍 考向研析 知识夯基 考向 植物组织培养的分析 植物组织培养技术 考点一 1.为快速繁殖名贵兰花并保持其优良性状，科研人员采用植物组织培养技术，相关叙述错误的是（ ） A．外植体选择兰花茎尖，可降低病毒感染概率 B．培养基中添加蔗糖既能提供能量，也能维持渗透压 C．脱分化和再分化过程中，生长素与细胞分裂素的比例保持不变 D．培养过程需严格无菌操作，防止杂菌污染导致培养失败 脱分化需激素比例均衡诱导愈伤组织，再分化时需调整比例，如高细胞分裂素配比促芽分化，高生长素配比促根分化 C 考向研析 知识夯基 考向 植物组织培养的分析 植物组织培养技术 考点一 C 2．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图，下列叙述正确的是（　　） A．过程①②分别表示再分化和脱分化过程 B．获得辣椒素的两条途径都反映了植物细胞的全能性 C．两条途径分别利用了植物组织培养和植物细胞培养技术 D．脱毒苗的获得利用了芽尖等分生区能抗病毒的特性 植物组织培养中，脱分化是指外植体形成愈伤组织的过程（过程①）；再分化是指愈伤组织形成根、芽等器官的过程 是利用了芽尖等分生区 “几乎不含病毒”的特性（分生区细胞分裂快，病毒来不及侵染），而非 “能抗病毒” 考向研析 知识夯基 考向 植物组织培养的分析 植物组织培养技术 考点一 A 3．柠檬、橙等芸香科植物均为雌雄同株植物。研究者利用粗柠檬（2n=18）原生质体与哈姆林甜橙（2n=28）原生质体经PEG诱导融合获得杂种细胞，随后再经培养获得异源四倍体杂种植株M。经基因测序，该杂种植株含有与甜柠檬控制柠檬酸含量有关的基因A、a，同时还是哈姆林甜橙控制可溶性固形物含量基因b的纯合子。已知来自同一生物的同源染色体在减数分裂时可正常联会和分离，在不考虑其他变异的情况下，下列叙述正确的是（     ） A．若植株M自交，子代同时含基因a和基因b的个体占3/4 B．植株M的染色体组来自不同物种，故无法产生可育配子 C．植株M产生的次级精母细胞中均含有1个或2个A基因 D．不同原生质体融合形成的细胞均为异源四倍体杂种细胞 植株M是异源四倍体，来自同一生物的同源染色体在减数分裂时可正常联会和分离，能产生可育配子 C、植株M的基因型为Aa，在减数分裂I前的间期DNA复制后，初级精母细胞的基因型是AAaa，减数分裂I后期同源染色体分离，产生的次级精母细胞中可能含AA或aa，即可能含有2个A基因或0个A基因，C错误； D、不同原生质体融合时，可能是粗柠檬原生质体自身融合、哈姆林甜橙原生质体自身融合，也可能是两者之间融合，只有粗柠檬和哈姆林甜橙原生质体融合形成的细胞才是异源四倍体杂种细胞，D错误。 考向研析 知识夯基 04 真题感知·命题洞见 C 1.(2023・广东)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 融合后的细胞存在多种情况，既可能是同种细胞融合（如人参根愈伤组织细胞之间融合、胡萝卜根愈伤组织细胞之间融合），也可能是异种细胞融合（人参根与胡萝卜根愈伤组织细胞融合，即杂交细胞），并非所有融合细胞都是杂交细胞 真题感知·命题洞见 B 2.研究人员用花椰菜（BB，2n=18）根与黑芥（CC，2n=16）叶片分别制备原生质体，经 PEG 诱导融合形成杂种细胞，进一步培养获得再生植株，其中的植株 N 经鉴定有 33 条染色体。下列叙述正确的是（ ） A．两个原生质体融合形成的细胞即为杂种细胞 B．再生植株 N 的形成证明杂种细胞仍具有全能性 C．花椰菜和黑芥的原生质体能融合，证明两种植物间不存在生殖隔离 D．植株 N 的 B 组和 C 组染色体不能正常联会配对，无法产生可育配子 A 项错误，同种细胞融合形成的细胞不是杂种细胞，只有花椰菜和黑芥的原生质体融合形成的细胞才是杂种细胞；B 项正确，杂种细胞培养获得再生植株，体现了植物细胞的全能性；C 项错误，原生质体能融合不代表无生殖隔离，生殖隔离的核心是杂交后代不可育等，二者原生质体融合后的植株染色体配对可能异常，仍可能存在生殖隔离；D 项错误，植株 N 有 33 条染色体，减数分裂时部分染色体可能正常联会，并非一定无法产生可育配子。 真题感知·命题洞见 A 3.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 A 项正确，植物细胞培养可获得部分难以化学合成的次生代谢物，如某些生物碱、黄酮类物质；B 项错误，植物细胞培养可通过规模化培养实现产物工厂化生产，与细胞体积无关；C 项错误，次生代谢物不是植物生长发育必需的；D 项错误，该技术通过增殖细胞数量来提高次生代谢物总量，而非提高单个细胞的产物含量。 真题感知·命题洞见 05 学以致用·能力提升 【教材隐含知识】 选择性必修3 P36“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 学以致用·能力提升 长句作答类 讲师：xxx 2026年高考一轮复习 广东专用 | 高考生物 感谢观看 THANK YOU 41 外植体愈伤组织细胞悬液细胞产物 $