2026届高三生物一轮复习课件第51讲 植物细胞工程

该高中生物学高考复习课件聚焦植物细胞工程专题，覆盖植物组织培养、体细胞杂交的原理与过程及应用三大核心考点，依据课标要求梳理脱分化、再分化、原生质体融合等高频考点，分析选择、简答等常考题型，对接高考评价体系，体现备考针对性。 课件亮点在于“考点精析+真题实战+易错警示”，通过科学思维构建激素比例调节模型，结合探究实践模拟外植体消毒流程，以经典高考题（胡萝卜组织培养）为例解析“流程分析+原理应用”答题技巧，帮助学生掌握得分要点，教师可据此精准教学，提升高考冲刺效率。

植物细胞工程 生物 大 一 轮 复 习 第51讲 课标要求 1.阐明植物组织培养的原理和过程。 2.概述植物体细胞杂交的原理和过程。 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。 2 芽、根 胚状体 脱分化 再分化 培养条件： ① ； ②营养物质 ③适宜环境条件（温度、PH、光等） ④植物激素： 、 ； 遮光 一定的光照 愈伤组织 （外植体） 目的： 。 试管苗 目的： 。 。 一、植物组织培养技术及其应用 有利于细胞脱分化形成愈伤组织 有利于叶片内叶绿素的合成 无菌 细胞分裂素 生长素 离体的植物器官、组织或细胞等 任务1 阅读教材P34-37，完成以下模型： 生长素/细胞分裂素 结果 植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素的使用 诱导生根 诱导生芽 诱导愈伤组织的形成 [易错提醒]　植物组织培养中先诱导 ，再诱导 。 一、植物组织培养技术及其应用 任务2 结合教材P116附录1，完成表格填写： 比值高 比值低 比值适中 生芽 生根 一、植物组织培养技术及其应用 思考：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，原因是什么？ 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。 无菌水 次氯酸钠 无菌水 愈伤组 织 一、植物组织培养技术及其应用 任务3 阅读教材P35-37探究·实践，分析菊花的组织培养： 生 芽 生 根 外植体 愈伤组织 试管苗 脱分化 再分化 植株 作物脱毒 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 3.细胞产物的工厂化生产 2.植物新品种的培育 1.植物繁殖的新途径 筛选 一、植物组织培养技术及其应用 任务4 阅读教材P39-41，梳理植物组织培养技术的应用： 一、植物组织培养技术及其应用 思考：快速繁殖具有什么优点？ 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。 马铃薯 草莓 香蕉 感染的病毒很容易传给后代 无性繁殖 病毒在作物体内积累 作物产量降低品质变差 顶端分生区 病毒极少，甚至无毒 （如茎尖、根尖) 植物组 织培养 脱毒苗 明显提高农作物产量和品质 一、植物组织培养技术及其应用 思考：作物脱毒具有什么优点？ 一、植物组织培养技术及其应用 子代是能稳定遗传的纯合子； 思考：单倍体育种具有什么优点？ 单倍体育种 能明显缩短育种年限。 一、植物组织培养技术及其应用 思考：突变体的利用具有什么优点？ 产生新基因，大幅改良某些性状。 外植体 愈伤组织 细胞悬液 脱分化 振荡分散 悬浮培养 细胞产物 提取 一、植物组织培养技术及其应用 思考：为什么要进行细胞产物的工厂化生产呢？ 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。 提醒 外植体 愈伤组织 细胞悬液 脱分化 振荡分散 悬浮培养 细胞产物 提取 一、植物组织培养技术及其应用 思考：为什么要进行细胞产物的工厂化生产呢？ 生产速度快，产量高。 分析植物组织培养技术及其应用 长春新碱(VCR)是夹竹桃科植物长春花中提取出的一种生物碱，具有高抗肿瘤活性。如图为长春新碱(VCR)工厂化生产流程： 关键能力 提升 回答下列问题： (1)获得高产细胞时，选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是什么？ 茎尖、幼叶部位的细胞分化程度低，容易诱导产生愈伤组织。 (2)植物细胞培养时，需要用酶解法将愈伤组织分离成 ，加入培养液制成细胞悬液进行培养。 (3)植物细胞培养要在无菌条件下进行的原因是什么？ 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，并且产生大量对植物细胞有害的物质，导致细胞死亡。 单个细胞 ①去壁原因： 。 ②方法： 。③相关酶溶液： 。 细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合） 酶解法 纤维素酶和果胶酶溶液 1.为什么要去除细胞壁?用什么方法可以去除细胞壁? 2.上述酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因？ 使溶液有一定的渗透压，防止原生质体吸水过多而涨破 去壁 去壁 融 合 再生 新壁 脱分化 再分化 移栽 A细胞 A原生质体 B细胞 B原生质体 正在融合的原生质体 再生出细胞壁 愈伤组织 杂种植株 二、植物体细胞杂交技术 任务1 阅读教材P36-38，分析植物体细胞杂交技术的过程： ②方法： ①理论基础： 3.诱导原生质体融合的原理是什么？方法有哪些?融合完成的标志是什么？ 细胞膜具有流动性 物理方法： 化学方法： 电融合法、离心法 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 使用方便，融合频率高 缺点：有一定的毒性对某些细胞不适用（如卵细胞） 对细胞无毒害作用，操作简便，可重复性好 优点 优点 去壁 去壁 融 合 再生 新壁 脱分化 再分化 移栽 A细胞 A原生质体 B细胞 B原生质体 正在融合的原生质体 再生出细胞壁 愈伤组织 杂种植株 植物细胞融合完成的标志 二、植物体细胞杂交技术 去壁 去壁 融 合 再生 新壁 脱分化 再分化 移栽 A细胞 A原生质体 B细胞 B原生质体 正在融合的原生质体 再生出细胞壁 愈伤组织 杂种植株 若只考虑两两融合 4.获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？ 不一定，有三类： ①未融合的细胞 ②两两融合的细胞 ③多细胞融合体 AA AB BB 筛选 AB 二、植物体细胞杂交技术 原生质体融合技术的原理是： ； 植物组织培养技术的原理是： 。 去壁 去壁 融 合 再生 新壁 脱分化 再分化 移栽 植物细胞融合技术 植物组织培养技术 A细胞 A原生质体 B细胞 B原生质体 正在融合的原生质体 再生出细胞壁 愈伤组织 杂种植株 5.植物体细胞杂交技术应用了哪两种技术？对应的原理是什么？ 细胞膜的流动性 植物细胞的全能性 二、植物体细胞杂交技术 分析植物体细胞杂交技术 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。 关键能力 提升 1.植物体细胞杂交实现的基础和植物组织培养的理论基础分别是什么？ 分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 2.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？ 可以形成3种融合细胞：甲甲、甲乙、乙乙。符合要求的是甲乙。 3.二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？ 有四个染色体组，是四倍体。 A.需要用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液对外植体进行消毒 B.过程①表示脱分化，脱分化后外植体细胞失去其特有的结构和功能 C.过程②表示再分化，再分化过程应先诱导愈伤组织生根，后再诱导其 生芽 D.过程①需提供充足光照，过程②需在黑暗条件中进行 一、过教材 1.如图为植物组织培养的流程图，下列相关叙述正确的是 √ 查落实固基础 E.过程①②与细胞中基因的选择性表达有关 F.培养基中需添加一定量的葡萄糖以利于调节渗透压和提供营养物质 G.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化 出根 H.组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，经炼苗后再移栽大田 √ √ 外植体先用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次，A错误； 再分化过程应先诱导生芽，再诱导生根，C错误； 诱导愈伤组织期间一般不需要光照，后续再分化过程中每日需给予适当时间和强度的光照，有利于叶片内叶绿素的合成，D错误； 植物组织培养过程中添加的糖类是蔗糖，目的是提供营养和调节渗透压，F错误； 提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出芽，G错误。 2.下列有关植物体细胞杂交的说法，正确的是 A.用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体 B.可以利用灭活的病毒对原生质体进行诱导融合 C.融合的原生质体再生出新的细胞壁与高尔基体有关 D.体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核 E.植物体细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁 F.可据细胞内染色体的数目、形态来鉴定杂种细胞 G.植物体细胞杂交技术获得的植株表现出双亲的所有性状 H.利用植物体细胞杂交技术培育出白菜—甘蓝，说明两物种间不存在生 殖隔离 √ √ √ 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用果胶酶和纤维素酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体，A错误； 灭活病毒可以诱导动物细胞融合，不能用于诱导植物原生质体融合，B错误； 体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的遗传物质，只有1个细胞核，D错误； 由于基因间的相互作用，利用植物体细胞杂交技术获得的杂种植株，不一定能同时表现出两个亲本的全部性状，G错误； 利用植物体细胞杂交技术培育出白菜—甘蓝，打破了生殖隔离，二者间存在生殖隔离，H错误。 3.下列有关植物细胞工程应用的叙述，正确的是 A.利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状 B.利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种 C.次生代谢物是植物生命活动必需的营养物质 D.细胞工厂化生产是为了提高单个细胞中次生代谢物的含量 E.植物细胞培养技术的原理是植物细胞的全能性 F.植物细胞培养的方式几乎不受季节、天气等因素的限制 G.用二倍体植株的配子与体细胞杂交能缩短三倍体无子果实培育年限 √ √ √ 利用组织培养技术培育脱毒苗，可以获得含病毒极少甚至不含病毒的植物，但该植物并不能抗病毒，B错误； 次生代谢物不是植物生命活动必需的营养物质，C错误； 细胞工厂化生产主要是通过细胞增殖从而提高次生代谢物的总量，不是提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误； 植物细胞培养技术的原理是细胞增殖，E错误； 二倍体植株的配子与体细胞杂交形成的三倍体植株可以较快形成无子果实，因此能缩短培育年限，G正确。 二、过高考 (经典高考题)培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示： 用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有_______。步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是____ _______________________________________。 全能性 层细胞分化程度低，容易 诱导愈伤组织形成和 从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其原因是___________________ _____________________________________________________________。 形成 诱导形成愈伤组织 诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 步骤⑥要进行照光培养，其作用是_________________________________ ___________。在 阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的 ，这种繁殖方式属于 繁殖。 诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进 愈伤组织 遗传特性 无性 返回 行光合作用 外植体愈伤组织芽、根→植株 外植体愈伤组织芽、根→植株 外植体愈伤组织芽、根→植株 $