2026届高三生物二轮复习讲义专题八　第17讲　细胞工程 考向1 植物细胞工程

该高中生物学讲义围绕细胞工程考向1植物细胞工程，系统整合植物组织培养流程、体细胞杂交技术及细胞产物工厂化生产核心考点，通过考点梳理明确关键注意事项，结合真题精讲和分层练习，帮助学生构建知识网络，突破技术原理与操作应用难点。 资料采用“考源奠基-考题领悟-考向提升”三阶复习模式，以科学思维引导学生分析命题陷阱，如对比动植物细胞融合方法培养理性判断能力，结合探究实践设计激素比例调控实验落实生命观念。分层练习覆盖基础与综合，助力教师精准把控复习节奏，有效提升学生应考能力。

第17讲　细胞工程 考向1 植物细胞工程 【通考源·知识奠基】 一、植物组织培养技术的流程 【提醒】植物组织培养过程的三点注意事项 (1)植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。 (2)脱分化阶段不需要光,再分化阶段需要光。 (3)生长素与细胞分裂素的比值高时,促进根的形成;比值低时,促进芽的形成。 二、植物体细胞杂交技术流程 【提醒】植物体细胞杂交的三个关键点 (1)植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。 (2)原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁,植物体细胞杂交完成的标志是培养出杂种植株。 (3)该培育新品种的过程中,遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律,只在有性生殖进行减数分裂过程中才符合遗传定律,而体细胞杂交未有此过程。 三、植物细胞培养(细胞产物的工厂化生产) 【提醒】植物细胞培养技术的两种代谢物 (1)初生代谢物指所有生物利用的共同的代谢途径,合成糖类、氨基酸类、脂肪酸类等生命活动必需的代谢产物。 (2)次生代谢物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物,例如抗生素、激素、生物碱、毒素等。 【研考题·方法领悟】 1.(2025·黑吉辽内蒙古高考)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是(　　) A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B.培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌 C.芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体 D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显 【解析】选A。在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向。当二者比例适中时,促进愈伤组织的形成;比例较高时促进生根,比例较低时促进生芽,A正确。培养基含大量水分,需用高压蒸汽灭菌法灭菌(121 ℃,15~30 min);干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌,B错误。外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官。芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性高,可作为外植体。基因选择性表达是细胞分化的基础,不影响其作为外植体的能力,C错误。细胞产物的工厂化生产是通过植物组织培养技术实现的,如大量培养红豆杉细胞,从培养液中提取紫杉醇。因此,紫杉醇可通过此方法获取,植物组织培养的优势(如快速增殖、大量生产细胞产物)在此体现,D错误。 2.(2024·湖北高考)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(　　) 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 [识破命题陷阱] 难点 A项 B项 命题 陷阱 把关键信息隐藏在题干或题图中 用相似情境进行干扰 答题 攻略 细胞壁的成分为隐藏信息,A项过程①混合酶指纤维素酶和果胶酶。需根据酶的专一性作出判断 诱导动植物细胞融合为相似情境,但诱导方法不完全相同,需进行比较学习 【解析】选B。酶解是通过纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,获得原生质体,过程①中酶处理的时间不同,说明两种亲本细胞的细胞壁结构有差异,A正确;过程②为原生质体的融合,常用物理法或PEG诱导原生质体融合,灭活的病毒可诱导动物细胞融合,不能用于植物细胞融合,B错误;过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素,但在这两个过程中的比例不同,C正确;植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成的个体,应具备两者的遗传物质,因此可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株,D正确。 【练考向·素养提升】 1.赤霉病是小麦最严重的疾病之一,可以采用赤霉菌毒素来处理小麦的部分组织,再通过植物组织培养筛选获得抗赤霉病植株。下列说法正确的是(　　) A.小麦主要依靠其初生代谢物来抵抗赤霉菌毒素 B.筛选时,应选择对赤霉菌毒素敏感度低的品种 C.培养外植体先用酒精处理30 min,再用次氯酸钠溶液处理30 s D.先将愈伤组织接到生根培养基上,然后再转接到生芽培养基上 【解析】选B。植物的次生代谢物是植物在长期进化中对生态环境适应的结果,许多次生代谢物具有抵御病菌侵害等作用,小麦主要依靠其次生代谢物来抵抗赤霉菌毒素,而不是初生代谢物,A错误;筛选抗赤霉病植株时,应选择对赤霉菌毒素敏感度低的品种,这样的品种在受到赤霉菌毒素影响时,受伤害程度相对较小,更有可能筛选出具有抗赤霉病能力的植株,B正确;培养外植体时,先用体积分数为70%的酒精处理30 s,再用次氯酸钠溶液处理30 min,而不是先用酒精处理30 min,再用次氯酸钠溶液处理30 s。酒精处理时间过长会对外植体造成伤害,次氯酸钠溶液处理时间过短则可能无法达到很好的消毒效果,C错误;在植物组织培养中,一般先将愈伤组织接到生芽培养基上,诱导生芽,然后将生出芽的组织转接到生根培养基上,诱导生根,D错误。 2.研究人员用花椰菜胚轴和紫罗兰叶片细胞进行体细胞杂交,得到再生植株(编号为1~5)。对这5株植株进行亲本重要抗性蛋白检测,培育过程和检测结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A.过程①可用聚乙二醇处理胚轴细胞以获得原生质体 B.过程②融合后,可用高倍显微镜观察以筛选杂种细胞 C.过程③要将愈伤组织移植到消过毒的蛭石上以获得再生植株 D.植株5为杂种植株,植株2中紫罗兰的染色体全部丢失 【解析】选B。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,过程①可用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞,以除去细胞壁获得原生质体,A错误;用于融合的两个细胞,一个是紫罗兰的叶肉细胞,一个是花椰菜的胚轴细胞,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志,B正确;过程③要将愈伤组织移植到特定培养基上再分化形成幼苗,然后再移植到消过毒的蛭石上以炼苗,C错误;Ⅰ是花椰菜,Ⅱ是紫罗兰,4号和5号植株中检测到了花椰菜和紫罗兰的特异性蛋白,因此为杂种植株,植株2中只含花椰菜的特异性蛋白,可能是紫罗兰中含抗性蛋白基因的染色体丢失,不一定是紫罗兰的染色体全部丢失,D错误。 3.(2025·东莞模拟)紫草素是从我国传统中药植物紫草中提取出来的一种脂溶性萘醌类化合物。多项研究表明紫草素具有抗炎、免疫抑制作用。下图为紫草素的提取流程图,有关叙述错误的是(　　) 紫草外植体愈伤组织单个细胞高产细胞群紫草素 A.①过程中需要在培养基中加入一定比例的植物激素才能获得愈伤组织 B.紫草素能够从愈伤组织细胞中获得,因此判断紫草素是次生代谢物 C.在工厂化生产紫草素的过程中,无须培养出完整的紫草植株 D.该流程主要通过促进细胞增殖来提高紫草素的产量 【解析】选B。①(脱分化)过程中,需要在培养基中加入一定比例的生长素和细胞分裂素才能获得愈伤组织,A正确;在工程技术操作中,可以通过设计让愈伤组织生产次生代谢物,但愈伤组织产生的物质不一定是次生代谢物,B错误;根据题干信息可知,在工厂化生产紫草素的过程中,只需要把细胞培养到愈伤组织阶段,再扩大培养即可,C正确;依据题图可以发现,该流程主要通过促进细胞增殖来提高紫草素的产量,D正确。 - 6 - 学科网（北京）股份有限公司 $