2025版高考生物一輪總復習教師用書選擇性必修3第10單元生物技術與工程第3講植物細胞工程考點二植物體細胞雜交技術及植物細胞工程的應用

考點二植物體細胞雜交技術及植物細胞工程的應用必備知識·夯實基礎知|識|鞏|固1．植物體細胞雜交技術(1)概念：將不同來源的植物體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并把雜種細胞培育成新植物體的技術。(2)原理：體細胞雜交利用了細胞膜的流動性，雜種細胞培育成雜種植株利用了植物細胞的全能性。(3)基本過程(4)意義：打破生殖隔離、實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種。(5)實例：白菜—甘藍、普通小麥—長穗偃麥草、多種柑橘屬不同種間的雜種植株。(6)局限性：目前有許多理論和技術未解決，還不能讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出雙親的性狀。2．植物細胞工程的應用(1)植物繁殖的新途徑(2)作物新品種的培育：單倍體育種、突變體的利用。(3)細胞產物的工廠化生產①次生代謝物：是一類小分子有機化合物，在植物抗病、抗蟲等方面發(fā)揮作用，也是很多藥物、香料和色素等的重要來源。②細胞產物的工廠化生產：人們利用植物細胞培養(yǎng)來獲得目標產物，這個過程就是細胞產物的工廠化生產。③植物細胞培養(yǎng)：是指在離體條件下對單個植物細胞或細胞團進行培養(yǎng)使其增殖的技術。④過程：外植體eq\o(→,\s\up7(脫分化))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(分散開))細胞懸液eq\o(→,\s\up7(培養(yǎng)、提取))細胞產物思|維|辨|析易錯整合，判斷正誤。(1)再生出細胞壁是植物體細胞原生質體融合成功的標志。(√)(2)“番茄—馬鈴薯”雜種植株已經實現(xiàn)地上結番茄，地下長馬鈴薯。(×)(3)初生代謝和次生代謝在整個的生命過程中始終進行。(×)延|伸|探|究1．科學家在制備原生質體時，有時使用蝸牛消化道提取液來降解植物細胞的細胞壁。據(jù)此分析，蝸牛消化道提取液中可能含有什么成分？理由是什么？提示：纖維素酶和果膠酶。因為植物細胞的細胞壁主要由纖維素和果膠組成，利用酶的專一性，在降解植物細胞細胞壁時要利用纖維素酶和果膠酶。2．兩兩融合后的細胞一定是雜種細胞嗎？誘導融合后的培養(yǎng)瓶中的細胞有哪幾類？提示：不一定，融合的細胞類型有三種：AA、BB和AB，在培養(yǎng)瓶中還有A、B等未融合的細胞。3．上述細胞融合過程的完成與什么細胞器密切相關？提示：線粒體和高爾基體。剖析難點·考點突破重|難|精|講植物體細胞雜交與植物有性雜交的比較項目不同物種體細胞雜交不同物種有性雜交同一物種雜交過程子代染色體數(shù)目2x＋2yx＋y2x(白菜)或2y(甘藍)子代染色體組數(shù)422子代是幾倍體異源四倍體異源二倍體同源二倍體子代是否可育可育不可育可育繁殖方式無性繁殖有性繁殖有性繁殖變異類型染色體變異染色體變異—設白菜細胞含2x條染色體，2個染色體組；甘藍細胞含2y條染色體，2個染色體組。歸納提示：有關植物體細胞雜交的三個易錯點(1)兩個不同品種的植物體細胞A、B進行雜交，錯認為融合的原生質體只有AB類型，其實還可能有AA和BB融合的原生質體。(2)錯認為植物體細胞雜交屬于有性生殖。植物體細胞雜交過程中沒有有性生殖細胞的結合，因此不屬于有性生殖，應為無性生殖。(3)錯認為雜種植株的變異類型屬于基因重組。雜種植株的變異類型屬于染色體變異，其染色體數(shù)通常是兩親本體細胞染色體數(shù)目之和，雜種植株屬于異源多倍體。精|準|命|題考向一圍繞植物體細胞雜交技術，考查科學思維》例1(2024·江蘇鹽城調研)馬鈴薯四倍體栽培種沒有青枯病的抗性基因，少數(shù)馬鈴薯野生種存在青枯病的抗性基因。由于核型等差異，野生種難以與四倍體馬鈴薯栽培種直接雜交繁育，為獲得具有抗青枯病的馬鈴薯栽培種，研究人員進行了植物體細胞雜交的實驗研究，過程如下圖所示。下列有關敘述正確的是(B)A．在低滲溶液中，用纖維素酶和果膠酶處理A和B以獲得兩種原生質體B．培育成的馬鈴薯新品種與野生型或四倍體栽培種之間存在核型差異C．過程②的培養(yǎng)基中需添加等量的生長素類和赤霉素類植物生長調節(jié)劑D．③為再分化過程，可用DNA分子雜交技術鑒定植株的抗病性狀解析：酶解法可用于去除細胞壁獲得原生質體，但不能在低滲溶液中進行，否則原生質體會吸水漲破，A錯誤；培育成的馬鈴薯新品種是細胞融合的結果，其為六倍體，與野生型(二倍體)或四倍體栽培種之間存在核型差異，B正確；過程②是植物組織培養(yǎng)的脫分化過程，其培養(yǎng)基中需添加等量的生長素類和細胞分裂素類植物生長調節(jié)劑，C錯誤；③為再分化過程，可用DNA分子雜交技術鑒定植株的抗病基因，D錯誤。〔變式訓練1〕(2024·湖北黃岡調研)下圖是通過植物體細胞雜交技術獲得“番茄—馬鈴薯”植株的技術流程圖，下列說法正確的是(D)A．圖中過程②表示再分化的過程B．植物體細胞融合完成的標志是原生質體融合C．已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，則“番茄—馬鈴薯”屬于三倍體D．該過程體現(xiàn)了植物細胞的全能性解析：分析題圖可知，②表示人工誘導原生質體融合的過程，A錯誤；植物體細胞融合完成的標志是再生出新的細胞壁，B錯誤；“番茄—馬鈴薯”屬于異源六倍體，C錯誤?？枷蚨参锛毎こ痰膽谩防?辣椒素廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領域，獲得途徑如圖。下列敘述錯誤的是(A)eq\x(外植體)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(愈傷組織)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(試管苗)→eq\x(植株)→eq\x(果實)eq\o(→,\s\up7(提取))eq\x(辣椒素)A．植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中不需要加入有機營養(yǎng)物質B．①過程培養(yǎng)基中生長素含量與細胞分裂素的比例適中C．②過程需在光下進行D．果皮細胞的基因型與外植體基因型相同解析：在具有葉片之前植物細胞不能進行光合作用，所以植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中需要加入有機營養(yǎng)物質，A錯誤；①過程是脫分化過程，培養(yǎng)基中生長素含量與細胞分裂素的比例適中，B正確；②過程是再分化過程，會產生葉，需在光下進行，C正確；由于植物組織培養(yǎng)屬于無性生殖過程，所以果皮細胞的基因型與外植體基因型相同，D正確?！沧兪接柧?〕下列有關植物細胞工程的應用的敘述，正確的是(C)A．作物脫毒選取植物的分生區(qū)是因為其具有抗病毒特性B．利用植物細胞培養(yǎng)獲得的目標產物都是次生代謝物C．突變體的利用一般選取植物組織培養(yǎng)的愈傷組織，其處于不斷增殖狀態(tài)容易受誘變因素的影響產生突變D．植物微型繁殖技術的主要優(yōu)勢是能保持優(yōu)良品種的遺傳特性解析：利用植物莖尖、根尖等分生組織進行培養(yǎng)可以使新長成的植株脫去病毒，是因為這些部位的病毒極少甚至沒有病毒，A錯誤；愈傷組織具有旺盛的分裂能力和代謝