2025屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)學(xué)生用書選擇性必修3第十單元生物技術(shù)與工程第48講植物細(xì)胞工程考點(diǎn)一植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)

第48講植物細(xì)胞工程【課標(biāo)要求】1.闡明植物組織培育是在確定條件下，將離體植物器官、組織和細(xì)胞在適宜的培育條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過程。2.概述植物體細(xì)胞雜交是將不同植物體細(xì)胞在確定條件下融合成雜合細(xì)胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)。3.舉例說明植物細(xì)胞工程利用快速繁殖、作物脫毒、次生代謝物生產(chǎn)、育種等方式有效提高了生產(chǎn)效率?？键c(diǎn)一植物組織培育技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)1．細(xì)胞工程的概念2．細(xì)胞的全能性(1)概念：細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，照舊具有產(chǎn)生完整生物體或________________________的潛能，即細(xì)胞具有全能性。(2)影響全能性表達(dá)的緣由：在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會____________________________________________________。(3)不同細(xì)胞的全能性比較。①體細(xì)胞全能性：分化程度低的>分化程度高的；細(xì)胞分裂實(shí)力強(qiáng)的>細(xì)胞分裂實(shí)力弱的。②不同細(xì)胞的全能性：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。③不同生物的細(xì)胞全能性：植物細(xì)胞>動物細(xì)胞。④全能性與細(xì)胞分化的關(guān)系：一般狀況下，隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高，細(xì)胞的全能性________________。3．植物組織培育技術(shù)(1)前提、條件和結(jié)果。[易錯提示]植物組織培育中所需的碳源一般為蔗糖。蔗糖既可供應(yīng)足夠的碳源，又可維持相對適中的滲透壓。(2)培育過程：接種外植體eq\o(→,\s\up7(確定的養(yǎng)分、激素),\s\do5(脫分化))誘導(dǎo)______________eq\o(→,\s\up7(調(diào)整激素比例),\s\do5())誘導(dǎo)生芽、生根→完整植株。①脫分化：的細(xì)胞，經(jīng)過脫分化，即失去其特有的而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。②再分化：重新分化成等器官。（3）植物激素對植物組織培育的影響。生長素/細(xì)胞分裂素植物細(xì)胞的發(fā)育方向比值高有利于根的分化、抑制芽的形成比值低有利于芽的分化、抑制根的形成比值適中促進(jìn)愈傷組織的形成簡記：“高”根，“低”芽，“中”愈傷注：表中比值為同時運(yùn)用這兩類激素時，兩者用量的比例。4．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）概念：將的植物體細(xì)胞，在確定條件下融合成，并把雜種細(xì)胞培育成新植物體的技術(shù)。（2）操作流程。[易錯提示]植物體細(xì)胞雜交屬于無性生殖。（3）意義。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)在打破、實(shí)現(xiàn)育種、培育植物新品種等方面展示出獨(dú)特的優(yōu)勢。[答案自填]2.（1）分化成其他各種細(xì)胞（2）選擇性地表達(dá)（3）④慢慢降低3.（1）離體完整植株（2）愈傷組織再分化①已經(jīng)分化結(jié)構(gòu)和功能②愈傷組織芽、根4.（1）不同來源雜種細(xì)胞（2）纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體物理聚乙二醇（PEG）細(xì)胞壁（3）生殖隔離遠(yuǎn)緣雜交[教材命題點(diǎn)思索]1．在進(jìn)行植物組織培育的試驗(yàn)時，要嚴(yán)格限制雜菌污染的緣由是__________________________________________________________________。提示：雜菌在培育基上生長爭奪養(yǎng)分，雜菌產(chǎn)生的物質(zhì)影響植物組織的生長2．若想利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育出馬鈴薯—草莓雜種植株以提高土地的利用率，（填“能”或“不能”）把兩物種細(xì)胞干脆融合，理由是________________________________________________。提示：不能植物細(xì)胞外面有一層細(xì)胞壁，阻礙了細(xì)胞間的雜交（融合）[模型命題點(diǎn)思索]3．據(jù)下圖分析植物體細(xì)胞雜交過程并回答下列問題。（1）如何依據(jù)細(xì)胞膜表面熒光推斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯細(xì)胞融合而成的？（2）圖中③④都須要光照嗎？提示：（1）融合的細(xì)胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光。（2）③脫分化階段不須要賜予光照，④再分化階段須要賜予光照，以利于葉綠素形成。1．植物組織培育與植物體細(xì)胞雜交的比較2．植物體細(xì)胞雜交和有性雜交的辨析考向1植物組織培育1．花藥離體培育是重要的育種手段。下圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖，下列敘述正確的是（）A．為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在70%酒精中浸泡30minB．過程②的培育基中需添加較高濃度的細(xì)胞分裂素以利于根的分化C．過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體D．過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上解析：選C。為了防止微生物污染，過程①所用的花藥需在體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中浸泡30s，A項(xiàng)錯誤；過程②為脫分化形成愈傷組織的過程，所用培育基中細(xì)胞分裂素和生長素的比例適中，B項(xiàng)錯誤；進(jìn)行過程③的愈傷組織經(jīng)過了秋水仙素的處理，故其分化后的植株中可篩選獲得純合的二倍體，C項(xiàng)正確；經(jīng)煉苗后的幼苗是能進(jìn)行光合作用且能獨(dú)立進(jìn)行代謝的植株，故幼苗的生長基質(zhì)中不用添加蔗糖和多種植物激素，D項(xiàng)錯誤。2．（2024·廣東一模）中國航天文創(chuàng)（CASCI）于2024年七夕節(jié)前銷售200枝太空玫瑰，1秒內(nèi)售空。這些玫瑰花朵直徑與大拇指寬度相當(dāng)，花期特別長，最初的種子搭載神舟四號飛船進(jìn)入太空，返回地球后經(jīng)過多年的選育，利用植物組織培育等技術(shù)培育而成。下列敘述正確的是（）A．太空中的宇宙射線輻射、微重力和弱地磁等因素，可誘發(fā)種子發(fā)生基因重組B．接種外植體→誘導(dǎo)愈傷組織→誘導(dǎo)生芽→生成試管苗，在同一個錐形瓶內(nèi)完成C．從接種外植體到誘導(dǎo)愈傷組織的過程，是再分化過程D．生長素和細(xì)胞分裂素是植物組織培育中影響植物細(xì)胞發(fā)育方向的關(guān)鍵激素解析：選D。太空中的宇宙射線輻射、微重力和弱地磁等因素可誘發(fā)種子發(fā)生基因突變或染色體變異，基因重組一般發(fā)生在有性生殖的過程中，A項(xiàng)錯誤；因?yàn)橹参锝M織培育的不同步驟對不同植物激素的需求量不同，所以須要轉(zhuǎn)入不同的培育基中完成，不能在同一個錐形瓶內(nèi)完成，B項(xiàng)錯誤；接種外植體到誘導(dǎo)愈傷組織的過程屬于脫分化，C項(xiàng)錯誤；植物組織培育中影響植物細(xì)胞發(fā)育方向的關(guān)鍵激素是生長素和細(xì)胞分裂素，兩者比值不同可分別誘導(dǎo)植物生根或發(fā)芽，D項(xiàng)正確。考向2植物體細(xì)胞雜交3．（2024·山東棗莊模擬）科學(xué)家利用馬鈴薯和西紅柿葉片分別原生質(zhì)體并進(jìn)行細(xì)胞雜交，最終獲得了雜種植株，相關(guān)過程如下圖所示。下列有關(guān)分析正確的是（）A．過程①應(yīng)將葉片上表皮向上，置于含纖維素酶和果膠酶的等滲或略高滲溶液中B．過程②中的原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、液泡膜及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)構(gòu)成C．④過程可用高Ca2＋—低pH融合法，目的是促進(jìn)原生質(zhì)體融合D．⑤進(jìn)行脫分化和再分化過程，雜種植株確定具有馬鈴薯和西紅柿的優(yōu)良性狀解析：選A。①過程為去除細(xì)胞壁以獲得原生質(zhì)體，應(yīng)將葉片下表皮的一面朝下（能與溶液接觸），原生質(zhì)體沒有細(xì)胞壁，為避開原生質(zhì)體吸水裂開，將葉片置于含纖維素酶和果膠酶的等滲或略高滲溶液中，A項(xiàng)正確；原生質(zhì)層是由細(xì)胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)組成的，B項(xiàng)錯誤；誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，C項(xiàng)錯誤；由于雜種細(xì)胞基因的表達(dá)會相互影響等，獲得的雜種植株不愿定能表現(xiàn)親本的優(yōu)良性狀，D項(xiàng)錯誤。4．甲品種（2n）青花菜具有由核基因限制的多種優(yōu)良性狀，但屬于胞質(zhì)雄性不育品種。通過體細(xì)胞雜交，成功地將乙品種（2n）細(xì)胞質(zhì)中的可育基因引入甲中。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．雜種細(xì)胞可以被干脆誘導(dǎo)出芽、根形成雜種植株，該植株可育B．流程中A處理可運(yùn)用纖維素酶和果膠酶，B處理可運(yùn)用聚乙二醇C．雜種細(xì)胞經(jīng)過外源生長素和赤霉素的誘導(dǎo)，干脆再分化成為雜種植株D．雜種植株含有限制甲品種青花菜優(yōu)良性狀的基因，并能通過父本進(jìn)行傳遞解析：選C。形成雜種植株時，雜種細(xì)胞可以被干脆誘導(dǎo)出芽、根，該植株可育，A項(xiàng)正確；流程中A處理可運(yùn)用纖