2020届高三生物人教一轮复习课件：选修3.2植物细胞工程.pdf

第2课 植物细胞工程 考点一 植物细胞工程的基本技术考点一 植物细胞工程的基本技术 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.1.细胞工程的概念：细胞工程的概念： (1)(1)原理：原理：_。 (2)(2)操作水平：操作水平：_水平或水平或_水平。水平。 细胞生物学和分子生物学细胞生物学和分子生物学 细胞细胞细胞器细胞器 (3)(3)目的：按照人的意愿来改变细胞内的目的：按照人的意愿来改变细胞内的_或或 获得获得_。 (4)(4)分类：根据操作对象的不同，分为分类：根据操作对象的不同，分为_ 和和_。 遗传物质遗传物质 细胞产品细胞产品 植物细胞工程植物细胞工程 动物细胞工程动物细胞工程 2.2.细胞的全能性：细胞的全能性： (1)(1)含义：具有某种生物含义：具有某种生物_的任何一个细的任何一个细 胞，都具有胞，都具有_的潜能。的潜能。 (2)(2)物质基础：细胞内含有本物种全部的物质基础：细胞内含有本物种全部的_。 全部遗传信息全部遗传信息 发育成完整生物体发育成完整生物体 遗传信息遗传信息 (3)(3)植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构，植物细胞全能性表达条件：具有完整的细胞结构， 处于处于_状态，提供一定的状态，提供一定的_和其他适宜和其他适宜 外界条件。外界条件。 (4)(4)体内细胞不表达全能性的原因：基因在特定的时间体内细胞不表达全能性的原因：基因在特定的时间 和空间条件下和空间条件下_，形成不同的组织、器官。，形成不同的组织、器官。 离体离体营养、激素营养、激素 选择性表达选择性表达 3.3.植物组织培养技术：植物组织培养技术： (1)(1)原理：植物细胞具有原理：植物细胞具有_。 (2)(2)过程：过程： 全能性全能性 脱分化脱分化再分化再分化 (3)(3)培养条件：培养条件： 无菌：培养基无菌：培养基_、培养材料和培养器械、培养材料和培养器械_。 固体培养基：大多由无机营养成分、固体培养基：大多由无机营养成分、_、 激素、琼脂四部分组成。激素、琼脂四部分组成。 光照：光照：_阶段不需要光照。阶段不需要光照。 激素调控：培养基中激素调控：培养基中_和和_的比例调的比例调 控组织培养进程。控组织培养进程。 灭菌灭菌消毒消毒 有机营养成分有机营养成分 脱分化脱分化 生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素 4.4.植物体细胞杂交技术：植物体细胞杂交技术： (1)(1)概念：将概念：将_的植物体细胞，在一定条件下融的植物体细胞，在一定条件下融 合成合成_，并把杂种细胞培育成，并把杂种细胞培育成_的的 技术。技术。 不同种不同种 杂种细胞杂种细胞新的植物体新的植物体 (2)(2)过程：过程： 去壁：酶解法，所用酶为去壁：酶解法，所用酶为_。 纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 诱导原生质体融合：诱导原生质体融合： 细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性 离心、振动、电激离心、振动、电激 聚乙二醇聚乙二醇(PEG)(PEG) 再生出细胞壁再生出细胞壁 植物体细胞杂交成功的标志：形成植物体细胞杂交成功的标志：形成_。 优点：克服不同生物优点：克服不同生物_的障碍。的障碍。 变异类型：变异类型：_。 杂种植株杂种植株 远缘杂交不亲和远缘杂交不亲和 染色体变异染色体变异 【特别提醒】【特别提醒】 激素比例与细胞分裂分化的关系激素比例与细胞分裂分化的关系 (1)(1)适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根。适当提高生长素与细胞分裂素的比例容易生根。 (2)(2)适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽。适当提高细胞分裂素与生长素的比例容易生芽。 (3)(3)比例适中诱导产生愈伤组织。如图所示：比例适中诱导产生愈伤组织。如图所示： 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】 (2018·(2018·湖北七市联考湖北七市联考) )育种工作者利用不同的方法进育种工作者利用不同的方法进 行了如下四组实验。请据图回答问题：行了如下四组实验。请据图回答问题： 世纪金榜导学号世纪金榜导学号1412022614120226 (1)(1)图图由番茄韧皮部细胞形成幼苗由番茄韧皮部细胞形成幼苗A A的过程需要经过的过程需要经过 _两个关键步骤，该过程依据的原理是两个关键步骤，该过程依据的原理是_ _。 (2)(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、植物组织培养除了需要提供一定的营养、_ _、温度和光照外，还必须在、温度和光照外，还必须在_的条件下进的条件下进 行。行。 (3)(3)已知番茄的红果已知番茄的红果(Y)(Y)对黄果对黄果(y)(y)为显性，少室为显性，少室(M)(M)对对 多室多室(m)(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两 对同源染色体上。用红果多室对同源染色体上。用红果多室(Yymm)(Yymm)番茄植株的花粉番茄植株的花粉 进行图进行图、有关实验，则图有关实验，则图中，从花粉形成幼苗中，从花粉形成幼苗B B 所进行的细胞分裂方式是所进行的细胞分裂方式是_。图。图中植中植 物体物体C C的基因型为的基因型为_(_(细胞细胞A A为两两融合细胞为两两融合细胞) )。 (4)(4)图图、中需要去除细胞壁，获得具有活力的中需要去除细胞壁，获得具有活力的_ _。 (5)(5)在图在图中，经过鉴别和筛选后，通常植物体中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D D能表能表 现出两个亲本的遗传性状，根本原因是现出两个亲本的遗传性状，根本原因是_ _。 【素养解读】【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维和本题主要考查的核心素养是科学思维和 科学探究，具体表现在三个角度：科学探究，具体表现在三个角度： 核心素养核心素养 素养角度素养角度具体表现具体表现 科学科学 探究探究 实验方案实验方案 分析分析 (3)(3)已知番茄的红果已知番茄的红果(Y)(Y)对黄果对黄果(y)(y) 为显性，少室为显性，少室(M)(M)对多室对多室(m)(m)为显为显 性，控制两对相对性状的基因分性，控制两对相对性状的基因分 别位于两对同源染色体上。用红别位于两对同源染色体上。用红 果多室果多室(Yymm(Yymm) )番茄植株的花粉进番茄植株的花粉进 行图行图、有关实验有关实验 核心素养核心素养 素养角度素养角度具体表现具体表现 科学思维科学思维 模型构建模型构建 题干的四组实验图题干的四组实验图 分析与分析与 综合综合 (5)(5)在图在图中，经过鉴别和筛选后，中，经过鉴别和筛选后， 通常植物体通常植物体D D能表现出两个亲本的能表现出两个亲本的 遗传性状根本原因的考查遗传性状根本原因的考查 【解析】【解析】(1)(1)图图表示由番茄韧皮部细胞形成幼苗表示由番茄韧皮部细胞形成幼苗A A的的 过程，需要经过脱分化和再分化两个关键步骤，该过过程，需要经过脱分化和再分化两个关键步骤，该过 程依据的原理是植物细胞全能性。程依据的原理是植物细胞全能性。 (2)(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、植物激素植物组织培养除了需要提供一定的营养、植物激素 ( (生长素、细胞分裂素生长素、细胞分裂素) )、温度和光照外，还必须在无、温度和光照外，还必须在无 菌的条件下培养。菌的条件下培养。 (3)(3)用红果多室用红果多室(Yymm)(Yymm)番茄植株的花粉进行图番茄植株的花粉进行图、有有 关实验，图关实验，图中，从花粉形成幼苗中，从花粉形成幼苗B B所进行的细胞分裂所进行的细胞分裂 方式是有丝分裂，图方式是有丝分裂，图中花粉为中花粉为YmYm、ymym，花粉可以同，花粉可以同 型融合，也可以异型融合，故细胞型融合，也可以异型融合，故细胞A A的基因型为的基因型为YYmmYYmm或或 YymmYymm或或yymmyymm，则植物体，则植物体C C的基因型为的基因型为YYmmYYmm或或YymmYymm或或yymmyymm。 (4)(4)图图、中需要去除细胞壁，获得具有活力的原生中需要去除细胞壁，获得具有活力的原生 质体。质体。 (5)(5)在图在图(植物体细胞杂交植物体细胞杂交) )中，经过鉴别和筛选后，中，经过鉴别和筛选后， 通常植物体通常植物体D D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因 是具有两个亲本的遗传物质。是具有两个亲本的遗传物质。 答案：答案：(1)(1)脱分化和再分化 植物细胞全能性脱分化和再分化 植物细胞全能性 (2)(2)植物激素 无菌植物激素 无菌 (3)(3)有丝分裂 有丝分裂 YYmmYYmm或或YymmYymm或或yymmyymm (4)(4)原生质体 原生质体 (5)(5)具有两个亲本的遗传物质具有两个亲本的遗传物质 【母题变式】【母题变式】 变式变式1 1 植物组织培养 植物组织培养 植物组织培养时，需要将离体的植物组织培养时，需要将离体的_ _在适宜的条件下培养，通过在适宜的条件下培养，通过_诱导产生诱导产生_ _，再经过，再经过_最终形成完整的植株。最终形成完整的植株。 植物器官、组织或细植物器官、组织或细 胞胞脱分化脱分化愈伤愈伤 组织组织再分化再分化 变式变式2 2 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交时首先要用植物体细胞杂交时首先要用_去掉细去掉细 胞壁，在形成杂交细胞时还要再生细胞壁。细胞壁的胞壁，在形成杂交细胞时还要再生细胞壁。细胞壁的 再生依赖于再生依赖于_(_(细胞结构细胞结构) )的作用。的作用。 纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 高尔基体高尔基体 【高考角度全练】【高考角度全练】 角度一角度一 植物组织培养过程植物组织培养过程 1.1.传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和种子繁殖，传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和种子繁殖， 随着科学技术的进步，人们开始采用随着科学技术的进步，人们开始采用“组织培养繁殖组织培养繁殖 兰花兰花”，如图所示。，如图所示。 (1)(1)图中图中过程为过程为_，的名称为的名称为_，其，其 细胞与叶肉细胞相比，不含有的细胞器是细胞与叶肉细胞相比，不含有的细胞器是_。 (2)(2)兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体，是因为细兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体，是因为细 胞中含有胞中含有_，具有发育成完整个体的，具有发育成完整个体的 潜能。潜能。 (3)(3)图中图中过程为过程为_。与。与过程相比较，培养基过程相比较，培养基 中各种激素的种类中各种激素的种类_(_(填填“相同相同”或或“不同不同”， 下同下同) )，各种激素的含量，各种激素的含量_。 (4)(4)有人想利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度有人想利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度 慢、幼苗生存能力弱的难题，但操作后得到的慢、幼苗生存能力弱的难题，但操作后得到的“韭韭 菜菜兰花兰花”并没有预想中的并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁繁殖容易，香气浓郁”， 可能的原因是可能的原因是_。 【解析】【解析】(1)(1)离体的组织细胞通过脱分化过程失去其特离体的组织细胞通过脱分化过程失去其特 有的形态、结构，形成愈伤组织。愈伤组织细胞中不有的形态、结构，形成愈伤组织。愈伤组织细胞中不 含有叶绿体。含有叶绿体。 (2)(2)细胞具有全能性的原因是细胞中含有本物种生长、细胞具有全能性的原因是细胞中含有本物种生长、 发育所需要的全部遗传信息。发育所需要的全部遗传信息。 (3)(3)愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，脱分化过程愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，脱分化过程 与再分化过程相关的培养基中均含有生长素和细胞分与再分化过程相关的培养基中均含有生长素和细胞分 裂素，但两种激素的含量不同。裂素，但两种激素的含量不同。 (4)(4)两个物种的细胞发生融合后，二者的遗传物质可能两个物种的细胞发生融合后，二者的遗传物质可能 相互影响，导致某些基因无法正常表达。相互影响，导致某些基因无法正常表达。 答案：答案：(1)(1)脱分化 愈伤组织 叶绿体脱分化 愈伤组织 叶绿体 (2)(2)本物种的全部遗传信息本物种的全部遗传信息 (3)(3)再分化 相同 不同再分化 相同 不同 (4)(4)两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法 正常表达正常表达 【加固训练】【加固训练】 (2018·(2018·广州模拟广州模拟) )如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过 无菌操作置于入试管后，在一定的条件下，形成试管无菌操作置于入试管后，在一定的条件下，形成试管 苗的培育过程。请据图回答下列问题：苗的培育过程。请据图回答下列问题： (1)(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激 素。营养物质包括素。营养物质包括_和小分子有机和小分子有机 物，激素包括细胞分裂素和物，激素包括细胞分裂素和_两类两类 植物激素。植物激素。 (2)(2)此过程依据的原理是此过程依据的原理是_ _。A A和和B B阶段主要进行的分裂方式是阶段主要进行的分裂方式是_ _，B B阶段除了细胞分裂外，还进行细阶段除了细胞分裂外，还进行细 胞胞_等。等。 (3)(3)此过程要进行无菌操作，主要是指对此过程要进行无菌操作，主要是指对_ 进行灭菌消毒。进行灭菌消毒。B B阶段需要光照，原因是阶段需要光照，原因是_ _。 (4)(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿 素，这是基因素，这是基因_的结果。的结果。 【解题指南】【解题指南】解答本题时需关注以下两点：解答本题时需关注以下两点： (1)(1)用于植物组织培养的培养基成分中营养成分和激素用于植物组织培养的培养基成分中营养成分和激素 的种类。的种类。 (2)(2)植物组织培养的过程中需要无菌操作，脱分化过程植物组织培养的过程中需要无菌操作，脱分化过程 中不需要光照，但再分化过程中需要光照。中不需要光照，但再分化过程中需要光照。 【解析】【解析】(1)(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养 物质和激素。营养物质包括无机物和小分子有机物，物质和激素。营养物质包括无机物和小分子有机物， 激素包括细胞分裂素和生长素两类植物激素。激素包括细胞分裂素和生长素两类植物激素。 (2)(2)植物组织培养过程依据的原理是植物细胞的全能性。植物组织培养过程依据的原理是植物细胞的全能性。 A A是脱分化过程，是脱分化过程，B B是再分化过程，两者均进行有丝分是再分化过程，两者均进行有丝分 裂，裂，B B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞分化等。阶段除了细胞分裂外，还进行细胞分化等。 (3)(3)植物组织培养过程需要无菌操作，主要是指对培养植物组织培养过程需要无菌操作，主要是指对培养 基进行灭菌消毒。再分化阶段需要光照，原因是在此基进行灭菌消毒。再分化阶段需要光照，原因是在此 过程中芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光过程中芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光 照条件。照条件。 (4)(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶肉细胞具有叶绿 素，这是基因选择性表达的结果。素，这是基因选择性表达的结果。 答案：答案：(1)(1)无机物 生长素无机物 生长素 (2)(2)植物细胞的全能性 有丝分裂 分化植物细胞的全能性 有丝分裂 分化 (3)(3)培养基 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需培养基 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需 要光照条件 要光照条件 (4)(4)选择性表达选择性表达 角度二角度二 植物体细胞杂交过程植物体细胞杂交过程 2.(2018·2.(2018·长春模拟长春模拟) )为培育出含为培育出含-胡萝卜素的胡萝卜素的“黄金黄金 大米大米”，科研人员提出以下两套培育方案。请分析回，科研人员提出以下两套培育方案。请分析回 答下列问题：答下列问题：世纪金榜导学号世纪金榜导学号1412022714120227 (1)(1)甲方案中，甲方案中，-胡萝卜素基因能在玉米和水稻体内胡萝卜素基因能在玉米和水稻体内 出现相同表达结果的原因是出现相同表达结果的原因是_。 若研究人员已知若研究人员已知-胡萝卜素基因序列，可采用胡萝卜素基因序列，可采用_ _方法获得方法获得-胡萝卜素基因。胡萝卜素基因。过程中可用过程中可用_ _技术检测水稻体细胞技术检测水稻体细胞DNADNA上是否插入了上是否插入了-胡萝胡萝 卜素基因。卜素基因。 (2)(2)乙方案中，在体细胞杂交前需要用酶除去细胞壁获乙方案中，在体细胞杂交前需要用酶除去细胞壁获 得原生质体，诱导体细胞融合的化学试剂常用得原生质体，诱导体细胞融合的化学试剂常用_ _。通过。通过获得获得“黄金大米黄金大米”幼苗需要经过幼苗需要经过_ _两个过程，依据的原理是两个过程，依据的原理是_。 在培养过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还在培养过程中，除了在培养基中添加营养物质外，还 需要添加需要添加_。 (3)(3)与传统育种方法相比，甲、乙两套方案共同的优点与传统育种方法相比，甲、乙两套方案共同的优点 是是_。 【解析】【解析】(1)(1)玉米的基因能在水稻体内表达的原因是所玉米的基因能在水稻体内表达的原因是所 有生物共用一套遗传密码。若已知基因序列，可采用有生物共用一套遗传密码。若已知基因序列，可采用 人工合成的方法获得目的基因。检测目的基因是否插人工合成的方法获得目的基因。检测目的基因是否插 入水稻体细胞中可用入水稻体细胞中可用DNADNA分子杂交技术。分子杂交技术。(2)(2)在植物体在植物体 细胞杂交前需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得细胞杂交前需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得 原生质体，诱导体细胞融合的化学试剂常用聚乙二原生质体，诱导体细胞融合的化学试剂常用聚乙二 醇。乙方案中通过醇。乙方案中通过获得获得“黄金大米黄金大米”幼苗需要经过幼苗需要经过 脱分化和再分化两个过程，依据的原理是植物细胞的脱分化和再分化两个过程，依据的原理是植物细胞的 全能性。在培养过程中，除了在培养基中添加营养物全能性。在培养过程中，除了在培养基中添加营养物 质外，还需要添加植物激素。质外，还需要添加植物激素。(3)(3)与传统育种方法相比，与传统育种方法相比， 甲、乙两套方案共同的优点是克服远缘杂交不亲和障甲、乙两套方案共同的优点是克服远缘杂交不亲和障 碍。碍。 答案：答案：(1)(1)所有生物共用一套遗传密码所有生物共用一套遗传密码( (密码子密码子) ) 人工 人工 合成 合成 DNADNA分子杂交分子杂交 (2)(2)聚乙二醇 脱分化和再分化 聚乙二醇 脱分化和再分化 ( (植物植物) )细胞的全能性 细胞的全能性 ( (植物植物) )激素激素( (生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素) ) (3)(3)克服远缘杂交不亲和障碍克服远缘杂交不亲和障碍( (打破生殖隔离打破生殖隔离) ) 【加固训练】【加固训练】 1.“1.“白菜白菜甘蓝甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬是用细胞工程的方法培育出来的蔬 菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是 “白菜白菜甘蓝甘蓝”的培育过程示意图，它们的基因型分的培育过程示意图，它们的基因型分 别为别为AaBBAaBB、ccDdccDd，请回答下列问题：，请回答下列问题： (1)(1)如果将已去除细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，如果将已去除细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中， 细胞呈现什么形态？细胞呈现什么形态？_。 (2)(2)只考虑两两融合，过程只考虑两两融合，过程获得的融合细胞的基因型获得的融合细胞的基因型 可能为可能为_ _ 。 (3)(3)过程过程是是_过程，此过程中需合成的生物大过程，此过程中需合成的生物大 分子是分子是_。 (4)(4)已知白菜细胞中含有已知白菜细胞中含有2M2M条染色体，甘蓝细胞中含有条染色体，甘蓝细胞中含有 2N2N条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为_ _。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功，。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功， 得到的后代应含得到的后代应含_条染色体。条染色体。 (5)(5)过程中进行的细胞分裂方式是过程中进行的细胞分裂方式是_，该过程，该过程 先诱导细胞分裂形成先诱导细胞分裂形成_，再由它分化形成杂种，再由它分化形成杂种 植物幼苗。植物幼苗。 【解析】【解析】(1)(1)细胞壁具有保护细胞的作用，失去细胞壁细胞壁具有保护细胞的作用，失去细胞壁 的保护，在等渗溶液中由于其细胞表面张力的作用呈的保护，在等渗溶液中由于其细胞表面张力的作用呈 圆球形。圆球形。 (2)(2)只考虑两两融合，该过程可能有三种融合细胞。只考虑两两融合，该过程可能有三种融合细胞。 (3)(3)过程过程是细胞壁的再生过程，此过程中需合成的生是细胞壁的再生过程，此过程中需合成的生 物大分子是纤维素。物大分子是纤维素。 (4)(4)植物体细胞杂交获得的杂种植株为异源四倍体，有植物体细胞杂交获得的杂种植株为异源四倍体，有 性杂交获得的杂种后代为异源二倍体。性杂交获得的杂种后代为异源二倍体。 (5)(5)植物组织培养过程中外植体通过有丝分裂增加细胞植物组织培养过程中外植体通过有丝分裂增加细胞 数目。数目。 答案：答案：(1)(1)呈圆球形呈圆球形 (2)AAaaBBBB(2)AAaaBBBB、AaBBccDdAaBBccDd、ccccDDddccccDDdd (3)(3)细胞壁的再生 纤维素细胞壁的再生 纤维素 (4)2M+2N(4)2M+2N M+NM+N (5)(5)有丝分裂 愈伤组织有丝分裂 愈伤组织 2.(2018·2.(2018·江西九江七校联考江西九江七校联考) )根据如图所示植物体细根据如图所示植物体细 胞杂交技术流程图，回答相关问题：胞杂交技术流程图，回答相关问题： (1)(1)运用传统有性杂交运用传统有性杂交( (即用番茄、马铃薯杂交即用番茄、马铃薯杂交) )在自然在自然 状态下不能得到杂种植株，原因是状态下不能得到杂种植株，原因是_ _。 (2)(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原 理是理是_，其中过程，其中过程称为称为_ _。 (3)(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番番 茄茄马铃薯马铃薯”属于属于_倍体植株。倍体植株。 (4)(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物， 可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用 此技术，将柴油树细胞培养到此技术，将柴油树细胞培养到_(_(填字母编号填字母编号) ) 阶段即可。阶段即可。 (5)(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉 花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于_ _(_(填数字编号填数字编号) )。 (6)(6)人工种子是由发育到人工种子是由发育到_(_(填字母编号填字母编号) )过程的过程的 结构包裹上人工种皮制备的。结构包裹上人工种皮制备的。 【解析】【解析】(1)(1)番茄和马铃薯属于两个物种，存在生殖隔番茄和马铃薯属于两个物种，存在生殖隔 离，不能通过有性杂交产生后代。离，不能通过有性杂交产生后代。(2)(2)在利用杂种细胞在利用杂种细胞 培育杂种植株的过程中，依据的原理是细胞的全能培育杂种植株的过程中，依据的原理是细胞的全能 性，其中过程性，其中过程称为原生质体融合。称为原生质体融合。(3)(3)由于番茄、马由于番茄、马 铃薯分别为四倍体、二倍体，因此铃薯分别为四倍体、二倍体，因此“番茄番茄马铃薯马铃薯” 属于异源六倍体。属于异源六倍体。(4)(4)柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油是植物细胞的代谢产物，将 柴油树细胞培养到愈伤组织阶段即可提取，愈伤组织柴油树细胞培养到愈伤组织阶段即可提取，愈伤组织 阶段为图中的阶段为图中的e e阶段。阶段。(5)(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因若培育抗虫棉，将抗虫基因 通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培 养，包括脱分化和再分化两个阶段，即图中的养，包括脱分化和再分化两个阶段，即图中的。 (6)(6)人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定 芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的 种子。种子。 答案：答案：(1)(1)不同物种之间存在生殖隔离不同物种之间存在生殖隔离 (2)(2)细胞的全能性 原生质体融合细胞的全能性 原生质体融合 (3)(3)六 六 (4)e(4)e (5)(5) (6)f(6)f 【易错提醒】【易错提醒】植物有性生殖与体细胞杂交中遗传物质植物有性生殖与体细胞杂交中遗传物质 不同不同 (1)(1)植物体细胞杂交：若两个不同品种的植物细胞植物体细胞杂交：若两个不同品种的植物细胞A A、B B 进行融合，进行融合，A A含有含有2X2X条染色体，条染色体，2 2个染色体组，其基因个染色体组，其基因 型为型为AabbAabb，B B含有含有2Y2Y条染色体，条染色体，2 2个染色体组，其基因个染色体组，其基因 型为型为ccDdccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体 数为数为2X+2Y2X+2Y，基因型为，基因型为AabbccDdAabbccDd，因此体细胞杂交即两，因此体细胞杂交即两 个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还个细胞融合成一个细胞，不管是染色体数、基因型还 是染色体组，都采用直接相加的方法。是染色体组，都采用直接相加的方法。 (2)(2)植物有性生殖：有性生殖的子代细胞中染色体数为植物有性生殖：有性生殖的子代细胞中染色体数为 X+YX+Y、基因型为、基因型为AbcDAbcD或或abcDabcD或或AbcdAbcd或或abcdabcd，即先减半再，即先减半再 相加。相加。 考点二 植物细胞工程的实际应用考点二 植物细胞工程的实际应用 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.1.植物繁殖的新途径：植物繁殖的新途径： (1)(1)微型繁殖：保持优良品种的微型繁殖：保持优良品种的_，高效快速，高效快速 地实现大量繁殖。地实现大量繁殖。 遗传特性遗传特性 (2)(2)作物脱毒：利用作物脱毒：利用_(_(如茎尖如茎尖) )培养获得培养获得_ _。 (3)(3)人工种子：人工种子：_、不定芽、顶芽和腋芽等包上、不定芽、顶芽和腋芽等包上 人工种皮制成。人工种皮制成。 分生组织分生组织脱毒脱毒 苗苗 胚状体胚状体 2.2.作物新品种的培育：作物新品种的培育： 单倍体单倍体 大大缩短育种年限大大缩短育种年限 基因突变基因突变 愈伤组织愈伤组织 突变率突变率 3.3.细胞产物的工厂化生产：细胞产物的工厂化生产： (1)(1)细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香 料、生物碱等。料、生物碱等。 (2)(2)技术基础：技术基础：_技术。技术。 (3)(3)培养阶段：培养阶段：_阶段。阶段。 植物组织培养植物组织培养 愈伤组织愈伤组织 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】 (2013·(2013·全国卷全国卷)甲、乙是染色体数目相同的两种二甲、乙是染色体数目相同的两种二 倍体药用植物，甲含有效成分倍体药用植物，甲含有效成分A A，乙含有效成分，乙含有效成分B B。某。某 研究小组拟培育同时含有研究小组拟培育同时含有A A和和B B的新型药用植物。回答的新型药用植物。回答 下列问题：下列问题： (1)(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先 用用_酶和酶和_酶去除细胞壁，获得具有活酶去除细胞壁，获得具有活 力的力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成 的融合细胞进一步培养形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后组织，然后 经过经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称形成完整的杂种植株。这种培育技术称 为为_。 (2)(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_ _。假设甲与乙有性杂交。假设甲与乙有性杂交 的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这 种差异的原因是种差异的原因是_ _。 (3)(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁 殖。经植物组织培养得到的殖。经植物组织培养得到的_ 等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。 【素养解读】【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，本题主要考查的核心素养是科学思维， 具体表现在两个角度：具体表现在两个角度： 素养角度素养角度具体表现具体表现 分析与综合分析与综合 (1)(1)为了培育该新型药用植物，可