《2019_2020学年高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用教学案含解析新人教版选修.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019_2020学年高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用教学案含解析新人教版选修.pdf（16页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、植物细胞工程的实际应用植物细胞工程的实际应用 一、植物繁殖的新途径 1微型繁殖 (1)概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 (2)优点： 保持优良品种的遗传特性。 高效快速地实现种苗的大量繁殖。 2作物脱毒 (1)取材：分生区附近(如茎尖)，因为此处细胞内的病毒极少，甚至无病毒。 (2)优点：提高作物的产量和品质。 3人工种子 (1)概念：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 包装得到的种子。 (2)优点： 繁殖周期短； 后代不发生性状分离，能够保持亲本的优良性状； 不受季节、气候和地域的限制，并可节约土地。 二、作物新品种的培育 1单倍体育种 (1)
2、方法：花药的离体培养。 (2)过程： 1.植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地 实现种苗的大量繁殖。 植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地 实现种苗的大量繁殖。 2植物分生区附近植物分生区附近(如茎尖如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此用分生区组织进行 组织培养，再生的植株就不会或极少感染病毒。 的病毒极少，甚至无病毒，因此用分生区组织进行 组织培养，再生的植株就不会或极少感染病毒。 3 人工种子就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种子 人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、 不定芽、
3、 顶芽和腋芽等为材料， 经过人工薄膜包装得到的种子 0。 4单倍体育种是通过花药培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年便可获得 稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。 单倍体育种是通过花药培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年便可获得 稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限。 5植物微型繁殖和用人工种子繁殖属于无性繁殖，细胞产物的工厂化生产培 养到愈伤组织阶段即可。 植物微型繁殖和用人工种子繁殖属于无性繁殖，细胞产物的工厂化生产培 养到愈伤组织阶段即可。 离体培养,花药单倍体植株 人工诱导 染色体加倍纯合子植株 (3)优点： 后代是纯合子，能稳定遗传； 明显缩短了育种年限。 2突变体的利用
4、(1)原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易 受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 (2)利用：从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 三、细胞产物的工厂化生产 1细胞产物的种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。 2技术基础：植物组织培养技术。 3实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉；另外，三七、紫草 和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。 1植物的微型繁殖技术是指( ) A基因工程育种 B植物体细胞杂交技术 C嫁接 D通过植物组织培养快速繁殖的技术 解析：选 D 微型繁殖技
5、术即快速繁殖技术，是通过植物组织培养技术实现的。 2若要获得脱毒苗，培养时一般选取植物体的哪一部分组织( ) A叶 B花粉 C根 D茎尖 解析 ： 选 D 茎尖位于植物分生区附近，病毒极少，甚至无病毒。因此，若要获得脱毒苗， 一般选取植物体的茎尖组织进行培养。 3胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的( ) A愈伤组织的形成中 B再分化 C形成完整植株 D脱分化 解析：选 B 植物体的根、茎、叶细胞一般都具有全能性，在一定的营养和激素条件下， 可以脱分化形成愈伤组织。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上，就可以诱导其 再分化生成胚状体或丛芽，所以胚状体是在植物组织培养的再分化阶段形成的
6、。 4下列哪一项不是单倍体育种的优点( ) A缩短育种年限 B得到稳定遗传的优良品种 C突变率高 D节约人力、物力 解析：选 C 由于单倍体育种通过染色体加倍后当年就可获得纯合的，能稳定遗传的正常 植株，所以缩短了育种年限，节约了人力和物力。 5下列有关植物细胞工程应用的分析，错误的是( ) A愈伤组织细胞分裂旺盛，经诱变处理，有利于获得突变个体 B利用茎尖进行组织培养，可以获得脱毒苗 C植物体细胞杂交技术培育出的杂种植物一定是高度不育的 D利用细胞培养工业化生产人参皂甙，提高产量 解析：选 C 愈伤组织细胞是经过脱分化形成的，具有旺盛的分裂能力，容易发生基因突 变，所以经诱变处理有利于获得突
7、变个体；植物的茎尖含有的病毒极少，甚至无病毒，利用 茎尖进行组织培养可以获得脱毒苗；植物体细胞杂交技术最大的优点是克服远缘杂交不亲和 的障碍， 所得后代可育 ； 人参皂甙是细胞代谢产物， 利用植物组织培养技术使人参的离体器官、 组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，再筛选出代谢产物高的愈伤组织细胞进行细胞培养，可 实现工业化生产人参皂甙，提高产量。 Error!核心要点一植物繁殖的新途径 1微型繁殖 (1)实质：植物组织培养。 (2)原理：植物细胞的全能性。 (3)优点： 能保持亲本的一切优良性状，子代个体的遗传物质与亲本相同； 选材少，培养周期短，繁殖率高； 不受自然生长季节的限制，便于自动化管理
8、，有利于进行工厂化生产。 2作物脱毒 (1)进行作物脱毒的原因： 长期进行无性繁殖的作物(如马铃薯和草莓)，它们感染的病毒很容易传播给后代。病毒 在作物体内逐年积累，从而导致作物产量降低，品质变差。 (2)材料的选取： 在植物分生区附近(如茎尖和根尖)，由于代谢十分旺盛、细胞分裂速度快等因素，很少 被病毒感染，甚至无病毒。因此，利用植物的分生组织进行组织培养，可以使新长成的植株 不带病毒，从而获得脱毒苗。用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒。 3人工种子 (1)结构(如图)： (2)制备流程：诱导植物愈伤组织的形成体细胞胚的诱导体细胞胚的成熟机械化包 装储藏或种植。 (3)优点：
9、解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。 不发生性状分离。天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造 成某些遗传性状的改变，而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性。 繁殖周期短。天然种子在生产上受季节的限制，一般每年只能繁殖 12 次，有些甚至 十几年才繁殖一次，而人工种子生产不受季节限制，且快捷高效。 可控制植物的生长发育与抗逆性。针对植物种类和土壤条件，在人工种子的包裹剂中 还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等，可控制植物的生 长发育和增强抗逆性。 便于贮藏和运输。试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些 缺
10、点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏 和运输。 不受季节、气候和地域等条件的限制。 用人工种子播种可以节约粮食。 题组冲关 1下图是人工种子的结构简图，对其叙述错误的是( ) A人工种子的人工胚乳中除含有胚状体发育所需要的营养物质外，还可以添加农药和植 物激素 B人工种子可以工业化生产，播种人工种子可节省大量粮食 C人工种子克服了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题 D人工种子的胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构 解析：选 D 人工种子较普通种子有很多优点，可以添加农药及植物激素，节省了大量种 子、克服了结子困难等问题，而胚状体已分化出
11、胚芽、胚根、胚轴等结构。 2(全国卷)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 A，乙含 有效成分 B。某研究小组拟培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物。回答下列问题： (1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细 胞壁，获得具有活力的_，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_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为 _。 (2)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 _。 (3)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
12、培养得到的 _ 等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。 解析：要培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物，可采用植物体细胞杂交技术。(1)植物体 细胞杂交技术的第一步是用纤维素酶和果胶酶去除两种植物细胞的细胞壁，获得具有活力的 原生质体。诱导融合成功后获得的杂种细胞，经脱分化培养成愈伤组织，然后经过再分化形 成完整的杂种植株。(2)多倍体的概念：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染 色体组的个体。由于甲与乙有性杂交的后代中分别含有甲植物和乙植物的一个染色体组，两 个染色体组中的染色体互不相同，杂交后代细胞中无同源染色体，减数分裂过程中会发生联 会异常，不能产生正常的生殖细胞，故该植株
13、不可育。而体细胞杂交获得的杂种植株分别含 有甲植物和乙植物的两个染色体组，含有同源染色体，减数分裂过程中联会正常，能产生正 常的生殖细胞， 故该杂种植株可育。 (3)制备人工种子的材料可以是经组织培养得到的胚状体、 不定芽、顶芽、腋芽等。 答案 ： (1)纤维素 果胶 原生质体 愈伤 再分化(或分化) 植物体细胞杂交技术 (2) 由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 在减数分裂过程中，前 者染色体联会异常，而后者染色体联会正常 (3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽 Error!核心要点二 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 1单倍体育种 (1)原理：整个单倍体育种过程的原
14、理是染色体变异，其中花药离体培养利用了植物细胞 的全能性。 (2)过程： (3)优点：明显缩短育种年限，后代不发生性状分离。 (4)实例：单育 1 号烟草、京花 1 号小麦等。 2突变体的利用 (1)原理：基因突变和植物细胞的全能性。 (3)优点：提高愈伤组织的突变率，可以获得高抗、高产、优质、抗逆的新品种，加快育 种进程。 (4)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。 3细胞产物的工厂化生产 (1)过程： (2)实例：工厂化生产人参皂甙干粉。 (3)优点：提高生产速度、便于操作管理。 题组冲关 3在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是( ) A培养的细胞一
15、直处于不断的分生状态 B培养基营养丰富，易于植物生长 C纺锤丝的形成容易受到抑制 DDNA 的复制容易受到抑制 解析：选 A 在植物组织培养过程中，培养的细胞一直处于不断的分生状态，容易受到一 些条件的影响而产生突变。 4用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品 种的方法如下： F1雄配子幼苗 高秆抗锈病 矮秆易染锈病 选出符合 要求的品种 下列有关此种育种方法的叙述，正确的是( ) A这种育种方法叫杂交育种 B过程必须使用生长素处理 C这种方法的最大优点是缩短育种年限 D过程必须经过受精作用 解析：选 C 该育种方法为单倍体育种，可以明显缩短育种
16、年限。是杂交，是减数分 裂，是花药离体培养，是用秋水仙素处理使单倍体的染色体数目加倍。过程利用了植 物组织培养技术，不需要受精，而是由雄配子直接发育成幼苗。 随堂基础巩固 1下列属于植物细胞工程实际应用实例的是( ) 制造人工种子 培育抗盐植物 培育抗病毒烟草 培育单倍体 生产脱毒植株 A B C D 解析：选 C 培育抗病毒烟草是转基因技术的应用。 2通过植物组织培养技术繁育农作物的优点不包括( ) A加快繁育速度 B保持亲本优良性状 C培育出无病毒植株 D改变植物的基因型 解析：选 D 植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优 良品种的遗传特性，并通过作物脱毒提高
17、作物产量，改善作物品质。 3下列有关植物细胞工程在生产上的应用，叙述错误的是( ) A利用植物茎尖进行组织培养，可以获得脱毒苗 B用人工薄膜将愈伤组织包装可制成人工种子 C利用细胞培养工业化生产人参皂甙，提高产量 D对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中筛选新品种 解析：选 B 所谓人工种子，就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种子。 4人工种子是人们模仿天然种子结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发 生长。人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞得到，也可以通过试管培养的 花粉或胚囊获得， 因此人们把胚状体分为 “体细胞胚”
18、和 “花粉胚” 。 下列说法错误的是( ) A人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发芽率低等问题 B培育胚状体利用了植物组织培养技术 C同一种植物“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体的数目比为 11 D该项技术的成功应用反映了细胞的全能性 解析：选 C 人工种子具有很多优点，如解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发芽 率低等问题；胚状体的形成是离体的细胞经脱分化和再分化形成的(即植物组织培养技术)； 体细胞胚是由植物的体细胞经脱分化和再分化形成的，花粉胚是由花粉(经减数分裂形成)经 脱分化和再分化形成的，因此，同一种植物的体细胞胚和花粉胚的染色体数目比为 21；植 物组织培养的理论
19、依据是细胞的全能性。 5马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为 此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是( ) A选择优良品种进行杂交 B进行远缘植物体细胞杂交 C利用芽体进行组织培养 D人工诱导基因突变 解析：选 C 无性繁殖的生物，感染病毒后很容易传播给后代，病毒在生物体内积累就会 导致作物产量降低，品质变差。植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此，切取一定 大小的茎尖或芽体进行组织培养，再生植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒植株。 6人工种子比天然种子有许多优越性，下列对其优越性的叙述不正确的是( ) A可使自然状态下不结子
20、的植物得以繁殖 B防止性状分离 C可以随意改变植物的遗传性状 D可快速、大量繁殖 解析：选 C 人工种子是无性繁殖得到的，能保持亲本的优良遗传特性。 7科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培 育出了“番茄马铃薯”杂种植株，如图 1 所示，其中表示过程，英文字母表示细胞、 组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如下三组实验如图 2。据图回答下列问题： (1)实现过程之前需用_法除去细胞壁。与过程密切相关的具有单层膜结构的 细胞器为_。 (2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为 初步筛选杂种细胞的标志。 (3)若番茄细胞内有m条染
21、色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞内 含_条染色体；若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株 的花粉经离体培育得到的植株属于_倍体植株。 (4)如果形成 c 的 a、b 原生质体都来自番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株 f 的处理 方法是_。 (5)若杂种植株在有丝分裂过程中，仅保留番茄的染色体而马铃薯的染色体会不断丢失， 采用特异性引物对番茄和马铃薯基因组 DNA 进行 PCR 扩增，得到两亲本的差异性条带，可用 于杂种植株的鉴定。图 3 是用该引物对双亲及 4 棵再生植株 14 进行 PCR 扩增的结果。据图 判断，再生植株 14 中一定是杂种植株的有(多
22、选)_。 (6)图 2 过程培育植物体 A 主要应用了_技术。 (7)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行、有关实验，则过程中，培育植物体 B 的方法()称为_。植物体 C 的基因型有_。(细胞 A 为两两融合 细胞，写出具体的基因型。) (8)三种育种方法得到的植物体 A、B、C 中一定为纯合子的是_。 解析：(1)实现过程之前需用酶解法除去细胞壁；过程为再生新的细胞壁，高尔基体 与细胞壁的形成有关。(2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体，可作 为初步筛选杂种细胞的标志。(3)植物体细胞杂交获得的杂种植株染色体数目是两种植物染色 体数目之和， 即mn； 配子发育成的植株
23、一定是单倍体。 (4)若 a、 b 原生质体都来自番茄细胞， 得到的杂种植株实际上相当于番茄的染色体数目加倍的植株，因此另一种得到这样植株的方 法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(5)根据图谱，番茄含有碱基对为 300 和 600 的 DNA 片段， 马铃薯含有碱基对为 1 000、 1 300 和 1 500 的片段， 再生植株 3 只含有长度为 300 和 600 的片段， 与番茄一致 ； 1、 2、 4 既含有马铃薯 DNA 片段， 又含有番茄 DNA 片段， 为杂种植株。 (6) 图 2 过程培育植物体采用了植物组织培养技术。(7)过程属于单倍体育种。由于红果多室 (Yymm)番茄植
24、株可产生 Ym 和 ym 两种花粉，则过程中植物体 C 的基因型为 YYmm 或 Yymm 或 yymm。(8)三种育种方法得到的植物体 A、B、C 中一定为纯合子的只有植物体 B。 答案：(1)酶解 高尔基体 (2)叶绿体 (3)mn 单(4)用秋水仙素处理萌发的种子或 幼苗 (5)1、2、4 (6)植物组织培养 (7)单倍体育种 YYmm 或 Yymm 或 yymm (8)植物体 B 课时跟踪检测 一、选择题 1下列生物工程技术的实际应用过程中，能形成愈伤组织的是( ) 作物脱毒 细胞产物的工厂化生产 生产人工种子 转基因植物的培养 A B C D 解析：选 D 作物脱毒、细胞产物的工厂化
25、生产、生产人工种子都是植物细胞工程的实际 应用，其技术基础是植物的组织培养技术，都有脱分化形成愈伤组织的过程。转基因植物的 培养利用的是基因工程技术和植物组织培养技术，该过程中也要形成愈伤组织。 2某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种 技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是( ) A利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 解析：选 B 花粉粒是减数分裂的产物，利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗，其高度 不育，且会发生性状分离，因此 B 项方案不
26、能选用。 3下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是( ) 利用花药离体培养得到单倍体植株 利用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗，获得四倍 体西瓜植株 利用基因工程培育抗棉铃虫的植株 利用细胞工程培育“白菜甘蓝”杂 种植株 马铃薯的脱毒 A B C D 解析：选 D 花药离体培养是单倍体育种的一项基础技术，其过程需要组织培养。基因工 程培育抗虫棉的过程中，把目的基因导入受体细胞后，要诱导其分裂、分化，最后发育为一 个植物体，必须经过组织培养才能实现。细胞工程培育“白菜甘蓝”杂种植株的过程中， 对融合的杂种细胞，也必须经过组织培养才能形成杂种植株。利用秋水仙素处理萌发的种子 或幼苗得到多倍体植株，不需
27、要组织培养技术。 4培育农作物新品种的过程中，常利用植物组织培养技术。下列叙述正确的是( ) A培育转基因的外植体得到的新个体属于基因突变个体 B在植物组织培养过程中用理化因素诱导可获得大量有益突变体 C单倍体育种中经减数分裂和组织培养两个过程能获得纯合二倍体 D在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液，可筛选出抗盐植株 解析：选 D 培育转基因的外植体得到的新个体属于转基因植物。基因突变是不定向的， 在植物组织培养过程中用理化因素诱导不一定获得大量有益突变体。单倍体育种中经组织培 养和秋水仙素处理这两个过程才能获得纯合二倍体。 5某优良品种水稻的基因型为 AaBb，利用其花药通过组织培养形成了试管
28、苗。下列对这 一培养过程的叙述，错误的是( ) A花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程 B试管苗有四种基因型，其体细胞含有一个染色体组 C通过该过程培育出的试管苗还不能直接用于生产 D这些试管苗自交，后代性状不发生分离 解析：选 D 花药通过组织培养形成试管苗要采用组织培养技术，该过程要先经过脱分化 形成愈伤组织，再通过再分化形成试管苗；由水稻的基因型为 AaBb 可知水稻为二倍体，其配 子含一个染色体组，由配子发育成的试管苗的体细胞中含有一个染色体组；试管苗为单倍体， 是高度不育的，不能通过有性生殖繁殖后代，不能直接用于生产。 6下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误的是( ) A利用组织
29、培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种 B利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状 C利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产 D利用植物体细胞杂交技术获得“白菜甘蓝” ，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍 解析：选 A 脱毒苗是用含病毒极少、甚至无病毒的茎尖等植物分生组织培养而成的，再 生的植株可能不带病毒，但并非它具备了抗病毒的能力。 7下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断错误的是( ) 脱分化 再分化 A若是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则可能出现不同植物的遗传特性 B若是二倍体植物的花粉，则是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传的品 种 C若
30、是人参细胞，对进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量 D若是具有杂种优势的农作物体细胞，则利用进行繁育会发生性状分离 解析：选 D 杂种细胞发育成的杂种植株具有两种植物体的遗传物质，因而可能表现出两 种植物的遗传特性。若是二倍体植物的花粉，则是通过离体培养获得的单倍体植株，经 染色体加倍后获得的一定是纯合子，因而一定会稳定遗传。若是人参细胞，是脱分化获 得的愈伤组织，对愈伤组织进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量。是再分化出的 胚状体或丛芽，用其进行繁育属于无性繁殖，后代会保持亲本的性状，所以，若是具有杂 种优势的农作物细胞，则利用进行繁育不会发生性状分离。 8如图表示一人工种子，下列与
31、人工种子培育生产过程有关的叙述，错误的是( ) A人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得 B胚状体是由愈伤组织分化而成的 C同一批次的人工种子具有相同的基因型 D胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的 解析：选 D 胚状体是由愈伤组织分化而成的，一般具有芽、根的明显分化。植物组织培 养过程进行的是有丝分裂，所以每个细胞所含的遗传物质是相同的，同一批次的种子具有相 同的基因型。 9下图表示利用高秆抗锈病玉米(基因型为 AaBb，两对基因独立遗传)的花粉细胞生产人 工种子的过程。下列叙述错误的是( ) A通过过程两两融合得到的细胞基因型有 9 种 B过程培养基中植物激素的配比不同
32、C过程需用秋水仙素处理才能获得可育的人工种子 D人工种子的种皮中加入植物生长调节剂可促进丛芽的发育 解析：选 C 根据自由组合定律，亲代可产生 4 种基因型的花粉(AB、Ab、aB、ab)，2 粒 花粉细胞融合(类似于 AaBb 个体自交)产生 9 种基因型的融合细胞。图中分别代表植物组 织培养的脱分化和再分化阶段，这两阶段目的不同，培养基中生长素、细胞分裂素的含量和 比例不同。融合细胞中染色体组与正常植株相同，过程直接培育的人工种子是可育的。 10下图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列叙述错 误的是( ) A该育种过程依据的原理有基因突变和植物细胞具有全能性 B过
33、程培养基中，不同植物生长调节剂的浓度比例不同 C白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中 DNA 和 RNA 种类相同 D过程通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂 解析 ： 选 C 当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成 ； 而当细胞分裂素的含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。白三叶 草愈伤组织和胚状体的细胞中 DNA 种类相同，因为基因的选择性表达，RNA 和蛋白质的种类是 有差异的。 二、非选择题 11红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对抗癌症有一定的疗效。下图是红豆杉植 株组织培养和细胞培养的流程图，请据图回答下列问题： A B C (
34、1)图中为愈伤组织，通过 B 过程可最终产生新的植株，通过 C 过程可产生大量细胞， 则图中 A、B、C 分别表示的过程为_。其中 B 过程的实 质是_。 (2)对的培养一般要采用_培养基，并要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的 是_。 (3)对的培养可获得代谢产物紫杉醇，但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括 _等。 (4)若是红豆杉(基因型为 DdTt)的花药， 可选用_(填编号)制成人工种子， 该 “种子” 萌 发 的 幼 苗 用 _处 理 ， 可 快 速 获 得 纯 种 植 株 ， 该 植 株 的 基 因 型 为 _。 解析：(1)图中为红豆杉离体的植物器官、组织或细胞(外植体)，为愈伤
35、组织，为 试管苗(胚状体), 为植物体，为大量的红豆杉细胞；再分化的实质是细胞内基因的选择性 表达。(2)对的培养目的是快速增殖细胞，一般采用液体培养基进行培养。在培养过程中通 入空气是为了保证细胞生长过程中氧气的供应，不断搅拌的目的是让细胞和培养液充分接触。 (3)培养的后期，由于细胞代谢产物的积累，以及营养物质的消耗等，导致细胞数量减少，其 代谢产物减少。(4)红豆杉的花药经培养可获得单倍体，再经秋水仙素处理，可使染色体数目 加倍，快速获得纯种植株。如果亲本的基因型为 DdTt，则获得纯种植株的基因型有 DDTT、DDtt、ddTT、 ddtt 四种。 答案：(1)脱分化、再分化、有丝分裂
36、 基因的选择性表达 (2)液体 保证氧气的供应、 使细胞和培养液充分接触 (3)活细胞数量减少，某些代谢产物积累 (4) 秋水仙素 DDTT、DDtt、ddTT、ddtt 12蓝莓中富含的花青素能有效改善视力，下图为科学家利用植物组织培养的方法，大 量培养蓝莓的具体流程及文字图解。请回答下列问题： (1)用于离体培养的蓝莓组织叫_，该技术的原理是_。 (2)配制 MS 培养基时， 应加入一定量的琼脂、 蔗糖、 无机盐、 维生素、 有机物等营养物质， 蔗糖除作为碳源外，还具有_的功能。常用的培养基有脱分化培养基、 生根培养基和生芽培养基，这三种培养基的主要差异是_。 (3)图中蓝莓组织要经过消毒
37、处理后才能进行培养。其过程中，细胞的分化程度会 _(填“升高”“降低”或“不变”)。 (4)愈伤组织经过过程重新分化成根或丛芽的过程叫_。 解析：(1)植物组织培养的主要原理是植物细胞具有全能性，该过程是在无菌和人工控制 条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱 导其经过脱分化产生愈伤组织，再经过再分化形成完整的植株。(2)配制 MS 培养基时，应加 入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有 提供能量和维持渗透压的功能。常用的培养基有脱分化培养基、生根培养基和生芽培养基， 这三种培养基的主要差异是生长素和细胞分裂素
38、的用量及比例不同。(3)图中过程是脱分化 形成愈伤组织的过程，高度分化的细胞恢复分裂能力，则分化程度降低。(4)图中过程是 愈伤组织经过再分化形成胚状体的过程。 答案：(1)外植体 细胞全能性 (2)提供能量和维持渗透压 生长素和细胞分裂素的用 量及比例不同 (3)降低 (4)再分化 13研究小组用土壤农杆菌与陆地棉叶肉细胞原生质体共同培养获得了转基因陆地棉， 过程如下。请回答下列问题： (1)图 a 表示从已经消毒的叶片中剪取部分植物组织细胞，图 b 表示制备原生质体，培养 皿中要加纤维素酶和果胶酶，其原因是 _。 (2)图 c 表示用培养基培养原生质体，培养基中加入了适宜浓度的蔗糖，其主要
39、作用是 _。 培养一段时间后， 将其与土壤农杆菌混合培养， 使重组 Ti 质粒进入_， 重组 Ti 质粒上_段携带了目的基因，可以整合到植物细胞的_上。然后通过离心 (图 d)的方法，除去多余的土壤农杆菌。 (3)图 e 表示将原生质体培养成愈伤组织，然后将其转移到含有一定抗生素的培养基中进 行培养(图 f)，抗生素的作用是_。 (4)将愈伤组织转移培养基继续培养(图 g)， 同时注意调整植物生长调节剂的种类和含量， 其原因是_，最终获得完 整的植株(图 h)。 解析：图示是通过土壤农杆菌与植物细胞原生质体共培养的方法获得转基因植物的过程。 a 为获取植物细胞；b 为去除细胞壁获取原生质体的过
40、程；c 为用培养基培养原生质体；d 为 土壤农杆菌与植物细胞原生质体共培养；e 表示脱分化过程；f 表示用选择培养基进行筛选培 养；g 表示再分化过程；h 表示转基因植物幼苗。(1)图 b 表示用纤维素酶和果胶酶来制备原 生质体， 原因是植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶， 纤维素酶和果胶酶可除去细胞壁。 (2) 图 c 表示用培养基培养原生质体，培养基中加入了适宜浓度的蔗糖，其主要作用是为原生质 体提供碳源和能源，并调节渗透压维持原生质体的形态；将其与土壤农杆菌共同培养，使携 带目的基因的 Ti 质粒的 TDNA 进入植物细胞，整合到植物细胞的染色体(染色体 DNA)上，然 后通过离心的方法
41、，除去多余的土壤农杆菌。(3)图 e 表示将原生质体培养成愈伤组织，然后 将其转移到含有一定抗生素的培养基中进行培养(图 f)， 抗生素的作用是筛选出含目的基因的 植物细胞。(4)植物生长调节剂的种类和含量会影响愈伤组织的分化，故将愈伤组织转移培养 基继续培养(图 g)，同时注意调整植物生长调节剂的种类和含量。 答案 ： (1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素酶和果胶酶可除去细胞壁 (2) 为原生质体提供碳源和能源，并调节渗透压维持原生质体的形状 原生质体(植物细胞) TDNA 染色体(染色体 DNA) (3)筛选出含目的基因的植物细胞 (4)植物生长调节剂的种类 和含量会影响愈伤组织的分化