高二生物人教版选修3课时作业:2.1.2植物细胞工程的实际应用
选修3-2-1.2植物细胞工程的实际应用
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一、植物繁殖的新途径 1.微型繁殖
概念:应用组织培养技术,快速繁殖植物(也叫 快速繁殖技术)
1.微型繁殖
优点: (高保真-无性繁殖)
①实际上是无性繁殖,能保持亲本的优良性状 ②取材少,培养周期短,繁殖率高,便于自动 化管理,进行工厂化培养。 作物栽培
产业化育苗
生菜 兰花
无籽西瓜
生产生活中,病毒容易沿植物体的维 管组织传播,而分生组织区中缺乏维管系 统,因此不含病毒。用做组织培养的植物 材料可以是植物体任何类型的组织细胞。 怎样利用植物组织培养技术解决?
ddtt
P: F1 F2
第 年 第 年 1
高杆抗病 DDTT
× 矮杆感病
P
高杆抗病 高杆抗病 F1 DdTt DdTt ↓× D_T_ D_tt ddT_ ddtt 配子: DT Dt dT dt 矮抗
×
↓
高杆抗病 DDTT
× 矮杆感病
ddtt
第 年
1
F3
第 年
第 年
2 3 4
花药离体培养
第 年
2
ddTT
生长
单倍体 DT 幼苗:
Dt
秋水 仙素
dT
dt
纯合体: DDTT DDtt ddTT ddtt
矮抗
选育出需要 的矮抗纯种
选择矮秆抗病 即为新品种
2.突变体及利用
体细胞诱变育种
(1)产生:在植物组织培养过程中,由于培养细胞 分生状态 而易受培养条件和 一直处于不断的_________ 突变 外界压力的影响而产生______. (2)利用:从产生突变的个体中筛选对人类有用 突变体 进而培育成新品种. 的_______, (3)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.
人教版高中生物选修三学案:2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用【导学目标】1.理解植物细胞工程在植物繁殖、作物新品种的培育、细胞产物的工厂化生产中的作用。
2.说出植物细胞工程的实际应用。
【自主学习】一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖(1)概念:用于 优良品种的 技术。
(2)特点:属于 繁殖,能够保持 的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
(3)实例:20世纪60年代,荷兰的科学家就成功地实现了利用 来培育兰花。
2.作物脱毒(1)选材部位:植物的 附近。
(2)选材原因:分生区附近的病毒极少,甚至 。
(3)实例:目前采用 培养技术来脱除病毒,在 、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
3.人工种子(1)概念:以植物组织培养得到的 、 、顶芽和腋芽等为材料,经过人工 包装得到的种子。
(2)特点①后代 。
②不受 、 和 限制。
(3)实例:我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。
二、作物新品种的培育1.单倍体育种(1)过程:花药离体培养―→单倍体植株――→染色体加倍纯合子植株。
(2)优点 ①后代是纯合子,能稳定遗传。
②明显缩短了育种的年限。
2.突变体的利用(1)产生原因:在植物的组织培养过程中,易受 和 (如射线、化学物质等)的影响而 。
(2)利用:筛选出对人们有用的 ,进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类: 、脂肪、糖类、 、香料、生物碱等。
2.技术: 技术。
3.实例:我国利用植物组织培养技术实现了大量生产 ;另外,三七、紫草和银杏的 也都已经实现了工厂化生产。
思考交流1.植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么?2.脱毒苗培育时常用茎尖作材料,为什么不用根尖或其他分生区呢?正误判断1.微型繁殖技术实际是通过植物组织培养技术来完成的。
( )2.进行作物脱毒时,只能选取无病毒的茎尖进行组织培养。
( )3.利用人工种子繁殖时,其后代无性状分离。
( )4.单倍体育种不能得到作物新品种。
高中生物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课后作业选修3
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用1.下列不属于植物细胞工程的应用的是( )A.培育人工种子B.获得脱毒草莓C.微型繁殖杨树D.水稻杂交育种解析:因为在水稻杂交育种的过程中,不存在植物组织培养过程,也不涉及植物体细胞杂交,故杂交育种不属于植物细胞工程的实际应用。
答案:D2.用植物组织培养技术,可以培育出或生产出( )A.香料B.无病毒植物C.人工种子D.A、B、C均是答案:D3.下列四个选项中没有采用植物组织培养技术的是( )A.花药离体培养得到单倍体植株B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株C.人工种子的培育D.“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程答案:B4.对人工种子正确的解释是( )A.通过科学手段人工合成的种子B.种皮能够自我生成C.利用植物组织培养获得的种子D.人工种子发芽率低解析:人工种子是用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体,经过人工薄膜包装得到的种子,是植物组织培养的一个应用。
答案:C5.下列有关植物组织培养技术应用的叙述,不正确的是( )A.利用植物组织培养技术可大规模地生产食品添加剂、香料等B.利用植物组织培养技术产生突变体,筛选获得具有优良性状的新品种C.利用植物组织培养技术能大幅度提高粮食产量D.利用植物组织培养技术可大规模地生产抗体等解析:基因突变是不定向的,通过筛选后才能够得到具有优良性状的个体。
抗体只能由动物细胞产生,植物组织培养不能对其进行生产。
答案:D6.下列关于脱毒马铃薯培育的说法,不正确的是( )A.应该选用马铃薯根部成熟区的细胞进行组织培养B.应该选取马铃薯根尖分生区细胞或茎尖进行组织培养C.脱毒马铃薯苗在生长发育过程中仍会感染病毒D.脱毒马铃薯比未经脱毒的马铃薯品质好、产量高答案:A7.下列有关植物细胞工程应用的叙述,不正确的是( )A.利用组织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“萝卜—甘蓝”,克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍解析:脱毒苗的含义是脱掉病毒或者基本上不带病毒,而不是产生抗病毒能力。
人教版生物选修3讲义:专题2 2.1.2 植物细胞工程的实际应用
![人教版生物选修3讲义:专题2 2.1.2 植物细胞工程的实际应用](https://img.taocdn.com/s3/m/ce133fc09e3143323968939d.png)
2.1.2 植物细胞工程的实际应用1.简述微型繁殖技术。
(重点)2.理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。
(重、难点)3.理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。
(重点)1.微型繁殖(1)概念:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点⎩⎨⎧ ①无性繁殖,保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖③可实现工厂化生产2.作物脱毒(1)选材部位:植物的分生区附近。
(2)选材原因:分生区附近的病毒极少,甚至无病毒。
(3)实例:目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒,在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
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)特点①后代无性状分离。
②不受季节、气候和地域限制。
(3)实例:我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。
[合作探讨]探讨1:植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么?提示:植物组织培养到愈伤组织的阶段,细胞进行有丝分裂,细胞分裂速度较快,从而获得大量的组织细胞,然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。
植物组织培养在实验室进行,受季节、气候等条件限制较小。
探讨2:作物培养过程中为什么要进行作物脱毒,如何进行作物脱毒?提示:对于无性繁殖的作物,病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低、品质变差。
而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进行组织培养,再生的植物就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
探讨3:根据种子发育所需的营养物质,分析人工种皮内应含有哪些有效成分?提示:适宜的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。
[思维升华]1.微型繁殖(1)本质:微型繁殖实际上是一种无性繁殖,能保持亲本的一切优良性状,这项技术只运用了植物组织培养技术,因此该过程只涉及有丝分裂,不涉及减数分裂。
2.1.2植物细胞工程的实际应用
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3.用植物组织培养技术,可以培养或生产( ) A.食品添加剂 B.无病毒植物 C. 人工种子 D.前三项都是 4.下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 ( ) A.花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 C.人工种子的培育 D.“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程
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办法是( ) A.选择优良品种进行杂交 B.进行远缘植物体细胞杂交 C.利有芽尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变 6.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采 用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保 证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获 得种苗的过程不涉及细胞的() A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性
7.基因型为AaBb的水稻(含24条染色体)的花药通过无菌操作接入试管后,在一定 条件下形成试管苗,问:
(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规 则的细胞团,愈伤组织形成过程中,必须从培养基 水、无机盐、维生素和小分子有机物 中获得___________________________ 等营养物质。 (2)要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有_ __________和________________两类激素。 细胞分裂素 植物生长素
2.1.2植物细胞工程的实际应用
资料1
科学家应用多倍体育种的方法,
培育出的三倍体无子西瓜,具有无子、 含糖高、口感好等特点。 但因其不结种子, 每年必须用四倍体和 二倍体西瓜杂交培育 种子,不仅增加了生 产成本,也给无籽西 瓜的普及带来困难。
资料2 病毒引起的植物病害有500多种。 受害的植物包括粮食作物、蔬菜、果树和花卉, 如水稻、小麦、棉花、马铃薯、油菜、大蒜、 苹果、枣、唐菖蒲、兰花等。而且没有有效的 防治办法,只能拔除病株,造成很大的经济损 失。 病毒多集中在种子、老叶等器官中,在幼 嫩的器官和未成熟的组织中较少,在分生区几 乎不含病毒。
人教版高中生物选修3作业与测评:2.1.2 植物细胞工程的实际应用 Word版含解析
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用课堂知能验收对应学生用书P0291.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[答案] D[解析] 微型繁殖技术即快速繁殖技术,是通过植物组织培养技术实现的。
2.如图是利用三倍体香蕉的茎尖培育脱毒香蕉植株的过程示意图。
下列叙述正确的是( ) 茎尖组织――→①X ――→②胚状体――→③幼苗――→④脱毒植株 A .①~③过程中发生了有丝分裂和减数分裂B .对三倍体香蕉进行花药培养可获得单倍体C .②过程为脱分化D.X代表愈伤组织[答案] D[解析]分析题图,X代表愈伤组织,①过程代表脱分化,②过程代表再分化,③④过程代表个体发育,C错误,D正确;题图所示过程发生了细胞的有丝分裂和分化,没有发生减数分裂,A错误;三倍体香蕉高度不育,所以不能对其进行花药培养获得单倍体,B错误。
3.(2018·北师大附中期中)下列有关人工种子优越性的叙述不正确的是()A.可使自然状态下不结子的植物得以繁殖B.方便储藏和运输C.可以随意改变植物的遗传性状D.可快速、大量繁殖[答案] C[解析]人工种子经植物组织培养获得,可使在自然条件下不结实或珍贵的植物得以繁殖,A正确;人工种子外层起保护作用的薄膜类似天然种子的种皮,因此,可以很方便地储藏和运输,B正确;人工种子优点之一就是可以很好的保存亲代的优良特性,所以不能随意的改变植物的遗传性状,C错误;人工种子的培育是通过植物组织培养完成的,它是一种无性繁殖,可快速、大量繁殖,D正确。
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[答案] C[解析]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,所以能明显缩短育种年限,节约了人力和物力。
5.科研人员用甲基磺酸乙酯处理野生烟草的愈伤组织后,培育出了抗盐碱的烟草。
高中生物选修3优质课时作业4:2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用基础巩固1.植物的微型繁殖技术是指()A.植物体细胞杂交技术B.嫁接C.营养繁殖D.植物组织培养[答案]D[解析]用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,叫微型繁殖技术,也叫快速繁殖技术。
2.下列关于人工种子的叙述中,不正确的是()A.可以克服季节、气候、地域的限制B.可以节约时间C.可防止性状分离D.由人工种子得到的植株为纯合子[答案]D[解析]天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象,因此会造成某些遗传性状的改变,而人工种子中胚状体的遗传物质和亲本是完全相同的,故可保持亲本的遗传特性,防止性状分离;但是,由人工种子得到的植株并不一定是纯合子。
3.人参皂甙是人参中重要的药用成分,以前只能从人参中提取,产量低,因而价格较贵。
目前可通过下列哪项技术迅速大量获取()A.基因工程B.植物组织培养C.植物体细胞杂交D.发酵工程[答案]B[解析]人参皂甙粉是利用人参细胞经植物组织培养而获得的。
4.人工种子的培育中应用的主要技术是()A.有性杂交B.植物体细胞杂交C.植物组织培养D.细胞全能性[答案]C[解析]人工种子的形成是先取植物的组织或细胞,通过植物组织培养技术,产生愈伤组织,愈伤组织分化为胚状体,包裹上人工种皮和人工胚乳就成为人工种子。
5.通过植物组织培养技术繁育农作物,其优点不包括()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[答案] D[解析] 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作物产量,改善作物品质。
巩固提升6.下面为番茄植物组织培养过程的流程图解,以下相关叙述不正确的是( ) 植物叶片――→a 叶组织块――→b 愈伤组织――→c 具根芽的胚状体――→d 人工种子――→e种苗A .脱分化发生在b 步骤,形成愈伤组织,在此过程中植物激素发挥了重要作用B .人工种子可以完全保持优良品种的遗传性状C .从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性D .人工种子的缺点是易受季节、气候和地域的限制[答案] D[解析] 人工种子的优点之一是不受季节、气候和地域的限制。
高中生物选修3精品课时作业15:2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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植物细胞工程的应用1.下列说法正确的是()A.DNA连接酶可使目的基因与载体的黏性末端形成氢键,实现黏性末端的黏合,形成重组DNAB.限制性核酸内切酶的切割位点是DNA中磷酸和碱基之间的磷酸二酯键C.T4DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端又可以连接双链DNA片段的平末端D.用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体,便于植物杂交育种2.驱蚊草(又名蚊净香草)含有香茅醛,能散发出一种特殊的柠檬型香气,从而达到驱蚊且对人体无害的效果。
驱蚊草是把天竺葵和香茅草的叶肉细胞进行诱导融合培育而成的。
在培育的过程中,需要对制备的原生质体的生活状态及活力进行检测。
下列实验中最适宜的是()A.观察细胞结构是否完整B.观察细胞质流动的快慢C.观察细胞周期的长短D.观察细胞质壁分离和复原的速率3.在植物细胞工程的技术中,无需激素调节的是()A.植物组织培养中促使细胞脱分化B.制备植物原生质体C.植物组织培养中促使细胞再分化D.促使融合的植物细胞形成愈伤组织4.现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯种),其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株,但乙种植株很适宜在盐碱地种植,要利用甲、乙两种植株各自优势,培育出高产、耐盐的植株,有多种生物技术手段可以利用,下列所采用的技术手段中不可行的是()A.利用植物体细胞杂交技术,可获得满足要求的四倍体杂种目的植株B.将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株C.两种植株杂交后,得到的F1再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株D.诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,可培育出目的植株5.现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯种)其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株,但乙种植株很适宜在盐碱地种植。
要利用甲、乙两种植株各自优势,培育出高产、耐盐的植株,有多种生物技术手段可以利用。
下列所采用的技术手段中不可行的是()A.利用植物体细胞杂交技术,可获得满足要求的四倍体杂种目的植株B.将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株C.两种植株杂交后,得到的F1再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株D.诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗,幼苗用秋水仙素处理,可培育出目的植株6.下列生物技术的应用实例中,运用的原理与其他各项不同的是()A.利用人参细胞发酵罐悬浮培养人参细胞,提取人参皂苷B.利用花药离体培养获得植物单倍体植株C.将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株D.通过植物组织培养获得人工种子并发育成植株7.下列有关生物工程的叙述正确的是()A.植物体细胞杂交技术是通过人为手段造成染色体变异的方法之一,获得原生质体需用胰蛋白酶去除细胞壁B.茎尖细胞具有很强的分裂能力,离体培养时不需要脱分化就可直接培养成完整的植株C.用植物茎尖组织培育成的脱毒作物可以抗病毒D.在植物组织培养中,对培养基进行某些处理,可以诱发和筛选优质的突变体8.紫草素是紫草细胞的代谢产物,可作为生产治疗烫伤药物的原料。
高二生物选修(3)课件:2.1.2植物细胞工程的实际应用
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受季节、气 候和地域的 限制。
天然种子 有不足?
优良杂交种后 代会因发生性 状分离而丧失 优良特性。
3、神奇的人工种子
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。 P40
P40讨论:
1、人工种子之所以神奇,是由于它具有天然种 子不可比拟的特点,想一想它们具有哪些优点?
二、作物新品种的培育
1、单倍体育种
常规选育一个可以稳定遗传的优良品种需5~6年。
请你设计出一种通过花药组织培养生成正 常植株的实验流程
应用:
烟草
ห้องสมุดไป่ตู้
小麦
柏树
水稻
2、体细胞诱变育种----------突变体的利用
组织培 养过程 受外界影响
突变
筛选有利 突变体
抗病、抗盐、 含高蛋白、高产。
白三叶草
培育新 品种
提示:可以利用植物组织培养技术来大量生产紫杉醇。现在 国内外的科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量 培育红豆杉细胞,希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。 国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究, 红豆杉属的11种植物现都在进行组织培养。ESC Agenetics公司宣布他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量 是树皮的2~5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面 做了不少工作,摸索了外植体、光照、培养基组成等因素 对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件已基本摸 清,正研究反应的放大技术等,有望实现通过细胞培养进 行工业化生产紫杉醇的目标。
三、细胞产物的工厂化的生产
细胞产物:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、 生物碱等。
6~7年
人参皂甙干粉
发酵罐
4.高效抗癌的药物紫杉醇,虽然能造福人类,但却为濒危的 红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养 技术大量生产紫杉醇,从而拯救红豆杉”为题,与同学展开 讨论,说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的 重要意义。
2.1.2植物细胞工程的实际应用
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但是,薯类同大蒜一样,由于同属 营养体繁殖,在每年的繁殖过程中 ,病毒侵染并逐代累积,致使种薯 退化严重,造成马铃薯植株变矮小 ,叶片翻卷或花叶、皱缩,产量低 而不稳。
2.作物脱毒
(1)作物脱毒的原因: 长期进行无性繁殖的作物,易积累感染的
病毒,导致产量降低,品质变差,而植物的分
生区一般不会感染病毒,用分生区的细胞进行 组织培养,就能得到大量的脱毒苗。
二、作物新品种的培育
1.单倍体育种 (1)方法: 花药离体培养
(2)过程:
变 组 工 织 诱 自发 萌 花 倍 正交 新 药 体 常 种植 离人 单 株 () 子 纯 合 体 加 倍 体植 植 培株 株 发 ) 养染 培色 养体 育 ( 新 品 种
第 一 年
第 二 年
(3)优点:
①后代稳定遗传,都是纯合体;
②明显缩短育种年限。
2.突变体的利用
(1)产生:植物组织培养
(2)利用:筛选对人们有利突变体,进而培育 新品种
三、细胞产物的工厂化生产
1.种类: 蛋白质,脂肪,糖 类,药物,香料,生物 碱等。 2.技术: 植物的组织培养
思考与探究1
(1)拯救濒危植物; (2)提供食品制作的原料; (3)利用愈伤组织进行转基因操作。
没有种子, 如何繁殖?
一、植物繁殖的新途径
1.微型繁殖技术 (1)概念: 快速高效实现种 苗繁殖,培育优 良植物品种的植 物组织培养技术。
植物组织 培养车间
1.微型繁殖技术 (2)特点:
①高效快速地实现种苗的大量繁殖;
②保持优良品种的遗传特性; ③不受自然生长季节的限制(因为在具 有一定人工设施的室内生产)。
(2)技术:植物组织培养。
(3)产生途径:由愈伤组织产生。
高中生物选修3优质课时作业6:2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用一、单项选择1. 蛋白质工程的基础是()A.发酵工程B.细胞工程C.胚胎工程D.基因工程2. 自然界中不存在的蛋白质的合成首先应设计A.基因结构B.mRNA结构C.氨基酸序列D.蛋白质结构3. 蛋白质工程的基本流程正确的是()①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A.①→②→③→④B.④→②→①→③C.③→①→④→②D.③→④→①→②4. 关于现代生物技术应用的叙述,错误的是()A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体C.植物组织培养技术可用于获得脱毒苗D.动物细胞培养技术可用于检测有毒物质5. 关于蛋白质工程的说法错误的是()A.蛋白质工程能获得定向改造的蛋白质分子,使之更加符合人类需要。
B.蛋白质工程是在对蛋白质分子直接进行操作。
C.蛋白质工程能产生出可合成天然不存在蛋白质。
D.蛋白质工程与基因工程密不可分,又被称为第二代基因工程6. 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时,主要包括哪几种?()①进行少数氨基酸的替换②对不同来源的蛋白质的拼接③从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质④直接改变蛋白质的空间结构A.①②B.①②③C.②③④D.①②④7. 以下是蛋白质工程的重要任务是()A.合成基因B.基因表达C.蛋白质分子设计D.蛋白质分子的改变8. 添加在洗衣粉中的某种酶在低温下活性较低。
影响了洗衣粉的洗衣效果,若让你用生物工程的方法改变此酶的特性,首先考虑的是()A.基因工程B.蛋白质工程C.诱变D.细胞工程二、非选择题9. 关于现代生物技术应用的叙述,正确的是()A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B.DNA连接酶与DNA聚合酶作用的原理和条件都一样C.受精卵发育到原肠胚阶段之后才能进行胚胎移植D.植物组织培养技术要经过脱分化形成愈伤组织10. 请回答有关下图的问题:(1)图甲中①~⑤所示的生物工程为__________。
高中生物 专题 2.1.2 植物细胞工程的实际应用课时作业 新人教版选修3
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【课堂新坐标】2013-2014学年高中生物专题 2.1.2 植物细胞工程的实际应用课时作业新人教版选修3一、选择题1.(2013·兰州高二检测)某株名贵花卉用种子繁殖时会发生性状分离,为了防止性状分离并快速繁殖,可利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养,但不能采用该植株的( )A.茎尖B.芽C.叶片D.花粉粒【解析】花粉粒细胞离体培养得到的植株是单倍体,改变了原有植株遗传物质。
【答案】 D2.(2012·湖南师大高二检测)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抑制D.DNA复制容易受抑制【解析】本题考查作物新品种的培育中突变体的利用。
在植物组织培养过程中,由于培养的细胞一直处于不断的分生状态,容易受一些条件的影响而产生突变。
【答案】 A3.在下列各育种方式中,与组织培养技术无关的是( )A.利用花药离体培养得到单倍体植株B.秋水仙素处理二倍体幼苗,获得四倍体植株C.通过组织培养培育人工种子D.通过体细胞杂交培养“番茄—马铃薯”杂种植株【解析】花药离体培养实质是将花粉培育为新个体,人工种子是将植物细胞经组织培养形成胚状体再包装成人工种子,体细胞杂交形成的杂种细胞培育成杂种植株,都采用了组织培养技术。
秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体植株,是利用染色体变异的原理。
【答案】 B4.如图表示一人工种子,下列与人工种子培育生产过程有关的叙述,不正确的是( )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,离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性C.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型D.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的【解析】胚状体是由愈伤组织分化而来,不是未分化的细胞。
【答案】 D5.科学家通过植物组织培养可获得人工种子,有关人工种子的说法不正确的是( ) A.可解决有些作物繁殖能力差、结子困难等问题B.属于无性生殖,后代能够保持亲本的优良性状C.经组织培养形成胚状结构,包裹上人造种皮即可D.属于有性生殖,后代具有更大的变异性【解析】人工种子是用植物组织培养的方法获得的,属于无性生殖,性状与亲本相同,其主要用途是解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。
2016新课标创新人教生物选修3 2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用一、植物繁殖的新途径(阅读教材P38~40)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⎩⎪⎨⎪⎧ ①保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖③可实现工厂化生产(3)实例:兰花、生菜、杨树以及无子西瓜试管苗的产业化生产。
2.作物脱毒(1)取材:无病毒的茎尖组织。
(2)优点:提高作物产量和品质。
(3)实例:脱毒马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等的培育。
3.人工种子(1)概念:以植物组织培养获得的胚状体、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)人工种子在适宜条件下可萌发长成幼苗。
(3)实例:将芹菜、花椰菜、桉树和水稻等的胚状体制成人工种子。
二、作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产(阅读教材P40~41)1.作物新品种的培育(1)单倍体育种 ①原理:细胞的全能性和染色体变异。
②过程:花药――→离体培养单倍体植株――→人工诱导染色体加倍纯合子植株。
③优点:a .后代是纯合子,能稳定遗传。
b .明显缩短了育种年限。
④实例:单育1号烟草、京花1号小麦等。
(2)突变体的利用①产生: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。
③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。
2.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。
[共研探究]植物细胞工程作为一门新兴的生物技术,已经普遍应用于社会生产的方方面面。
下面图示都利用了植物组织培养,观察并回答问题。
1.微型繁殖(图1)(1)概念:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
人教版高中生物选修三专题2细胞工程 2.1.2植物细胞工程的实际应用(共21张PPT)
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后代都是纯合子,明显缩短育种年限。 成就: 1号烟草品种、中花8号、11号水稻。
2、突变体的利用
产生:
植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处 于不断的分生状态,易受到培养条件和外界 压力的影响而产生突变
利用:
筛选对人们有利突变体,进而培育新品种
成就:
已筛选到抗病、抗盐、含高蛋白及高产的 突变体,如抗烟草花叶病毒的甘蔗。
【答案】A
【例4】 请回答: (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。 遗传特性 该技术可以保持品种的 ,繁殖种苗的速 快 度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养, 最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有 遗传信息 该植物的全部 。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超 净工作台上进行,其原因是避免微生物 的污染。 (3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使 用可诱导试管苗 生根,而与 细胞分裂素 配比适 宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长, 促进愈伤组织产生和生长,需要使用的生长素调 2,4—D 节剂是 (脱落酸、2、4—D)。
作物上已获得成功
一、植物繁殖的新途径
3.神奇的人工种子 天然种子的缺陷 人工种子的概念
通过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。
胚状体
在组织培养过程中,由愈伤组织再分化形 成的类似于胚的结构。
人工种子的组成
胚状体(不定芽、顶芽和腋芽)+人工种皮
(4)将某植物试管苗培养 在含不同浓度蔗糖的培养基 上一段时间后,单株鲜重和 光合作用强度的变化如图。 据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作 用强度的变化趋势是 逐渐减小 ,单株鲜重的 变化趋势是 先增加后下降 。据图判断,培养基 中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的 量 不能(能、不能)满足自身最佳生长的需要。 (5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中 提高其光合作用能力,应 降低 (降低,增加) 培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。
高中生物选修3精品课时作业16:2.1.2 植物细胞工程的实际应用
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2.1.2 植物细胞工程的实际应用题组一植物繁殖的新途径1.下列属于植物的微型繁殖技术的是()A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗B.水稻种子萌发并长成新个体C.扦插的葡萄枝长成新个体D.柳树芽发育成枝条[答案] A[解析]水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分;扦插的葡萄枝长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。
2.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[答案] B[解析]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。
3.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实的植物得以繁殖B.方便储藏和运输C.可随意改变植物的遗传性状D.可快速、大量繁殖[答案] C[解析]人工种子是通过细胞工程完成的,所以可使在自然条件下不结实或结实困难的植物得以繁殖;天然种子的大量储藏和运输也是相当困难的,人工种子则克服了这些缺点,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,可以很方便地储藏和运输;人工种子是经组织培养获得的,与提供组织细胞的亲代的遗传特性相同;人工种子的生产则不受季节限制,可快速、大量繁殖。
4.下列哪一项不是植物繁殖的新途径()A.微型繁殖B.细胞核移植C.人工种子D.作物脱毒[答案] B[解析]植物组织培养是指利用特定的培养基将离体的植物细胞、组织或器官培养成完整植株的过程。
花药的离体培养、基因工程中的受体细胞的培养、植物体细胞杂交后杂种细胞的培养以及植物的大量快速繁殖都要用到植物组织培养技术,植物繁殖的新途径包括微型繁殖、作物脱毒、人工种子,而细胞核移植不是植物繁殖的新途径。
题组二作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产5.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[答案] C[解析]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。
最新人教版选修三 专题2 2.1 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 作业
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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课下提能一、选择题1.科学家通过植物组织培养可获得人工种子,有关人工种子的说法不正确的是( )A.可解决有些作物繁殖能力差、结子困难等问题B.属于无性生殖,后代能够保持亲本的优良性状C.经组织培养形成胚状结构,包裹上人造种皮即可D.属于有性生殖,后代具有更大的变异性解析:选D 人工种子属于无性繁殖,这可解决有些作物繁殖能力差、结子困难等问题,A正确;人工种子属于无性生殖,后代能够保持亲本的优良性状,不具有变异性,B正确,D错误;经组织培养形成胚状结构,包裹上人造种皮即可,C正确。
2.下列生物技术的应用实例中,运用的原理与其他各项不同的是( ) A.悬浮培养人参细胞,提取人参皂甙B.利用花药离体培养获得单倍体植株C.将转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育成植株D.通过植物组织培养获得完整植株解析:选A 提取细胞产物人参皂甙运用的原理是细胞增殖;B、C、D项运用的原理都是植物细胞的全能性。
3.马铃薯利用它的块茎进行无性生殖,种植的世代多了以后往往因感染病毒而减产,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办法是( )A.选择优良品种进行杂交B.进行远缘植物体细胞杂交C.利用茎尖进行组织培养D.人工诱导基因突变解析:选C 马铃薯种植世代多了以后往往因感染病毒而减产,而不是遗传物质发生变化造成的,因此不需要考虑根据遗传变异的原理进行育种。
其茎尖几乎不含病毒,可以通过组织培养获得脱毒苗。
4.在工业化大量培养植物试管苗的过程中,一般进行如下操作,则正确的操作顺序是( )①诱导形成芽②取合适外植体③诱导形成愈伤组织④诱导形成未分化状态的细胞⑤诱导形成根A.②①③④⑤B.②④③①⑤C.②③④①⑤D.②⑤①④③解析:选B 工业化大量培养植物试管苗的过程为植物组织培养过程,其操作顺序是取离体的器官、组织、细胞(外植体)→诱导形成未分化状态的细胞→诱导形成愈伤组织→诱导形成丛芽、根、胚状体→移栽成活。
人教版生物选修3作业课件:2-1-2 植物细胞工程的实际应用
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力的影响而产生突变
。
(4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞,最常采用的方法是
农杆菌转化法
。在通过丙方式获得转基因植株的过程中,核心
步骤是 基因表达载体的构建 。
(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种方式相比,其优点是 能克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍 。
解析:该题主要考查了杂交育种、诱变育种和基因工程育种以及植 物体细胞杂交,其中诱变育种和基因工程育种都属于作物新品种的培育 方法。
运载体与目的基因片段相连的环状 DNA 分子等 3 种 。
解析:考查细胞工程的应用。由题图观察可知,两种不同的植物 通过植物体细胞杂交,形成愈伤组织,通过筛选可以从融合的细胞中选 出所需要的高产耐盐植物。
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(1)由 a、b 两种细胞通过一定的技术手段获得 c,属于植物体细胞 杂交,能克服远缘杂交不亲和的障碍。
(2)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至没有病毒,因此常用 茎尖进行组织培养获得脱毒苗。
(3)由于愈伤组织一直处于不断分裂的状态,容易受到培养条件和 外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。
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
课
课
堂
后
巩
检
固
测
课基堂础巩训练固
一、选择题(每小题 4 分,共 20 分) 1.马铃薯利用它的块茎进行无性生殖,种植的世代多了以后往往 因感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得 无病毒幼苗的最佳办法是( C ) A.选择优良品种进行杂交 B.进行远缘植物体细胞杂交 C.利用茎尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变
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第7课时 植物细胞工程的实际应用 目标导航 1.掌握微型繁殖和植物组织培养的联系。
2.掌握作物脱毒、人工种子的制备过程和意义。
3.了解单倍体育种和突变体的利用。
4.了解细胞产物的例子。
一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖(1)概念:用于__________优良品种的______________技术。
(2)特点:属于______繁殖,能够保持____________的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的____________。
(3)实例:20世纪60年代,荷兰的科学家就成功地实现了利用________________来培育兰花。
2.作物脱毒(1)选材部位:植物的____________。
(2)选材原因:____________的______极少,甚至________。
(3)实例:目前采用______________培养技术来脱除病毒,在________、______、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获成功。
3.神奇的人工种子(1)概念:以植物组织培养得到的________、________、顶芽和______等为材料,经过人工______包装得到的种子。
(2)特点①后代____________。
②不受________、________和________限制。
(3)实例:我国已成功地把________、________、________和________的胚状体制备成了人工种子。
二、作物新品种的培育1.单倍体育种(1)方法:________离体培养→________植株――→染色体加倍纯合子植株。
(2)优点:①后代是纯合子,能____________。
②明显缩短了____________。
2.突变体的利用(1)产生原因:在植物的组织培养过程中,易受____________和____________(如______、____________等)的影响而____________。
(2)利用:筛选出对人们有用的________,进而培育成________。
三、细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类:________、脂肪、糖类、______、香料、生物碱等。
2.技术:________________技术。
3.实例:我国利用植物组织培养技术实现了大量生产________________;另外,三七、紫草和银杏的____________也都已经实现了工厂化生产。
知识点一 植物繁殖的新途径1.草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代,导致产量降低、品质变差。
运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。
草莓微型繁殖的基本过程如下:外植体――→①愈伤组织――→②芽、根―→植株请回答:(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时,一般选取________作为外植体,其依据是________________________________________________________________________。
(2)在过程①中,常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和________,在配制好的培养基中,常常需要添加________,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织,接种后2~5 d,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是________________。
(3)在过程②中,愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根,但分化出了芽,其原因可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2.如图是人工种子的结构简图,对其叙述不正确的是()A.人工种子的胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质,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地粮食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、胚轴和胚根等结构知识点二组织培养在作物新品种培育中的应用3.下图列举了几种植物的育种方式,请据图回答相关问题:(1)甲育种方式称为________________。
(2)通过丁种方式可以获得脱毒苗,培养过程中c常常取用茎尖的原因是__________________________________________________________________。
(3)乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果,原因是________________________________________________________________________。
(4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞,最常采用的方法是________________________________________________________________________。
(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比,其优点是________________________________________________________________________________________________。
知识点三细胞产物的工厂化生产4.紫草素是紫草细胞的代谢产物,可作为生产治疗烫伤药物的原料。
用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。
下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。
(1)在生产前,需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。
这些“种子”是应用组织培养技术,将紫草叶肉细胞经过__________而获得的。
这项技术的理论基础是__________。
(2)从图中可以看出:反应器中紫草细胞的生长呈现__________规律;影响紫草素产量的因素是__________和______________。
(3)在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是________________和________________。
(4)要使紫草素持续高产,紫草细胞的产量(干重)应保持在什么数值左右?____________________。
基础落实1.某优良品种水稻的基因型为AaBb,其花药通过组织培养形成了试管苗。
下列对这一培养过程的叙述中,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.通过该过程培养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2.对人工种子正确的解释是() A.通过科学手段人工合成的种子B.利用植物组织培养技术获得的种子C.种皮能够自我生成的种子D.人工种子发芽率低3.若要获得脱毒苗,一般选取植物体的哪一部分组织() A.叶B.花粉C.根D.茎尖4.下列关于人工种子的叙述不正确的是() A.可以克服季节、气候、地域的限制B.可以节约时间C.可防止性状分离D.由人工种子得到的植株为纯合子5.人参皂甙粉是人参中重要的药用成分,以前只能从人参中提取,产量极低,因而价格较贵,目前可通过下列哪项技术迅速大量获取() A.基因工程B.植物组织培养C.植物体细胞杂交D.发酵工程6.明党参是我国珍稀药用植物,对其进行保护性开发利用的方法有(多选) () A.设计细胞培养反应器,实现药用成分的工厂化生产B.大量培养愈伤组织,直接提取药用成分C.大规模栽培组织培养苗,获取药用成分D.利用组织培养获得胚状体,制成人工种子能力提升7.下图表示某植物的培育过程,请据图判断下列说法中错误的是()A.A→F不能体现细胞的全能性B.C中是高度液泡化的薄壁细胞C.植株A和F中的染色体组数不同D.植株F一般不能直接应用于生产8.利用植物的茎尖或叶片、茎段、花粉等,在无菌条件下,培养在玻璃皿中人工配制的培养基上,使它发育成完整的植株。
这种技术可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁殖植物,还可以防止植物病毒的危害。
下列关于这种技术的叙述中,正确的是()①这种技术利用了植物细胞的全能性②这种技术叫做组织培养,可以克隆生物体③这种技术属于细胞工程的应用领域之一④这种技术是细胞无性繁殖的方式A.①B.①②C.①②③D.①②③④9.下面为植物组织培养过程流程图解,以下相关叙述不正确的是()植物叶片――→a叶组织块――→b愈伤组织――→c有生根发芽能力的胚状结构――→d人工种子――→e种苗A.上述过程中脱分化发生在b步骤,在此过程中植物激素发挥了重要作用B.再分化发生在d步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程C.从叶组织块到种苗形成的过程说明植物叶片细胞具有全能性(1)图示育种方式涉及到的生物工程技术有:________、________、________。
(2)②③过程分别为________、________。
(3)⑤过程中常用的载体是________;⑤过程表示的基因操作步骤是________________________________________________________________________。
(4)上述育种与传统杂交育种相比,突出优点是_______________________________________________________________________________________________________。
综合拓展11.传统农作物育种途径往往是通过杂交获得,随着生物工程技术的不断发展,新品种的培育途径逐渐被扩宽。
目前至少有7种培育农作物新品种的途径被广泛应用。
如图为水稻的几种不同的育种方法示意图。
请据图回答:(1)图中A、D方向所示的途径表示________育种方式,A→B→C的途径表示____________育种方式。
两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的途径是________________。
这两种育种方式相比较,后者优越性主要表现在_________________________________。
(2)G所示过程可以采用花粉管通道法,这是基因工程操作“四步曲”的__________________环节。
检测目的基因是否表达的方法有________________________。
(3)科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中,通过植物组织培养技术获得胚状体,并将其包埋在一个能提供营养的胶质中,外包裹上人工种皮,制成人工种子。
目前,我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体,而美、日等国正着手将人工种子商品化。