人教版高中生物选修3同步检测:2.1.2 植物细胞工程的实际应用 Word版含解析
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
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。
济南市济钢高中 人教版生物选修3专题2.1.2植物细胞工程的实际应用同步训练【word】无答案
人教版生物选修3专题2.1.2植物细胞工程的实际应用同步训练一、选择题1. 甘薯种植多年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 .进行远缘体细胞杂交C .利用芽尖进行组织培养D .人工诱导基因突变2. 下列关于细胞工程的叙述中,正确的是( )A .植物细胞必须先用胰蛋白酶处理细胞获得原生质体B .试管婴儿技术包括细胞核移植和胚胎移植两方面C .经细胞核移植培育出新个体只具有一个亲本的遗传性状D .用于培养的植物器官属于外植体3. 植物体细胞杂交的最终目标是( )A .原生质体融合B .形成愈伤组织C .产生杂种细胞D .产生杂种植株4. 试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,下面叙述正确的是( )A .都属于无性生殖能保持母本性状B .都是细胞工程的技术范围C .都充分体现了体细胞的全能性D .都不会发生基因重组和变异5. 下图表示通过植物体细胞杂交技术培育番茄—马铃薯的流程图。
相关叙述错误的是( )A .图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化,但不涉及减数分裂B .②过程常用的方法有电刺激、PEG诱导和灭活病毒诱导C .激素的浓度和比例可以调控④⑤过程中细胞的脱分化和再分化D .该技术尚未解决让杂种植株按人类需求表达性状的问题6. “白菜—甘蓝”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、耐热性强和易于储藏等优点。
下图是“白菜—甘蓝”的培育过程示意图。
下列有关叙述正确的是( )A .利用蛋白酶和果胶酶,可除去细胞壁形成原生质体B .通常利用PEG或灭活的病毒,诱导原生质体相互融合C .杂种细胞形成的标志是产生了新的细胞壁D .愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱分化过程7. 在利用植物体细胞杂交技术获得性状优良的作物新品种过程中,不必考虑的问题是( )A .亲本的生殖隔离B .具有优良性状的亲本的选择C .亲本原生质体的融合D .杂种细胞的筛选和培养8. 植物体细胞杂交能解决不同种植物之间由于生殖隔离而不能进行有性杂交的问题。
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
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。
高中生物选修三提分教程:专题2 2.1 第2课时 植物细胞工程的实际应用 课时精练 Word版含解析
[基础对点]知识点一植物繁殖的新途径1.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,A、B、C不符合题意,D符合题意。
2.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。
获得无毒幼苗的最佳方法是()A.选择优良品种进行杂交B.选择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[答案] C[解析]进行植物脱毒苗培育时,常采用茎尖或根尖作为外植体,原因是茎尖或根尖病毒极少甚至无病毒,因此切取一定大小的茎尖或根尖进行组织培养,再生的植株就可能不带病毒,C正确。
3. 下面为人工种子图示,下列与其培育过程有关的叙述中,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,离体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[答案] D[解析]人工种子是通过植物组织培养到胚状体阶段,再经过人工薄膜包装得到的,A正确;离体体细胞经脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成胚状体,发育成完整植株,表现全能性,B正确;由于植物组织培养属于无性繁殖,因此同一批次生产的人工种子基因型相同,C正确;胚状体已具有根、芽的分化,但仍具有分裂能力,D错误。
知识点二作物新品种的培育4.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分裂的分生状态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[答案] A[解析]在植物组织培养过程中,由于培养的细胞一直处于不断分裂的分生状态,容易受培养条件和外界压力的影响而产生突变,A正确。
人教版选修三2.1.2《植物细胞工程的实际应用》word同步测试
♦•课时作业• ♦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 •植物组织培养解析:选D。
微型繁殖技术是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,也叫快速繁殖技术。
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B .再分化C.形成完整植株D .取离体组织解析: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。
3.(2012安庆一中高二检测)对人工种子正确的解释是()A .通过科技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 .人工种子发芽率低解析:选B。
本题考查了人工种子获得的方法及其过程。
人工种子是经植物组织培养获得胚状体、不定芽等,然后经人工薄膜包装得到的种子。
4•下列育种措施,可以增加植物突变体出现的是()A .采用嫁接方法培育苹果新品种B .将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中,培育抗冻烟草C.用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射D .使用秋水仙素对棉花植株进行处理答案:C5•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:选D。
花粉粒细胞离体培养得到的植株是单倍体,改变了原有植株的遗传物质。
6•用组织培养技术繁殖植物体时,不.可能发生的是()A .基因重组B .基因突变C.染色体变异 D .姐妹染色单体分开答案:A7.(2012安徽省级示范校联考)下图是两种二倍体植物细胞(甲、乙)融合并培育新植株的过程,有关分析正确的是()A •过程①需要将植物组织置于含有纤维素酶和果胶酶的溶液中,且溶液中的渗透压应大于细胞液渗透压B •过程②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有选择透过性原理C •过程④⑤⑥需要根据生长发育进程更换不同的培养基D •最终 得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数量变异,不具有可育性解析:选C 。
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人教版高中生物选修3基础过关+对点训练专题2 细胞工程2.1.2 植物细胞工程的实际应用理一理判一判1.利用组织培养技术可培育脱毒苗,从而获得抗病毒的新物种。
(×)2.用人工薄膜包裹植物组织培养得到的愈伤组织,可制备人工种子。
(×)3.植物微型繁殖运用了植物组织培养技术,可快速繁殖良种植物。
(√)4.利用组织培养技术可产生突变体,因而可直接培育出具有优良性状新品种。
(√)5.获得细胞产物只需要通过植物组织培养培养到愈伤组织阶段即可。
(×)6.在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是DNA 复制容易受到抑制。
(×)7.细胞产物的工厂化生产过程中最可能培养的是愈伤组织。
(√)8.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后可得到稳定遗传的植株。
(×)悟一悟1.微型繁殖实际上是一种无性繁殖。
在繁殖过程中,细胞的分裂方式是有丝分裂,亲、子代细胞内的核DNA相同,所以能够保证子代遗传特性不变。
2.由人工种子萌发出的植株不一定可育。
茎尖、芽尖、花粉等的细胞均可通过脱分化和再分化形成人工种子的胚状体。
若是由花粉粒发育来的胚状体制成人工种子,则其萌发出的植株一般不可育,因为花药离体培养得到的植株是单倍体,单倍体植株高度不育;若是由茎尖、芽尖等细胞发育而来的胚状体制成人工种子,则其萌发出的植株一般是可育的。
3.获得细胞产物只需要通过植物组织培养的脱分化阶段得到愈伤组织,然后从愈伤组织细胞中提取所需物质。
4.工厂化生产不一定要培养出植物体,一般培养到愈伤组织阶段,从愈伤组织的细胞中就可提取细胞产物。
5.通过对能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。
感悟体会:练一练1.[2019·广东高考真题]培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是( )A.组织培养B.细胞杂交C.显微注射 D.核移植解析:植物分生组织(根尖和茎尖)的细胞很少含有病毒,可通过植物组织培养技术获得脱毒幼苗。
2019-2020学年生物高中人教版选修3检测:专题2 2.1 2.1.2 植物细胞工程的实际应用 Word版含解析
2.1.2植物细胞工程的实际应用基础巩固1若要获得脱毒苗,一般选取植物体的()A.叶B.花粉C.根D.茎尖解析:要获得脱毒苗,一般选取植物体的分生区附近(如茎尖),该部位的病毒少,甚至无病毒。
答案:D2下列不属于利用植物细胞工程实现的植物繁殖新途径的是()A.微型繁殖B.作物脱毒C.有性生殖D.人工种子解析:植物组织培养属于无性生殖,能够实现植物的快速繁殖,以及获得脱毒植株和人工种子。
答案:C3下列不是单倍体育种的优点的是()A.缩短育种年限B.得到稳定遗传的优良品种C.节约人力、物力D.突变率高解析:与常规的杂交育种方法相比较,单倍体育种明显地缩短了育种年限,仅用两年时间就可得到纯合子,节约了人力、物力。
突变率高是诱变育种的优点。
答案:D4下图为某二倍体植株花药中未成熟花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。
下列有关叙述正确的是()A.过程①②表示脱分化,过程③表示再分化B.过程①②需要避光,过程③需要照光C.过程①②③说明花粉细胞具有全能性D.过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离解析:过程①表示脱分化,过程②表示再分化;过程②③需要光,过程①不需要光;过程③获得的完整植株为单倍体植株,高度不育,无法自交产生后代。
答案:C5下列关于人工种子的叙述,错误的是()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解析:由人工种子得到的植株并不一定是纯合子,如果所用材料为纯合子,则得到的植株为纯合子,如果所用材料为杂合子,则所得植株为杂合子。
答案:D6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: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的影响而产生突变。
答案:A7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,产量低,因而价格较贵。
2016-2017学年高二生物人教版选修三同课异构练习:2.1.2 植物细胞工程的实际应用 2 Word版含解析
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课时达标·效果检测一、选择题1.(2014·广州高二检测)某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离,为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养,发育成完整的植株。
进行离体培养时不应采用该植物的( )A.芽尖B.芽C.叶片D.花粉粒【解析】选D。
花粉粒是经过减数分裂形成的,减数分裂产生的配子会发生性状分离,所以不能用花粉粒。
2.下图为植物组织培养的基本过程,则制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用的编号是( )①②③④A.④②B.③②C.③④D.④③【解析】选B。
人工种子是利用植物组织培养产生的胚状体、不定芽等外包人工薄膜得到的种子;生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,是经过细胞培养过程快速获得愈伤组织,从愈伤组织细胞中提取所需的细胞产物。
3.(2014·郑州高二检测)在下列各种育种方式中,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.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】选B。
A项利用花药离体培养得到单倍体植株需要将花药进行组织培养,B项用秋水仙素处理二倍体幼苗时一般直接处理幼苗的幼芽,不需要植物组织培养,人工种子和体细胞杂交杂种植株的培育都需要进行组织培养。
4.(2014·杭州高二检测)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( )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.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番茄叶片细胞具有全能性D.经该过程产生的人工种子属于无性繁殖【解析】选B。
由愈伤组织形成胚状体结构的过程叫再分化,发生在c过程,故B选项错。
高中生物 2.1.2植物细胞工程的实际应用同步练习(含解析)新人教版选修3
2.1.2 植物细胞工程的实际应用课时训练6 植物细胞工程的实际应用1.名贵花卉若用种子繁殖可能发生性状分离。
为了保持植株的优良性状,可以利用植物体的一部分器官或组织进行离体培养,发育成完整的植株。
进行离体培养不应采用植物的( )。
A.子房壁B.花粉粒C.叶片D.茎尖答案:B2.用植物组织培养技术,可以培育出或生产出( )。
A.食品添加剂B.无病毒植物C.人工种子D.A、B、C均是答案:D3.下列属于植物组织培养的是( )。
A.花粉培育单倍体植株B.芽发育成枝条C.根尖分生区发育成成熟区D.种子发育成植株解析:植物组织培养是外植体在离体状态下进行人工培养的过程。
答案:A4.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:A5.人工种子是指植物离体培养中产生的胚状体,包裹在含有养分和具有保护功能的物质中,并在适宜条件下能够发芽出苗。
下列与人工种子形成过程无关的是( )。
A.细胞的脱分化和再分化B.细胞全能性C.细胞有丝分裂D.细胞减数分裂解析:人工种子是经植物组织培养而获得的,其理论基础是细胞的全能性,经过了细胞的脱分化和再分化两个阶段,细胞增殖的方式为有丝分裂。
答案:D6.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: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:A7.下图为植物组织培养的基本过程。
制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用( )。
①②③④A.④②B.③②C.③④D.④③解析:制作人工种子选用愈伤组织再分化后产生的胚状体;生产紫草素是利用大量紫草细胞的代谢产物。
高二生物 选修三2.1.2植物细胞工程的应用-word文档资料
2.1.2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。
人教版高中生物选修3同步检测-2.1.2 植物细胞工程的实际应用
[随堂检测]1.(扬州高二检测)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 .改变植物的基因型解析:选D.植物组织培养技术不仅可以保持优良亲本的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖,A 、B 两项均正确;利用该技术还可以培育脱毒苗,因为选材部位是植物分生区附近的新生组织,没有或极少感染病毒,所以由培育的脱毒苗长成的植株是无病毒植株,C 项正确;经该技术培育的植株跟亲本基因型相同,D 项错误.2.如图是利用三倍体香蕉的茎尖培养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 .对香蕉进行花药离体培养可获得单倍体C .②阶段为脱分化过程D .X 代表愈伤组织解析:选D.X 代表愈伤组织,①代表脱分化过程,②代表再分化过程,③④代表个体发育过程;题图所示为细胞的有丝分裂和分化过程,没有发生减数分裂;香蕉没有花粉,所以不能对香蕉进行花药离体培养获得单倍体.3.制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹,并在薄膜以内放入一些营养物质,如图所示.据此判断下列说法不正确的是( )A .“胚状体”最外面的一层有机膜和里面营养物质分别具有种皮和胚乳的功能B .“胚状体”来源于离体的植物体细胞,其形成过程中要经过的生理变化大体上是脱分化和再分化C .从保证人工种子正常的生命力及生态系统物质循环上来看,其外部薄膜应具有全透性和能被微生物降解的特点D .在人工种子萌发的过程中“胚状体”细胞吸收营养液中的物质用于生长等解析:选C.从保证人工种子正常的生命力上来看,其外部薄膜应具有半透性,可以透气和透水,但是不能让薄膜以内的营养物质出来.4.(河南郑州一中高二期中)花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料.下面是培育四季柑桔(2N =18)花粉植株的过程示意图,有关叙述错误的是( )取花蕾并消毒――→①取花粉粒,接种到培养基A ――→②愈伤组织接到培养基B ――→③丛芽转接到培养基C ――→④转接到培养基D ――→⑤花粉植株A .花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养B .过程③是细胞再分化,其根本原因是基因选择性表达C .四种培养基所含植物激素的种类和比例有差异D .观察处于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体答案:D5.(江苏南京期中)如图为植物组织培养的基本过程,则制备人工种子及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,应分别选用编号( )①外植体――→脱分化②愈伤组织――→再分化③胚状体―→④植株A .④②B .③②C .③④D .④③解析:选B.人工种子是指将已分化的胚状体等用合适的人工薄膜进行包裹得到的种子;获取细胞产物紫草素只需培养到愈伤组织阶段,无需获得植株.6.(安徽淮北模拟)红豆杉是濒危植物,其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效.如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:(1)图中②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⑤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⑤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①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:图中①为红豆杉离体的植物器官、组织或细胞(外植体),②为愈伤组织,③为试管苗(胚状体),④为植物体,⑤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.⑤的培养目的是使细胞快速增殖,一般采用液体培养基进行培养,在培养过程中通入无菌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;液体培养的后期,由于细胞代谢产物的积累,以及营养物质的消耗,导致活细胞数量减少,其代谢产物减少;红豆杉的花药经培养可获得单倍体,再经秋水仙素处理,可使染色体加倍,快速获得纯种植株;如果亲本的基因型为DdTt,则获得的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,某些代谢产物的积累(4)③秋水仙素DDTT、DDtt、ddTT、ddtt7.(湖北七市联考)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:(1)图中Ⅰ过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程需要经过____________两个关键步骤,该过程依据的原理是_____________________________.(2)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________的条件下进行.(3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性,少室(M)对多室(m)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(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,则Ⅱ过程中,从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是________________________.Ⅲ过程中植物体C的基因型为____________________________________.(细胞A为两两融合细胞)(4)图Ⅲ、Ⅳ过程中需要去除细胞壁,获得具有活力的________________________.(5)在图中Ⅳ过程中,经过鉴别和筛选后,通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状,根本原因是_________________________________________________________________.解析:(1)图中Ⅰ为植物组织培养过程,需要经过脱分化和再分化两个关键步骤,其原理是植物细胞的全能性.(2)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)、温度和光照外,还必须在无菌的条件下进行.(3)Ⅱ过程中,从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是有丝分裂.红果多室(Yymm)番茄植株产生的花粉基因型为Ym、ym,故Ⅲ过程中植物体C的基因型为YYmm、Yymm或yymm.(4)植物体细胞杂交时,要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁,获得原生质体.(5)图中Ⅳ过程中经植物体细胞杂交获得的植株具有两个亲本的遗传物质,能表现出两个亲本的遗传性状.答案:(1)脱分化和再分化植物细胞的全能性(2)植物激素(生长素、细胞分裂素) 无菌(3)有丝分裂YYmm或Yymm或yymm(4)原生质体(5)具有两个亲本的遗传物质[课时作业]一、选择题1.(徐州高二检测)生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒种苗,该过程不涉及细胞的( )A .有丝分裂B .减数分裂C .细胞脱分化D .细胞再分化解析:选B.该过程是植物组织培养技术,包括两个重要的阶段:细胞脱分化和细胞再分化.因为只是培育到“种苗”阶段,故整个过程只有植物的营养生长,细胞增殖方式只是有丝分裂,减数分裂方式要等到植株开花结实进行生殖生长时才会出现.2.(河北邢台高二期末)如图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程,其中①~⑧表示操作步骤,a 、b 表示分子,c ~e 表示培养过程,其中d 过程表示细菌与玉米细胞混合培养.下列有关叙述正确的是( )A .用到限制酶和DNA 连接酶的是步骤①②B .步骤④进行前需使细菌处于感受态C .步骤⑤的主要目的是培养细菌D .步骤⑦和⑧是脱分化和再分化解析:选B.①表示目的基因的获取,需要用到限制酶,②切割质粒产生黏性末端的过程,也需要用到限制酶,这两个过程都不需要DNA 连接酶,A 错误;将目的基因导入农杆菌细胞时需要采用感受态转化法,即步骤④进行前需使细菌处于感受态,B 正确;步骤⑤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因,C 错误;步骤⑦表示植物组织培养过程,包括脱分化和再分化两个过程;⑧表示植物的生长发育过程,D 错误.3.人工种子是人们模仿天然种子的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制得,也可以用通过试管培养的花粉或胚囊制得,由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”.请据此判断下列说法不正确的是( )A .人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难等问题B .培育胚状体运用了植物组织培养技术C .同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为1∶1D .该项技术的成功应用体现了细胞的全能性解析:选C.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”的染色体组的数目比为2∶1.4.(海淀高二检测)如图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程,相关叙述中正确的是( )四倍体兰花叶片――→①愈伤组织――→②胚状体――→③植株A .②阶段和③阶段会发生减数分裂B .①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素C .①阶段有细胞增殖但无细胞分化D .此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析:选C.整个组织培养的过程不会出现减数分裂,A 项错误;培养基中两种植物激素混合使用,只是不同的阶段激素配比有所不同,B 项错误;①阶段是脱分化阶段,没有细胞分化,只有有丝分裂,C 项正确;虽然四倍体植株产生的花粉细胞内有两个染色体组,但经过花药(粉)离体培养得到,依然叫单倍体植株,由含有两个染色体组的受精卵或体细胞(经植物组织培养)发育而来的植株才叫二倍体,D 项错误.5.(天津十二校联考)下面的简式表示植物组织培养的大致过程,据此判断不正确的是( )①――→脱分化②――→再分化③―→④A .若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现不同植物的遗传特性B .若①是二倍体植物的花粉,则④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①是人参细胞,对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量D .若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行繁育会发生性状分离解析:选D.若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则该细胞含有不同植物的遗传物质,因此④可能出现不同植物的遗传特性,A 正确;若①是二倍体植物的花粉,则④是经花药离体培养获得的单倍体植株,其再经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种(纯种),B 正确;若①是人参细胞,则②是该人参细胞脱分化形成的愈伤组织,要提高细胞产物人参皂甙的产量,对②进行扩大培养即可,C 正确;植物组织培养属于无性生殖,能保持亲本的优良性状,若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行繁育不会发生性状分离,D 错误.6.(河北唐山一中月考)如图所示是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程,植物细胞A 和B 分别来源于二倍体植物甲和乙.下列有关分析正确的是( )A .过程①需要将植物细胞A 和B 置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中B .过程②要用聚乙二醇等诱导原生质体a 、b 融合,主要依据的原理是细胞膜具有选择透过性C .将杂种细胞c 培育成新植物体过程中需要根据生长发育进程更换培养基D .最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,不可育解析:选C.过程①为去除细胞壁,将植物细胞A 和B 置于含有纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中,去除细胞壁后得到的原生质体易吸水涨破,A 错误;过程②用聚乙二醇等诱导原生质体a 、b 融合,依据的原理是细胞膜的流动性,B 错误;将杂种细胞c 培育成新植物体过程中,不同的发育阶段需要用不同的培养基,C 正确;最终得到的植株相对于甲、乙来说,染色体数目有差异,但由于甲、乙都是二倍体植物,所以理论上得到的杂种植株是可育的,D 错误.7.(太原外国语学校高二月考)SOD是一种抗氧化酶,它能催化O-2形成H2O2,增强植物的抗逆性.下图为培育农作物新品种的一种方式.以下叙述正确的是( )A.①过程中最常用的方法是采用显微注射技术将SOD基因导入植物细胞B.②③分别表示脱分化、再分化过程,均无需严格的无菌操作就可以完成C.利用植物组织培养生产SOD时,需要将外植体培养到胚状体D.该育种方式利用了细胞工程和基因工程,能体现细胞的全能性答案:D8.(福建八县一中高二期末)如图为利用体细胞诱变获得抗除草剂白三叶草新品种的过程.下列有关叙述错误的是( )A.过程①②培养基配方中,植物生长调节剂的浓度比例不同B.白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中RNA种类和数量相同C.将过程②形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗D.过程③常采用的方法是向白三叶草幼苗喷洒一定浓度的除草剂解析:选B.①为脱分化过程,②为再分化过程,决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要,所以过程①②培养基配方中,植物生长调节剂的浓度比例不同,A正确;白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同,但由于细胞选择表达的基因不同,因此它们所含RNA种类和数量不同,B错误;人工种子是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,通过人工薄膜包装得到的种子.因此,将过程②形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗,C正确;由于基因突变具有多害少利性和不定向性,需要进行检测与筛选,因此③常采用的方法是向白三叶草幼苗喷洒一定浓度的除草剂,D正确.9.(甘肃天水甘谷一中高二期中)如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列相关叙述正确的是( )A.①过程是脱分化,②过程是再分化B.②过程中需用一定浓度的胰蛋白酶处理愈伤组织C.③过程需使用固体培养基,有利于细胞增殖D.图示过程体现了植物细胞的全能性答案:A二、非选择题10.(长春高二检测)人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体,它能像种子一样萌发生长,长成植物.人工种子的核心部件是个被外层物包裹的具有类似于胚功能的胚状体.将胚状体包裹在一个能提供营养的胶质中,便成了所谓的“人工种子”.据此回答下列问题:(1)人工种子依据的原理是________________,培育胚状体利用了______________技术.(2)包裹胚状体的胶质可看作自然种子的哪部分结构?________________________________________________________________________.(3)如果外植体是植物的茎尖,通过①的处理可使细胞彼此分离,①过程中可加入的是( )A.蛋白酶B.淀粉酶C.果胶酶D.胰蛋白酶(4)②过程表示脱分化过程,其实质是____________________________;③表示再分化过程,其实质是________________________.(5)由人工种子萌发成的植株是否可育?________.解析:(1)人工种子能发育成完整植株,说明其细胞内含有个体发育所需要的全套遗传物质,因此依据的原理是植物细胞的全能性,人工种子是经过植物组织培养技术得到的.(2)包裹胚状体的胶质有保护胚状体的作用,同时又可以为胚状体提供营养物质,所以可看成种皮及胚乳或子叶.(3)使植物细胞彼此分离可以使用纤维素酶和果胶酶,因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶.(4)脱分化的实质是使细胞恢复分裂能力,而再分化的实质是基因的选择性表达.(5)人工种子是否可育取决于培育胚状体所用的材料.答案:(1)植物细胞的全能性植物组织培养(2)种皮及提供营养的胚乳或子叶(3)C(4)使细胞恢复分裂能力基因的选择性表达(5)不一定11.(山东昌乐二中高二模拟)如图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图.据图回答:(1)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan R)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长.图乙为获得抗虫棉技术的流程.图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是____________.C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入____________.(2)随着科技发展,获取目的基因的方法也越来越多,若图乙中的“抗虫基因”是利用图甲中的方法获取的,该方法称为____________.图中①过程与细胞中DNA复制过程相比,该过程不需要____________酶.③是在____________(填“酶”的名称)作用下进行延伸的.(3)检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用____________与提取出的____________做分子杂交.(4)离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株,此过程涉及的细胞工程技术是____________________,该技术的原理是____________.(5)科学家将植物细胞培养得到____________,包上人工种皮,制成了神奇的人工种子,以便更好地大面积推广培养.答案:(1)农杆菌转化法卡那霉素(2)PCR技术DNA解旋热稳定性DNA聚合酶(Taq酶) (3)标记的目的基因mRNA分子(4)植物组织培养细胞的全能性(5)胚状体(或答“不定芽”“顶芽”“腋芽”等)12.(吉林梅河口五高二月考)下图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程,请据图回答下列问题:(1)通过Ⅰ过程培育出丙种植物的方法有以下两种:方法一:将甲、乙两种植物杂交得到基因型为________的植株,并在________期用________(化学物质)处理,从而获得基因型为bbDD的丙种植物.方法二:先取甲、乙两种植物的________,利用________________处理,获得具有活力的________;然后诱导融合、筛选出杂种细胞;最后将该杂种细胞通过________________技术培育出基因型为bbDD的丙种植物.此种育种方法的优点是________________.(2)由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株,发生的变异属于________________;将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程,在育种上称为________.(3)通过图中所示育种过程,________(填“能”或“否”)增加物种的多样性.答案:(1)bD 幼苗秋水仙素体细胞纤维素酶和果胶酶原生质体植物组织培养克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍(2)染色体结构的变异(染色体易位) 诱变育种(3)能13.(湖南师大附中模拟)下面是培育柑桔耐盐植株的实验流程,请据此作答:茎段―→愈伤组织――→处理1:先用γ射线照射处理2:后在培养基中加入物质X 挑选生长的愈伤组织―→耐盐植株 (1)此项技术叫____________,其优点是:____________________________________.(2)由茎段到愈伤组织这一过程叫________________________,由挑选生长的愈伤组织到耐盐植株这一过程叫____________.(3)对愈伤组织进行了两次处理,处理1中γ射线照射的目的是______________,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织,原因是________________________;处理2中添加的物质X 为____________,其目的是____________________________.(4)该技术也被广泛应用于其他作物的育种中,在培育白菜—甘蓝,三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得抗虫棉中,需用到植物组织培养技术的是____________.答案:(1)植物的组织培养技术 可以防止植物病毒的危害;保持亲本的优良性状;短时间内大量快速进行繁殖等(2)脱分化 再分化(3)诱导基因突变 愈伤组织细胞处于不断地分裂状态,易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变氯化钠 挑选出耐盐的愈伤组织(4)培育白菜—甘蓝、农杆菌转化法获得抗虫棉14.(哈师大附中高二期中)如图所示为培育农作物新品种的过程示意图.请据图回答下列问题:(1)图示育种过程涉及的生物工程技术有________________________________.图中③⑤过程分别称为____________________________________.(2)图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条,具体通过哪条途径主要取决于培养基中的____________(写激素名称)的浓度配比.用植物组织培养的方法制作的人工种子,其形成要用到图中的X________(写结构名称),⑩的主要作用是________________.(3)图示④⑤⑥⑧育种方法与传统杂交育种相比,具有的优点是______________.(4)若要从大量培养的新品种愈伤组织中提取某种活性物质,则哪项条件是不需要的?________.A .消毒灭菌B .充足光照C .适宜温度D .适宜养料和激素解析:(1)由以上分析可知,图示育种过程涉及到的生物工程技术有基因工程、植物体细胞杂交技术.图中过程③表示将目的基因导入受体细胞,⑤表示脱分化过程.(2)图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条,具体通过哪条途径主要取决于培养基中的生长素和细胞分裂素的浓度配比.人工种子是指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,通过人工薄膜包装得到的种子.因此,用植物组织培养的方法制作的人工种子,其形成要用到图中的X胚状体.⑩表示人工胚乳,其主要作用是提供胚状体发育所需的营养.(3)图示④⑤⑥⑧(植物体细胞杂交)育种方法与传统杂交育种相比,具有的优点是克服远缘杂交不亲和障碍.(4)愈伤组织不含叶绿体,不能进行光合作用,因此从大量培养的新品种愈伤组织中提取某种活性物质时,不需要充足的光照条件.答案:(1)基因工程、植物体细胞杂交(植物组织培养) 将目的基因导入受体细胞、脱分化(2)生长素和细胞分裂素胚状体提供胚状体发育所需的营养(3)克服远缘杂交不亲和障碍(4)B。
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2.1.2植物细胞工程的实际应用理一理判一判1.利用组织培养技术可培育脱毒苗,从而获得抗病毒的新物种。
(×)2.用人工薄膜包裹植物组织培养得到的愈伤组织,可制备人工种子。
(×)3.植物微型繁殖运用了植物组织培养技术,可快速繁殖良种植物。
(√)4.利用组织培养技术可产生突变体,因而可直接培育出具有优良性状新品种。
(√)5.获得细胞产物只需要通过植物组织培养培养到愈伤组织阶段即可。
(×)6.在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是DNA复制容易受到抑制。
(×)7.细胞产物的工厂化生产过程中最可能培养的是愈伤组织。
(√)8.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后可得到稳定遗传的植株。
(×)悟一悟1.微型繁殖实际上是一种无性繁殖。
在繁殖过程中,细胞的分裂方式是有丝分裂,亲、子代细胞内的核DNA相同,所以能够保证子代遗传特性不变。
2.由人工种子萌发出的植株不一定可育。
茎尖、芽尖、花粉等的细胞均可通过脱分化和再分化形成人工种子的胚状体。
若是由花粉粒发育来的胚状体制成人工种子,则其萌发出的植株一般不可育,因为花药离体培养得到的植株是单倍体,单倍体植株高度不育;若是由茎尖、芽尖等细胞发育而来的胚状体制成人工种子,则其萌发出的植株一般是可育的。
3.获得细胞产物只需要通过植物组织培养的脱分化阶段得到愈伤组织,然后从愈伤组织细胞中提取所需物质。
4.工厂化生产不一定要培养出植物体,一般培养到愈伤组织阶段,从愈伤组织的细胞中就可提取细胞产物。
5.通过对能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。
感悟体会:练一练1.[2019·广东高考真题]培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是()A.组织培养B.细胞杂交C.显微注射D.核移植[解析]植物分生组织(根尖和茎尖)的细胞很少含有病毒,可通过植物组织培养技术获得脱毒幼苗。
故[答案]A正确。
细胞杂交用来培育杂种植物,显微注射是用于动物细胞工程或基因工程,核移植主要用于克隆动物,故B、C、D都错误。
[答案]A2.[2019·全国卷Ⅱ]植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。
回答下列问题。
(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。
与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有________________________(答出2点即可)。
(2)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示),这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。
人工种皮具备透气性的作用是____________________________________。
人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、________________和________________等几类物质。
(3)用脱毒苗进行繁殖,可以减少作物感染病毒。
为了获得脱毒苗,可以选取植物的________________进行组织培养。
(4)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。
将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是________________________________________________________________________(用流程图表示)。
[解析](1)植物微型繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有: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)人工种子的胚状体在进行细胞呼吸时,需要从外界环境吸收O 2,并将产生的CO 2释放到外界环境中,因此人工种皮具备透气性的作用是:有利于胚状体进行呼吸作用,以保持胚状体的活力。
人工胚乳的作用是为胚状体的发育提供营养,因此应含有植物激素、矿质元素、糖等物质。
(3)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此为了获得脱毒苗,可以选取植物的茎尖进行组织培养。
(4)将含有目的基因的植物细胞培养为一个完整的转基因植物,需借助植物组织培养技术才能实现,其基本程序是:含目的基因的细胞――→培养愈伤组织――→诱导分化小植株。
[答案](1)能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快(2)有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖(3)茎尖(4)含目的基因的细胞――→培养愈伤组织――→诱导分化小植株考点一 植物繁殖的新途径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[解析]植物的微型繁殖是指快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,也叫快速繁殖技术,故选D 。
[答案]D2.[2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高二月考]利用微型繁殖技术快速培育名贵花卉,不选取的培养材料是( )A .花粉B .花瓣C .茎尖D .叶片[解析]利用微型繁殖技术快速培育名贵花卉,应该选择植物的体细胞,如茎尖、花瓣、叶片,不能选择配子如花粉,因为配子只含有该生物一半的遗传信息。
综上所述,BCD 不符合题意,A 符合题意。
[答案]A3.[2019·江苏扬州中学高二期中]下列哪项不是人工种子的优点( )A .克服季节、气候、地域的限制B .节约时间C .保持遗传特性不变D .得到纯合子[解析]通过植物组织培养技术可获得人工种子,该类种子的获得可克服季节、气候、地域的限制,繁殖速度快,同时可节约时间和土地,A 、B 正确;植物组织培养是无性繁殖,可以保持生物体的优良性状,与亲本的基因型相同,但不一定是纯合子,C 正确、D 错误。
[答案]D4.[2019·河北高二期末]罗汉果易被病毒感染,某科研小组利用植物组织培养技术培育了罗汉果脱毒苗,其培育过程如下图所示。
请回答下列问题: 外植体――→①愈伤组织――→②胚状体―→脱毒苗(1)分析图示,图中的①②分别表示________、________过程,植物组织培养在繁殖方式上属于________。
(2)用于培育脱毒苗的外植体一般选取的是________,理由是______________________。
(3)②过程在某些条件下也可以发育成丛芽或根,这主要取决于培养基中______________________。
[解析](1)图中的①②分别表示脱分化、再分化过程,植物组织培养不经过精卵细胞的结合,在繁殖方式上属于无性繁殖。
(2)用于培育脱毒苗的外植体一般选取的是植物分生区,原因是植物分生区附近很少被病毒感染。
(3)②过程的发育方向,主要取决于培养基中植物激素的种类和比例。
[答案](1)脱分化再分化无性繁殖(2)植物分生区植物分生区附近很少被病毒感染(3)植物激素的种类和比例5.[2019·广西桂林中学高二开学考试]人工种子是人们模仿天然种子的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是胚状体。
其培育过程如下图所示。
(1)制作人工种子依据的原理是________________。
(2)②表示__________的过程;③表示再分化的过程,其实质是________。
(3)某二倍体植物基因型为DdTt,利用花药离体培养的方法,可培育成“花粉胚”,也可制成人工种子,这种种子萌发形成的个体称为________________,从生殖类型看属于________生殖。
[解析](1)通过植物组织培养技术制作人工种子依据的原理是植物细胞全能性。
(2)②表示植物组织细胞通过脱分化形成愈伤组织的过程③表示再分化的过程,其实质是基因的选择性表达。
(3)利用花药离体培养的方法培育成“花粉胚”,进而制成人工种子,这种种子萌发形成的个体从配子发育而来,称为单倍体,从生殖类型看属于有性生殖。
[答案](1)植物细胞全能性(2)脱分化基因的选择性表达(3)单倍体有性考点二作物新品种的培育6.[2019·江西九江一中高二月考]在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是()A.培养基营养丰富,易于植物生长B.培养的细胞一直处于不断的分裂状态C.纺锤丝的形成容易受抑制D.DNA复制容易受抑制[解析]培养基只是为培养物的生长提供了所需的营养物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等)、激素(如细胞分裂素、生长素)等,植物的生长还需要人为控制无菌、适宜的温度和pH 等条件,A错误;在植物组织培养的过程中,由于培养细胞一直处于不断的分裂状态,因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变,进而获得突变体,B正确;培养细胞在不断的分裂过程中,由于人为地调控培养条件,因此纺锤丝的形成和DNA复制不容易受抑制,C、D错误。
[答案]B7.[2019·河北高二期末]某科研小组利用番茄细胞原生质体培育遗传学改良植株,据图判断,下列说法正确的是()A.①过程的目的是去除细胞膜B.②过程中原生质体的变异是不定向的C.③过程原生质体的分化程度提髙D.④过程不需要光照处理[解析]①过程的目的是去除细胞壁,A项错误;②过程中原生质体发生不定向的基因突变,B项正确;③过程为原生质体的脱分化,分化程度降低,C项错误;④过程需要光照处理,以利于叶绿素的形成,D项错误。
[答案]B考点三细胞产物的工厂化生产8.[2019·陕西省黄陵县中学高二期中]人参皂甙干粉可以通过下列何种技术方法获得()A.基因工程B.植物组织培养C.植物体细胞杂交D.蛋白质工程[解析]人参皂甙干粉从植物细胞中提取,因而可利用植物组织培养获得的愈伤组织细胞中提取,故选B。
[答案]B9.[2019·河北高二期末]愈伤组织细胞可用于细胞产物的工业化生产,其利用的是愈伤组织细胞的下列哪种特点() A.细胞分裂快、细胞代谢旺盛B.细胞分化程度低,全能性高C.细胞呈高度液泡化D.细胞变异频率高,易发生基因突变[解析]细胞产物的工厂化生产,利用了愈伤组织细胞细胞分裂快、细胞代谢旺盛的特点,可以在短时间内生产大量的细胞产物。
[答案]A基础达标一、选择题(每小题5分,共60分)1.[2019·陕西省黄陵县中学高二期中]如图为植物组织培养的基本过程,则生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素和制作人工种子,应分别选用编号()①――→脱分化②――→再分化③―→④A .①②B .②③C .③④D .③②[解析]人工种子是指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,通过人工薄膜包装得到的种子,因此,要制作人工种子,应选③;要获得细胞代谢产物,应该培养到愈伤组织,因此,生产治疗烫伤、割伤的药物—紫草素,应选②,故选D 。
[答案]D2.[2019·河北安平中学高二月考]植物体细胞的组织培养常被用于保留杂种优势,这是由于植物组织培养的过程( )①不可能发生基因突变 ②生殖方式属于无性生殖③子代不发生性状分离 ④体细胞内不存在等位基因A .①②B .②③C .③④D .①④[解析]植物组织培养过程中会发生细胞分裂,所以会发生基因突变,①错误;植物组织培养属于无性繁殖,后代不会发生性状分离,②③正确;植物体细胞的组织培养常被用于保留杂种优势,说明培养的细胞中含有等位基因,④错误。