2020学年高中生物 第二章 细胞工程 第二节 植物细胞工程的应用知能演练轻巧夺冠 苏教版选修3

第二节植物细胞工程的应用

[随堂检测]

知识点一植物组织培养技术的应用

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

解析：选C。利用芽尖通过组织培养能够快速得到大量的甘薯无病毒苗，提高繁殖率。

2．红江橙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无病毒的种苗，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

解析：选C。采用茎尖分生组织离体培养获得无病毒种苗的技术是植物的组织培养，整个过程中植物细胞的分裂方式都是有丝分裂，不涉及减数分裂，植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。

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。

知识点二 植物细胞培养技术的应用

4．下列关于植物组织培养应用的说法，错误的是( )

A ．脱毒苗、人工种子的制备都运用了植物组织培养技术

B ．采用茎尖、根尖等组织经培养得到的脱毒植物可提高产量和品质

C ．运用组织培养得到人参、紫草等植株个体，然后从它们的细胞中提取细胞产物

D ．组织培养过程中经人工诱变等可得到有用突变体，如抗除草剂的白三叶草等已用于生产

解析：选C 。运用组织培养技术大量生产人参皂苷干粉、紫草素等药物，利用了细胞产物的工厂化生产，并未培养出完整的植株，而是将离体组织、器官培养到愈伤组织阶段，利用细胞的分裂增殖，获得大量的细胞产物。

5．辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域，其获得途径如下图所示。下列叙述错误的是( )

A ．图中愈伤组织、脱毒苗和高产细胞系的获得都体现了植物细胞的全能性

B ．图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程

C ．②过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理

D ．用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是纤维素酶和果胶酶

解析：选A 。细胞的全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，图中脱毒苗的获得体现了植物细胞的全能性，愈伤组织和高产细胞系的获得都没有体现植物细胞的全能性，A 错误；图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程，B 正确；再分化过程中需用适宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理，以诱导细胞分化的方向，C 正确；用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是纤维素酶和果胶酶，以分解植物细胞之间的成分，D 正确。

6．如图是植物组织培养的简图。请据此回答有关问题：

①――→脱分化②――→再分化③―→④

(1)①表示______________________，它能被培养成为④的根本原因是________

________________________________________________________________________。

(2)③→④过程需要光照，原因是__________________________________________。

(3)若想培育作物脱毒苗，①常选用植物的__________；若想制作人工种子，应该选用__________(填编号)。

(4)若①是花粉，则④是__________，这项技术可用在________(填育种方法)上。

(5)若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片颜色是________，这说明了根尖细胞____________，与叶肉细胞相比，④的根细胞没有叶绿素，这是________________的结果。

(6)紫草素是紫草的细胞产物，可用于制造治疗烫伤、割伤的药物，若用此项技术生产紫草素，培养将进行到________(填编号)。

解析：(1)由于细胞具有全能性，所以①能被培养成为④。(2)③→④过程是叶等器官分化形成的过程，叶绿素的形成需要光照条件。(3)若想培育作物脱毒苗，需要选用无病毒的外植体，植物茎尖的分生组织具有旺盛的分裂能力，有极少量的甚至没有病毒入侵；若想制作人工种子，应该选用③。(4)花粉离体培养获得的是单倍体植株，单倍体植株可用于单倍体育种。(5)根细胞具有发育成为完整个体所必需的全部基因，所以根细胞培养成的④的叶片是绿色的，由于基因的选择性表达，④的根细胞没有叶绿素。(6)愈伤组织能大量产生细胞产物，用组织培养技术生产紫草素应将培养进行到愈伤组织阶段。

答案：(1)离体的植物器官、组织或细胞细胞中含有发育成为完整个体所必需的全部遗传信息(全能性)

(2)芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件

(3)茎尖③(4)单倍体单倍体育种(5)绿色

具有全能性基因选择性表达(6)②

[课时作业]

一、选择题

1．甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化，目前生产上采用组织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。那么采用的组织应该是( ) A．叶肉B．根毛

C．茎尖D．花粉

解析：选C。刚分裂形成的芽尖、茎尖或根尖还没有受到病毒侵染，可用作获取无病毒植株的实验材料，C项正确。