2022-2023學(xué)年 蘇教版 選擇性 必修三 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用（75張）課件

第二節(jié)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)對(duì)接舉例說明植物細(xì)胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝物生產(chǎn)、育種等方式有效提高了生產(chǎn)效率。社會(huì)責(zé)任——列舉植物組織培養(yǎng)技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，說明植物細(xì)胞工程對(duì)生產(chǎn)的影響。課前自主預(yù)習(xí)課中合作探究課堂小結(jié)課后·分層訓(xùn)練///////1235/////////////////////隨堂檢測(cè)4///////課前自主預(yù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)2知識(shí)點(diǎn)1植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1.人工種子胚狀體人工胚乳人工種皮保護(hù)胚狀體無機(jī)鹽蛋白質(zhì)愈傷組織胚狀體種皮和胚乳不受季節(jié)限制營養(yǎng)供應(yīng)抵抗疾病2.快速繁殖微型繁殖技術(shù)快生產(chǎn)效率3.培育脫毒植物生長點(diǎn)

病毒濃度很低甚至無病毒降低或者去除4.種質(zhì)保存懸浮細(xì)胞

愈傷組織原生質(zhì)體幾乎完全停止遺傳性狀

形態(tài)發(fā)生有利和經(jīng)濟(jì)迅速且大量地知識(shí)點(diǎn)2植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1.植物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)生長和繁殖藥物

季節(jié)、外部環(huán)境2.單倍體育種縮短育種的年限遺傳特性單倍體植株染色體數(shù)目(1)人工種子的基本結(jié)構(gòu)包括人工種皮和胚狀體。(

)(2)通過植物組織培養(yǎng)獲得的脫毒植物具有抗病毒的特性。(

)(3)利用莖尖、花藥進(jìn)行組織培養(yǎng)均可培育出脫毒種苗。(

)(4)植物細(xì)胞、組織等在超低溫保存過程中不會(huì)引起遺傳性狀的改變，也不會(huì)喪失形態(tài)發(fā)生的潛能。(

)(5)單倍體育種的過程就是花藥離體培養(yǎng)的過程。(

)(6)培養(yǎng)紅豆杉細(xì)胞生產(chǎn)紫杉醇利用了細(xì)胞的全能性。(

)××√√××1.植物組織培養(yǎng)與傳統(tǒng)的無性繁殖相比，有什么優(yōu)勢(shì)？

提示

繁殖周期短，繁殖速度快；繁殖材料用量少，受環(huán)境限制少，可工廠化生產(chǎn)，不受季節(jié)和惡劣天氣的影響；能獲得無毒苗木無性系；木本植物應(yīng)用潛力大；便于種質(zhì)貯存與交換；可離體繁殖誘變等。2.如圖是一種玉米病毒病，會(huì)導(dǎo)致玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)大大降低，思考回答下列問題：(1)感染病毒的玉米植株是否存在無病毒的部位？為什么？提示

生長點(diǎn)部位(如莖尖)的病毒濃度很低甚至無病毒。因?yàn)檫@些部位沒有維管束，病毒難以進(jìn)入。(2)如何培育出大量的玉米脫毒種苗？提示

采用植物莖尖組織培養(yǎng)的方法，便可以大量繁殖脫毒植物種苗。除了利用莖尖外，還可以利用花藥培養(yǎng)來實(shí)現(xiàn)脫毒。3.花藥是雄蕊的重要組成部分，每個(gè)花藥一般由2～4個(gè)花粉囊組成。有人認(rèn)為，花藥經(jīng)組織培養(yǎng)后形成的幼苗既可能是二倍體幼苗，又可能是單倍體幼苗。試從花藥結(jié)構(gòu)的視角，對(duì)上述觀點(diǎn)加以分析。

提示

花藥離體培養(yǎng)與花粉離體培養(yǎng)是有較大差異的?；ㄋ幨腔ǖ男坌云鞴?，包括花藥壁、花粉囊及花粉等，藥壁和藥隔是二倍體細(xì)胞，花粉粒是單倍體細(xì)胞。離體培養(yǎng)時(shí)，它們都可能參與愈傷組織的形成，故花藥經(jīng)組織培養(yǎng)后形成的幼苗既可能是二倍體幼苗，又可能是單倍體幼苗。課中合作探究探究點(diǎn)一探究點(diǎn)二探究點(diǎn)一植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1.人工種子(如圖)是指將在植物組織培養(yǎng)中得到的胚狀體和具有養(yǎng)分的人工胚乳包埋在具有保護(hù)功能的人工種皮中，在適宜條件下能夠生根發(fā)芽的顆粒體。(1)嘗試寫出人工種子的制備流程：________________________。(2)根據(jù)來源不同，胚狀體分為體細(xì)胞胚和生殖細(xì)胞胚，人工種子中的胚狀體屬于哪種？為什么？提示

人工種子中的胚狀體屬于體細(xì)胞胚。體細(xì)胞胚一般來源于二倍體植物的體細(xì)胞(如根、莖、葉的組織)，可以發(fā)育為正?？捎闹仓?，而生殖細(xì)胞胚來源于二倍體植物的生殖細(xì)胞，發(fā)育成的植株是單倍體，弱小且高度不育。(3)從來源和生殖方式角度，思考人工種子與天然種子有什么區(qū)別？提示

人工種子是以體細(xì)胞為外植體利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的，用人工種子繁殖屬于無性繁殖，不發(fā)生性狀分離；天然種子是植物通過有性生殖獲得的，用天然種子繁殖屬于有性生殖，子代可能發(fā)生性狀分離。2.蝴蝶蘭是蘭花中的極品，具有“蘭中之王”的美譽(yù)，高貴典雅，花期長，花朵數(shù)多，頗受人們喜愛。(1)如何實(shí)現(xiàn)蝴蝶蘭的快速大量繁殖？提示

選取蝴蝶蘭植株的幼葉、幼枝等作為外植體，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)快速大量繁殖。(2)快速繁殖技術(shù)獲得的種苗能否保持親本的優(yōu)良性狀？為什么？提示

能。快速繁殖技術(shù)獲得的種苗的遺傳物質(zhì)與親本相同，屬于無性繁殖，種苗能夠保持親本的優(yōu)良性狀。(3)在長期的無性繁殖中，蝴蝶蘭植株容易感染并積累病毒，使得花朵品質(zhì)變差，如何培育大量的脫毒種苗？并說明原因。提示

植物的生長點(diǎn)沒有維管束，病毒難以進(jìn)入，病毒濃度很低甚至無病毒，可采用莖尖組織培養(yǎng)培育大量的脫毒種苗。(4)組織培養(yǎng)獲得的愈傷組織、胚狀體等在液氮中超低溫長期保存仍能保持很高的存活率而再生出新植株，種質(zhì)保存的原理是什么？提示

超低溫保存植物材料的原理與保存動(dòng)物材料的原理一樣，在－196℃的條件下，活細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝和生命活動(dòng)幾乎完全停止，細(xì)胞、組織、器官在超低溫保存過程中不會(huì)引起遺傳性狀的改變，也不會(huì)喪失形態(tài)發(fā)生的潛能。脫毒苗≠抗毒苗(1)脫毒苗是選擇植物的分生區(qū)如莖尖(病毒含量極少甚至無病毒)進(jìn)行組織培養(yǎng)而獲得的，屬于細(xì)胞工程的范疇。脫毒苗只是體內(nèi)不含病毒，不能抵抗病毒的侵染。(2)抗毒苗是把某抗病毒的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，并通過一定的方法培養(yǎng)形成的，屬于基因工程的范疇。[例1]

(多選)虎頭蘭的花色澤艷麗、香味素雅，但其種繁殖率低，為盡快推廣種植，可應(yīng)用人工種子技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗。下列相關(guān)敘述正確的是(

) A.采用莖尖脫分化形成的愈傷組織制備人工種子 B.人工胚乳中可添加無機(jī)鹽、糖類、植物激素、抗生素等

C.人工種皮應(yīng)具有無毒、抗菌、透氣等特點(diǎn) D.通過人工種子繁殖，子代能保持親代優(yōu)良性狀不會(huì)發(fā)生變異

解析

根據(jù)人工種子制備過程可知，愈傷組織需再分化形成胚狀體，才能制備人工種子，A錯(cuò)誤；人工種子繁殖本質(zhì)上屬于無性繁殖，子代能保持親代優(yōu)良性狀，也可能會(huì)發(fā)生變異，D錯(cuò)誤。BC[例2]

(多選)下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用的敘述，正確的是(

) A.微型繁殖技術(shù)是指植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)有取材少、培養(yǎng)周期短、繁殖率高等 B.種質(zhì)保存的原理是超低溫保存不會(huì)改變生物的遺傳物質(zhì)

C.人工種皮是由胚狀體生成的 D.利用植物莖尖或花藥進(jìn)行組織培養(yǎng)均可培育脫毒種苗

解析

微型繁殖技術(shù)是指植物組織培養(yǎng)技術(shù)，A錯(cuò)誤；人工種皮是由人工合成的，C錯(cuò)誤。BD探究點(diǎn)二植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1.紫杉醇是目前已發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)秀的天然抗癌藥物，在臨床上已經(jīng)廣泛應(yīng)用于乳腺癌、卵巢癌和部分頭頸癌和肺癌的治療，如圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)工廠化生產(chǎn)紫杉醇的途徑。(1)圖中①過程為________，該過程需控制好培養(yǎng)基中____________________________________的比例。(2)②過程為將愈傷組織分散成單個(gè)細(xì)胞，同時(shí)需要篩選出____________的細(xì)胞。(3)③過程為______________，其所依據(jù)的原理是__________。(4)生產(chǎn)紫杉醇的過程能否體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性？說出你的理由。提示

不能。獲得紫杉醇的過程中離體的外植體并未發(fā)育成完整個(gè)體或分化成其他各種細(xì)胞，故并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。脫分化植物激素(或生長素和細(xì)胞分裂素)高產(chǎn)紫杉醇植物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞增殖2.作物新品種的培育除傳統(tǒng)的雜交育種外，還有單倍體育種、人工誘變育種、基因工程育種等。在單倍體育種領(lǐng)域，科學(xué)家成功地培育出中花8號(hào)、11號(hào)水稻和京花1號(hào)小麥等作物新品種。請(qǐng)完善單倍體育種的流程并回答下列問題：(1)花藥中的花粉粒含有精子，通過花藥離體培養(yǎng)獲得了單倍體幼苗，說明______________________________________。(2)若圖中親本基因型為AaBb，則單倍體幼苗的基因型為________________________。愈傷組織單倍體染色體加倍植物的精子(生殖細(xì)胞)具有細(xì)胞全能性AB、Ab、aB、ab(3)單倍體育種過程中如何誘導(dǎo)染色體加倍？作用原理是什么？提示

用秋水仙素處理。原理是秋水仙素抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而使染色體數(shù)目加倍。植物組織培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的區(qū)別單倍體育種≠花藥離體培養(yǎng)單倍體育種一般包括花藥離體培養(yǎng)、人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍和篩選等過程，其遵循的遺傳學(xué)原理是染色體數(shù)目變異，目的是培育具有優(yōu)良性狀的二倍體純種?；ㄋ庪x體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個(gè)環(huán)節(jié)，其實(shí)質(zhì)上是植物組織培養(yǎng)，包括脫分化和再分化等過程，其遵循的原理是植物細(xì)胞的全能性，培育的是單倍體幼苗。

[例3]

紫草寧是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可作為消炎藥物的原料。研究人員欲用植物組織培養(yǎng)技術(shù)通過培養(yǎng)紫草細(xì)胞生產(chǎn)紫草寧，下列相關(guān)操作不合理的是(

)A.對(duì)作為外植體的紫草葉片進(jìn)行消毒處理既可保證細(xì)胞活性也可減少污染B.培養(yǎng)基中要加入植物激素保證已分化的植物細(xì)胞脫分化形成愈傷組織C.調(diào)整植物激素的種類和比例以保證愈傷組織再分化并得到完整的植株D.在培養(yǎng)細(xì)胞的過程中要不斷通入無菌空氣以保證氧氣的充足供應(yīng)C解析

植物細(xì)胞培養(yǎng)需要無菌、無毒的條件，對(duì)作為外植體的紫草葉片進(jìn)行消毒處理既可保證細(xì)胞活性也可減少污染；決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例，培養(yǎng)基中加入植物激素可以保證已分化的植物細(xì)胞脫分化形成愈傷組織；培養(yǎng)紫草細(xì)胞的目的是獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物，而不是完整植株，培養(yǎng)到愈傷組織階段即可；在培養(yǎng)細(xì)胞的過程中要不斷通入無菌空氣以保證氧氣的充足供應(yīng)。[例4]

利用麥冬花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)可為后期基因改良及新品種選育提供材料，操作流程如圖。下列敘述不正確的是(

)BA.圖中X和Y分別表示愈傷組織和單倍體幼苗

B.需要對(duì)麥冬花藥、培養(yǎng)基及操作工具進(jìn)行滅菌處理C.圖中①和②過程所用培養(yǎng)基中激素用量的比例不同D.麥冬花藥離體培養(yǎng)的過程體現(xiàn)了生殖細(xì)胞具有全能性解析圖中X和Y分別表示愈傷組織和單倍體幼苗，A正確；需要對(duì)培養(yǎng)基及操作工具進(jìn)行滅菌處理，但不能對(duì)麥冬花藥進(jìn)行滅菌處理，B錯(cuò)誤；圖中①和②過程所用培養(yǎng)基中激素用量的比例不同，C正確；麥冬花藥離體培養(yǎng)的過程體現(xiàn)了生殖細(xì)胞具有全能性，D正確。課堂小結(jié)思維導(dǎo)圖晨讀必背1.快速繁殖實(shí)際上是一種無性繁殖，可以保持親本的優(yōu)良遺傳特性。2.人工種子包括人工種皮、胚狀體、人工胚乳等結(jié)構(gòu)，其中胚狀體是通過組織培養(yǎng)獲得的。3.植物生長點(diǎn)部位的病毒濃度很低甚至無病毒，是培育脫毒種苗的理想外植體。4.種質(zhì)庫是主要用來保存種質(zhì)資源的保存設(shè)施。5.生產(chǎn)紫杉醇利用了植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，其原理是細(xì)胞增殖。6.花藥離體培養(yǎng)既可獲得單倍體幼苗，也可能獲得二倍體幼苗。隨堂檢測(cè)1.(多選)某生物興趣小組利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育一種名貴花卉，流程圖如下所示。下列有關(guān)敘述不正確的是(

)ABCDA.利用花粉粒組織培養(yǎng)培育的幼苗是正?？捎拿摱痉N苗B.用人工種皮將愈傷組織包裝，可制成人工種子C.若花粉粒中有兩個(gè)染色體組，則幼苗為二倍體D.該過程培育的完整植株都是純合子，基因型相同解析

利用花粉粒組織培養(yǎng)培育的幼苗是單倍體幼苗，不具有可育性，A錯(cuò)誤；用人工種皮將胚狀體包裝，可制成人工種子，B錯(cuò)誤；若花粉粒中有兩個(gè)染色體組，則幼苗為含有2個(gè)染色體組的單倍體，C錯(cuò)誤；由于花粉粒中的生殖細(xì)胞是經(jīng)過減數(shù)分裂而來的，因此該過程培育的完整植株的基因型不一定相同，D錯(cuò)誤。C2.下列有關(guān)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的分析，錯(cuò)誤的是(

) A.愈傷組織細(xì)胞分裂旺盛，經(jīng)誘變處理，易獲得突變個(gè)體 B.利用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，可以獲得脫毒苗 C.利用同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型完全相同 D.利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)人參皂苷，提高產(chǎn)量

解析愈傷組織細(xì)胞分裂旺盛，經(jīng)誘變處理，易獲得突變個(gè)體，A正確；莖尖幾乎不含病毒，因此利用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，可以獲得脫毒苗，B正確；同一綠色開花植物不同部位的細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型不一定相同，如花粉細(xì)胞培養(yǎng)形成的愈傷組織細(xì)胞的細(xì)胞核中的基因只有體細(xì)胞的一半，C錯(cuò)誤；可利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)人參皂苷，提高產(chǎn)量，D正確。B3.紫杉醇是一種高效抗癌的藥物。國內(nèi)某團(tuán)隊(duì)研究光照條件對(duì)紅豆杉愈傷組織生長和紫杉醇含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表：光照條件接種干重/(g·L－1)收獲干重/(g·L－1)紫杉醇含量/%(干重)光照4.339.130.0070黑暗4.3812.100.0164下列敘述正確的是(

)A.愈傷組織生長的原理是植物細(xì)胞具有全能性B.愈傷組織培養(yǎng)過程要在無菌條件下進(jìn)行C.光照能促進(jìn)愈傷組織的生長并提高紫杉醇含量D.培養(yǎng)基中的有機(jī)物僅能為愈傷組織提供能量解析愈傷組織生長的原理是細(xì)胞增殖，A錯(cuò)誤；愈傷組織培養(yǎng)過程要在無菌條件下進(jìn)行，B正確；光照會(huì)抑制愈傷組織的形成，C錯(cuò)誤；培養(yǎng)基中的有機(jī)物能為愈傷組織提供能量和營養(yǎng)，D錯(cuò)誤。4.我國植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放在培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。如圖是細(xì)胞培養(yǎng)形成蘭花植株的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖分析并回答問題：(1)過程③和過程④分別表示植物組織培養(yǎng)過程中的________和________。(2)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入____________________兩種激素。蘭花莖尖細(xì)胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)后形成完整蘭花植株的技術(shù)原理是________________________________。(3)在植物組織培養(yǎng)的過程中，可以對(duì)________________進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理，促使其發(fā)生突變，再通過誘導(dǎo)分化形成植株，從中選育出優(yōu)良品種。這種作物新品種的培育方法屬于____________________________。(4)若將蘭花的莖尖細(xì)胞換成蘭花的花粉粒，經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株，經(jīng)過染色體加倍后長成可育植物。這種育種方法稱為________________，其優(yōu)點(diǎn)有_____________________________________________________________。脫分化再分化生長素和細(xì)胞分裂素植物細(xì)胞的全能性愈傷組織突變體的利用(或誘變育種)單倍體育種極大地縮短育種年限，節(jié)約大量的人力和物力等解析(1)由題意分析可知：過程③為脫分化、過程④為再分化。(2)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基成分：水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸、植物激素(生長素和細(xì)胞分裂素)等。蘭花莖尖細(xì)胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)后形成完整蘭花植株的技術(shù)原理是植物細(xì)胞的全能性。(3)在植物組織培養(yǎng)的過程中，可以對(duì)愈傷組織進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理，促使其發(fā)生突變，再通過誘導(dǎo)分化形成植株，從中選育出優(yōu)良品種。這種作物新品種的培育方法屬于突變體的利用。(4)若將蘭花的莖尖細(xì)胞換成蘭花的花粉粒，經(jīng)植物組織培養(yǎng)形成植株，再進(jìn)行染色體加倍，這種育種方法稱為單倍體育種，其突出優(yōu)點(diǎn)是極大地縮短育種年限，節(jié)約大量的人力和物力?；A(chǔ)對(duì)點(diǎn)綜合提升A知識(shí)點(diǎn)1植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1.下列屬于植物的快速繁殖技術(shù)的是(

) A.蘭花的莖尖組織培育成蘭花幼苗 B.水稻種子萌發(fā)并長成新個(gè)體 C.扦插的葡萄枝長成新個(gè)體 D.柳樹芽發(fā)育成枝條

解析水稻種子萌發(fā)并長成新個(gè)體、柳樹芽發(fā)育成枝條均屬于個(gè)體發(fā)育部分;扦插的葡萄枝長成新個(gè)體屬于無性繁殖中的營養(yǎng)繁殖。D2.甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。為保證甘薯的品質(zhì)和產(chǎn)量，目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒種苗。通常情況下與這一過程無關(guān)的是(

) ①有絲分裂②減數(shù)分裂③全能性④分化⑤基因突變⑥染色體變異 A.①②③ B.④⑤⑥ C.①③④ D.②⑤⑥

解析

分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過程中細(xì)胞通過有絲分裂方式增殖，不會(huì)發(fā)生減數(shù)分裂，①正確，②錯(cuò)誤；該過程采用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是植物細(xì)胞的全能性，③正確；再分化過程涉及細(xì)胞的分化，④正確；通常情況下培育脫毒苗的過程沒有涉及基因突變和染色體變異，⑤⑥錯(cuò)誤。C3.煙薯－25是一種甜度大、抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高的紅薯。它是通過無性繁殖的作物，多代繁殖后病毒會(huì)在體內(nèi)積累，導(dǎo)致含糖量不足，產(chǎn)量下降。大面積栽培時(shí)，一般都用脫毒苗。下列有關(guān)脫毒苗培育過程的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.脫毒苗培育過程的原理是高度分化的植物細(xì)胞具有全能性B.脫毒苗培育過程需經(jīng)歷脫分化和再分化兩個(gè)階段C.脫分化和再分化的培養(yǎng)基成分是相同的，但兩個(gè)階段光照條件不同D.培育脫毒苗應(yīng)將莖尖進(jìn)行消毒處理，接種過程應(yīng)進(jìn)行無菌操作解析脫毒苗的培育采用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，而該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性，A正確；脫毒苗培育經(jīng)過脫分化和再分化兩個(gè)階段，并且兩個(gè)階段的培養(yǎng)基中激素的成分和含量不同，B正確，C錯(cuò)誤；培育脫毒苗應(yīng)將莖尖進(jìn)行消毒處理，接種過程應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行無菌操作，避免微生物污染，D正確。BCD4.(多選)下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用的說法不正確的是(

) A.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性 B.嚴(yán)格消毒后的外植體進(jìn)行組培即獲得脫毒植株 C.植物細(xì)胞、組織等在超低溫保存過程中會(huì)引起遺傳性狀的改變和喪失形態(tài)發(fā)生的潛能 D.外植體經(jīng)再分化獲得的愈傷組織可制作人工種子解析

植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性，A正確；脫毒苗是利用植物生長點(diǎn)部位經(jīng)過組織培養(yǎng)獲得的再生植株，其體內(nèi)可能不含病毒，B錯(cuò)誤；植物細(xì)胞、組織等在超低溫保存過程中不會(huì)引起遺傳性狀的改變，也不會(huì)喪失形態(tài)發(fā)生的潛能，C錯(cuò)誤；人工種子中被人工種皮包裹的是胚狀體，不是愈傷組織，且愈傷組織是外植體脫分化獲得的，D錯(cuò)誤。BC知識(shí)點(diǎn)2植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用5.(多選)如圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，下列敘述正確的是(

)A.該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性B.過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例C.經(jīng)過程①細(xì)胞會(huì)失去特定的結(jié)構(gòu)和功能D.過程③需使用固體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖解析

細(xì)胞全能性以細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體或分化成其他各種細(xì)胞為標(biāo)志，而圖中并沒有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；過程①是脫分化，而決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是培養(yǎng)基中植物激素的種類和比例，因此該過程需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例，經(jīng)該過程細(xì)胞失去特定的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞，進(jìn)而形成不定形的薄壁組織團(tuán)塊，B、C正確；過程③需使用液體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖，D錯(cuò)誤。C6.用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下：下列有關(guān)此種育種方法的敘述，正確的是(

)A.這種育種方法叫雜交育種B.④過程必須使用生長素處理C.這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是縮短育種年限D(zhuǎn).③過程必須經(jīng)過受精作用解析該育種方法為單倍體育種，可以極大地縮短育種年限，A錯(cuò)誤，C正確；①過程是雜交，②過程是減數(shù)分裂，③過程是花粉離體培養(yǎng)，④過程是用秋水仙素處理使單倍體的染色體數(shù)目加倍。③過程利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不需要受精，而是由雄配子直接發(fā)育成幼苗，B、D錯(cuò)誤。D7.利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)從紅豆杉細(xì)胞中提出抗癌物質(zhì)紫杉醇，不需要進(jìn)行的是(

) A.選取合適的高產(chǎn)紫杉醇的細(xì)胞 B.培養(yǎng)基中加入適量的蔗糖，以提供營養(yǎng)并維持滲透壓 C.控制植物激素的種類和含量誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織 D.選擇適當(dāng)?shù)姆只囵B(yǎng)基培育紅豆杉幼苗

解析

若要從紅豆杉細(xì)胞中提取抗癌物質(zhì)紫杉醇，只需培養(yǎng)到愈傷組織階段,不需培育出紅豆杉幼苗，D錯(cuò)誤。C8.如圖所示為利用體細(xì)胞誘變技術(shù)獲得抗除草劑白三葉草新品種的過程，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.該育種過程所依據(jù)的原理有基因突變和植物細(xì)胞的全能性B.過程①②分別為脫分化、再分化C.白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA和RNA種類相同D.過程③通常采用的篩選方法是向白三葉草幼苗噴灑適宜濃度的除草劑解析

γ射線照射愈傷組織，能誘發(fā)基因突變；白三葉草組織細(xì)胞培養(yǎng)形成白三葉草植株的原理是植物細(xì)胞的全能性，A正確；白三葉草愈傷組織和胚狀體的細(xì)胞中DNA種類相同，但由于細(xì)胞分化，基因選擇性表達(dá)，故RNA種類不完全相同，C錯(cuò)誤；由于基因突變具有多害少利性和不定向性，需要通過檢測(cè)與篩選進(jìn)而培育作物新品種，所以過程③通常采用的篩選方法是向白三葉草幼苗噴灑適宜濃度的除草劑，D正確。A9.科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對(duì)幼苗的成苗率和脫毒率的影響，結(jié)果如下圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.培育脫毒苗所依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞全能性B.培育脫毒苗的過程中涉及脫分化和再分化兩個(gè)階段C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明莖尖越小脫毒率越高，成苗率越低D.根據(jù)本實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)脫毒苗時(shí)莖尖的適宜大小為0.27mm解析

馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，因此可利用馬鈴薯莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)形成脫毒苗，所依據(jù)的原理是細(xì)胞全能性，A錯(cuò)誤；培育脫毒苗的過程中涉及脫分化和再分化兩個(gè)階段，B正確；由圖可知，莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低，C正確；在莖尖外植體大小為0.27mm時(shí)，脫毒率和成苗率均較高，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為0.27mm，D正確。ABD10.(多選)如圖是某二倍體植物通過花藥進(jìn)行單倍體育種的過程示意圖，下列敘述不正確的是(

)A.圖中過程②涉及細(xì)胞的分裂和分化，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂B.秋水仙素能促進(jìn)著絲粒分裂，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍C.圖中③過程為了促進(jìn)生芽，可增加培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素的比例D.過程④應(yīng)將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質(zhì)上解析

圖中過程②是脫分化，細(xì)胞通過有絲分裂過程，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞增殖，實(shí)質(zhì)是細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，無分化過程，A錯(cuò)誤；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，在著絲粒分裂后，不能將染色體平均移向細(xì)胞的兩極，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，B錯(cuò)誤；植物組織培養(yǎng)過程中需要利用生長素和細(xì)胞分裂素，在細(xì)胞分裂素濃度/生長素濃度的比值高的情況下，有利于芽的分化，C正確；過程④煉苗時(shí)應(yīng)將植物在含蛭石或珍珠巖的基質(zhì)上培養(yǎng)，然后移栽到普通土壤即可，D錯(cuò)誤。11.紫杉醇是從紅豆杉屬植物樹皮中提取分離出來的一種代謝產(chǎn)物，具有顯著的抗癌效果?？蒲腥藛T設(shè)計(jì)如圖一所示流程制備紫杉醇。為了獲得大量的紫杉醇，先用植物外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖一中，為了防止微生物污染，過程①所用的外植體需在____________溶液中搖動(dòng)幾秒。過程②通常需用______________酶處理將愈傷組織分散成單個(gè)細(xì)胞。(2)在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如圖二所示，細(xì)胞干重在12d后下降的原因有________________________________；培養(yǎng)液中適量的蔗糖不僅可以為培養(yǎng)的細(xì)胞提供能源，還可以調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的________。70%酒精纖維素酶和果膠蔗糖濃度下降，pH降低滲透壓(3)多倍體愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)________溶液處理，會(huì)產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。(4)為了培養(yǎng)能高效產(chǎn)生紫杉醇的紅豆杉柴胡植株，科研人員將紅豆杉的愈傷組織和柴胡的愈傷組織用酶處理后，獲得有活力的原生質(zhì)體，再用誘導(dǎo)劑________________________使其融合，最后選擇能夠高效合成紫杉醇的雜種細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。(5)紅豆杉的形成層在生長發(fā)育過程中并不能合成紫杉醇的根本原因是___________________________________________________________________。秋水仙素聚乙二醇(PEG)在特定時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因選擇性的表達(dá)解析

(1)圖一中，植物組織培養(yǎng)過程應(yīng)該在無菌的條件下進(jìn)行，因此過程①所用的外植體需在70%酒精中浸泡幾秒，以防止雜菌污染。過程②通常需用纖維素酶和果膠酶處理將愈傷組織分散成單個(gè)細(xì)胞。(2)據(jù)圖二分析：由蔗糖濃度下降可知，外植體離體培養(yǎng)過程中需要消耗蔗糖，12天后蔗糖濃度變化不大；pH下降會(huì)影響酶的活性，愈傷組織細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用，對(duì)物質(zhì)的合成小于分解，故細(xì)胞干重下降；植物組織培養(yǎng)過程中，蔗糖既能提供能源也能調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓。(3)秋水仙素或低溫都可以抑制紡