素養(yǎng)進階(二)1.科學思維——植物體細胞雜交育種與傳統(tǒng)雜交育種[典型例題1]

(2020·中山高二質(zhì)檢)下列有關植物體細胞雜交和生物個體雜交的比較中，不正確的是(

) A.植物體細胞雜交可以克服不同種生物之間的生殖隔離 B.植物體細胞雜交獲得的是雜種細胞，生物個體雜交獲得的是生物個體 C.生物個體雜交屬于有性生殖，而植物體細胞雜交屬于無性生殖 D.植物體細胞雜交可發(fā)生在不同種植物個體之間，生物個體雜交只能在同種生物個體之間解析植物體細胞雜交，使得不同的物種能雜交，克服不同種生物之間的生殖隔離，A正確；植物體細胞雜交獲得的也是雜種個體，生物個體雜交獲得的是生物個體，B錯誤；生物個體雜交，需要經(jīng)過減數(shù)分裂，屬于有性生殖，而植物體細胞雜交，只存在有絲分裂，屬于無性生殖，C正確；植物體細胞雜交可發(fā)生在不同種植物個體之間，生物個體雜交只能在同種生物個體之間，因為不同物種存在生殖隔離，D正確。答案

B[變式訓練1]

(2020·葫蘆島一中高二期中)植株甲是二倍體水稻，利用植株甲獲得了植株乙，而后利用植株甲和乙又獲得植株丙和丁。培養(yǎng)過程如圖所示。下列有關敘述正確的是(

)A.用秋水仙素處理植株甲的雌蕊柱頭可獲得植株乙B.植株丙與植株丁的體細胞中染色體組的數(shù)目相同C.植株丁的花藥離體培養(yǎng)可得到植株丙D.獲得植株丙和植株丁的過程都屬于有性生殖解析用秋水仙素處理植株甲萌發(fā)的種子或幼苗可得到植株乙；圖示丙植株體細胞中染色體組數(shù)應為3，而丁植株體細胞中染色體組數(shù)應為6；獲得植株丙為有性生殖，獲得植株丁的過程為無性生殖。答案

C2.社會責任——單倍體育種、雜交育種與植物體細胞雜交育種 (1)單倍體育種與雜交育種的比較(2)單倍體育種與植物體細胞雜交育種的比較(1)操作簡便的育種方法——雜交育種；(2)能產(chǎn)生新性狀的育種方法——誘變育種(含體細胞誘變育種)；(3)能打破生殖隔離的育種方式——植物體細胞雜交育種；(4)顯著縮短育種周期的育種方式——單倍體育種；(5)能產(chǎn)生無子果實的育種方式——多倍體育種。[典型例題2]

(2020·福建高二期中)利用基因型為HhRr的玉米(2N＝20)的幼苗芽尖細胞進行下列實驗，相關分析錯誤的是(

)A.植株A的體細胞內(nèi)最多有4個染色體組B.植株A和植株B的基因型相同C.獲得植株B的過程為單倍體育種，該過程涉及染色體變異和基因重組D.獲得幼苗1、2的過程都應用了植物組織培養(yǎng)技術解析植株A是芽尖細胞經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的個體，體細胞中有兩個染色體組，在有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，有4個染色體組，A正確；植株B是經(jīng)單倍體育種獲得的純合子，與A的基因型不同，B錯誤；親本產(chǎn)生花粉的過程中會發(fā)生基因重組，秋水仙素處理導致染色體數(shù)目發(fā)生變異，C正確；獲得幼苗1、2的過程都應用了植物組織培養(yǎng)技術，D正確。答案

B[變式訓練2]

(2020·河南安陽林慮中學高二調(diào)研)育種工作者利用不同的方法進行了如圖四組實驗。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖Ⅰ過程由番茄韌皮部細胞形成幼苗A的過程要經(jīng)過________形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化形成幼苗，該過程依據(jù)的原理是__________________________。(2)植物組織培養(yǎng)除了需要提供一定的營養(yǎng)、________________、溫度和光照外，還必須在無菌的條件下進行。(3)已知番茄的紅果(Y)對黃果(y)為顯性，少室(M)對多室(m)為顯性，控制兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上。用紅果多室(Yymm)番茄植株的花粉進行Ⅱ、Ⅲ有關實驗，則Ⅱ過程中，從花粉形成幼苗B所進行的細胞分裂方式是________。Ⅲ過程中植物體C的基因型為________________________。(4)獲得植物體D首先需對番茄和馬鈴薯的韌皮部細胞用________酶處理以去除細胞壁。(5)獲得植物體D的過程叫________________。植物體D與細胞B一樣具有兩親本的遺傳物質(zhì)，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析

(1)Ⅰ過程中高度分化的植物細胞脫分化形成的是愈傷組織，愈傷組織再經(jīng)過再分化形成植物個體(幼苗)，該過程屬于植物組織培養(yǎng)過程，其理論基礎(原理)是植物細胞具有全能性。(2)植物組織培養(yǎng)過程中需要植物激素的誘導。(3)Ⅱ過程中花粉經(jīng)植物組織培養(yǎng)直接長成的幼苗B是單倍體，該過程屬于單倍體體細胞的增殖，而體細胞增殖是通過有絲分裂完成的。植物體C是基因型為Yymm的植株的花粉經(jīng)過花粉兩兩融合形成細胞A后，以植物組織培養(yǎng)的方式得到的。依據(jù)基因自由組合定律可知，親本為Yymm的植物產(chǎn)生的花粉基因組成為Ym、ym，這樣融合細胞A可能是Ym與Ym的花粉融合得到的，也可能是ym與ym的花粉融合得到的，還可能是Ym與ym的花粉融合得到的，即融合細胞A的基因型可能是YYmm或yymm或Yymm。植物組織培養(yǎng)得到的植物體C是細胞A全能性的體現(xiàn)，故植物體C的基因型取決于細胞A，所以植物體C的基因型是YYmm或yymm或Yymm。(4)植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性，要去除植物細胞壁需使用纖維素酶與果膠酶。(5)Ⅳ是植物體細胞雜交的過程。由于細胞B是由番茄與馬鈴薯的體細胞融合而成的，則細胞B具有番茄和馬鈴薯兩親本的遺傳物質(zhì)，植物體D是由細胞B經(jīng)植物組織培養(yǎng)而成的，細胞B的基因型決定了植物體D的基因型。故植物體D與細胞B一樣具有兩親本的遺傳物質(zhì)。答案(1)脫分化植物細胞具有全能性(2)植物激素(或生長素和細胞分裂素)(3)有絲分裂YYmm或Yymm