PAGEPAGE1其次節植物細胞工程的應用[隨堂檢測]學問點一植物組織培育技術的應用1．甘薯種植多年后往往會感染病毒而減產，為此農戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。獲得無病毒幼苗的最佳方法是()A．選擇優良品種進行雜交B．進行遠緣體細胞雜交C．利用芽尖進行組織培育D．人工誘導基因突變解析：選C。利用芽尖通過組織培育能夠快速得到大量的甘薯無病毒苗，提高繁殖率。2．紅江橙種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產上采納莖尖分生組織離體培育的方法快速繁殖無病毒的種苗，以保證該品種的品質和產量水平。這種通過分生組織離體培育獲得種苗的過程不涉及細胞的()A．有絲分裂 B．分化C．減數分裂 D．全能性解析：選C。采納莖尖分生組織離體培育獲得無病毒種苗的技術是植物的組織培育，整個過程中植物細胞的分裂方式都是有絲分裂，不涉及減數分裂，植物組織培育技術的原理是植物細胞的全能性。3．制造人工種子的原理是在組織培育得到的“胚狀體”的最外面用一層有機膜包袱，并在薄膜以內放入一些養分物質，如圖所示。據此推斷下列說法不正確的是()A．“胚狀體”最外面的一層有機膜和里面養分物質分別具有種皮和胚乳的功能B．“胚狀體”來源于離體的植物體細胞，其形成過程中要經過的生理改變大體上是脫分化和再分化C．從保證人工種子正常的生命力及生態系統物質循環上來看，其外部薄膜應具有全透性和能被微生物降解的特點D．在人工種子萌發的過程中“胚狀體”細胞汲取養分液中的物質用于生長等解析：選C。從保證人工種子正常的生命力上來看，其外部薄膜應具有半透性，可以透氣和透水，但是不能讓薄膜以內的養分物質出來。學問點二植物細胞培育技術的應用4．下列關于植物組織培育應用的說法，錯誤的是()A．脫毒苗、人工種子的制備都運用了植物組織培育技術B．采納莖尖、根尖等組織經培育得到的脫毒植物可提高產量和品質C．運用組織培育得到人參、紫草等植株個體，然后從它們的細胞中提取細胞產物D．組織培育過程中經人工誘變等可得到有用突變體，如抗除草劑的白三葉草等已用于生產解析：選C。運用組織培育技術大量生產人參皂苷干粉、紫草素等藥物，利用了細胞產物的工廠化生產，并未培育出完整的植株，而是將離體組織、器官培育到愈傷組織階段，利用細胞的分裂增殖，獲得大量的細胞產物。5．辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫藥工業等領域，其獲得途徑如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A．圖中愈傷組織、脫毒苗和高產細胞系的獲得都體現了植物細胞的全能性B．圖中①和②分別表示辣椒組織培育中細胞的脫分化和再分化過程C．②過程中需用相宜配比的生長素和細胞分裂素溶液處理D．用酶解法將愈傷組織分別成單細胞時，常用的酶是纖維素酶和果膠酶解析：選A。細胞的全能性是指已經分化的細胞仍具有發育成完整個體的潛能，圖中脫毒苗的獲得體現了植物細胞的全能性，愈傷組織和高產細胞系的獲得都沒有體現植物細胞的全能性，A錯誤；圖中①和②分別表示辣椒組織培育中細胞的脫分化和再分化過程，B正確；再分化過程中需用相宜配比的生長素和細胞分裂素溶液處理，以誘導細胞分化的方向，C正確；用酶解法將愈傷組織分別成單細胞時，常用的酶是纖維素酶和果膠酶，以分解植物細胞之間的成分，D正確。6．如圖是植物組織培育的簡圖。請據此回答有關問題：①eq\o(→,\s\up7(脫分化))②eq\o(→,\s\up7(再分化))③→④(1)①表示______________________，它能被培育成為④的根本緣由是________________________________________________________________________________。(2)③→④過程須要光照，緣由是__________________________________________。(3)若想培育作物脫毒苗，①常選用植物的__________；若想制作人工種子，應當選用__________(填編號)。(4)若①是花粉，則④是__________，這項技術可用在________(填育種方法)上。(5)若①是胡蘿卜根尖細胞，則培育成的④的葉片顏色是________，這說明白根尖細胞____________，與葉肉細胞相比，④的根細胞沒有葉綠素，這是________________的結果。(6)紫草素是紫草的細胞產物，可用于制造治療燙傷、割傷的藥物，若用此項技術生產紫草素，培育將進行到________(填編號)。解析：(1)由于細胞具有全能性，所以①能被培育成為④。(2)③→④過程是葉等器官分化形成的過程，葉綠素的形成須要光照條件。(3)若想培育作物脫毒苗，須要選用無病毒的外植體，植物莖尖的分生組織具有旺盛的分裂實力，有極少量的甚至沒有病毒入侵；若想制作人工種子，應當選用③。(4)花粉離體培育獲得的是單倍體植株，單倍體植株可用于單倍體育種。(5)根細胞具有發育成為完整個體所必需的全部基因，所以根細胞培育成的④的葉片是綠色的，由于基因的選擇性表達，④的根細胞沒有葉綠素。(6)愈傷組織能大量產生細胞產物，用組織培育技術生產紫草素應將培育進行到愈傷組織階段。答案：(1)離體的植物器官、組織或細胞細胞中含有發育成為完整個體所必需的全部遺傳信息(全能性)(2)芽發育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成須要光照條件(3)莖尖③(4)單倍體單倍體育種(5)綠色具有全能性基因選擇性表達(6)②[課時作業]一、選擇題1．甘薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化，目前生產上采納組織培育的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質和產量。那么采納的組織應當是()A．葉肉 B．根毛C．莖尖 D．花粉解析：選C。剛分裂形成的芽尖、莖尖或根尖還沒有受到病毒侵染，可用作獲得無病毒植株的試驗材料，C項正確。2．僅運用植物組織培育技術，不能培育或生產出()A．抗蟲棉 B．無病毒植株C．人工種子 D．細胞產物——生物堿解析：選A?？瓜x棉需首先通過轉基因技術把外源抗蟲基因轉入棉花細胞，然后再通過植物組織培育技術培育獲得。而無病毒植物的培育、人工種子及細胞產物——生物堿僅通過植物組織培育技術即可獲得。3．經植物組織培育技術培育出來的植物一般很少有植物病毒危害，其緣由在于()A．在組織培育過程中經過了脫分化和再分化，進行的是快速分裂和分化B．人工配制的培育基上，植物病毒根本無法生存C．進行組織培育用的材料是剛分裂產生的莖尖、根尖或芽尖D．接種組織培育之前進行了嚴格的消毒處理解析：選C。進行組織培育用的材料是剛分裂產生的莖尖、根尖或芽尖，不含植物病毒，且培育是在無菌條件下進行的，所以經植物組織培育技術培育出來的植物一般很少有植物病毒危害，C正確；A、B、D選項與緣由無關。4．對人工種子科學的說明是()A．通過科技手段人工合成的種子B．利用植物組織培育技術獲得的種子C．種皮能夠自我生成的種子D．人工種子發芽率低解析：選B。人工種子是經植物組織培育獲得胚狀體、不定芽等，然后經人工薄膜包裝得到的種子。5．某種極具欣賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應用多種技術獲得大量優質苗，下列技術中不能選用的是()A．利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗B．采納花粉粒組織培育獲得單倍體幼苗C．采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上D．采納幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培育解析：選B。利用扦插、嫁接、植物組織培育的方法能快速繁殖種苗，且能夠保持親本的優良性狀；花粉粒離體培育可獲得單倍體幼苗，其性狀可能與親本不一樣。6．下列選項中，不須要采納植物組織培育技術的是()A．利用花藥離體培育得到單倍體植株B．利用基因工程培育抗蟲棉的棉花植株C．利用細胞工程培育“番茄—馬鈴薯”雜種植株D．利用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗得到相應的多倍體植株解析：選D。花藥離體培育得到單倍體，由配子發育形成個體，須要采納植物組織培育技術，體現植物細胞的全能性，A錯誤；通過基因工程的方法獲得含抗蟲基因的棉花細胞，經過植物組織培育獲得抗蟲棉植株，B錯誤；植物體細胞雜交形成“番茄—馬鈴薯”雜種細胞，經過植物組織培育形成雜種植株，C錯誤；利用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，得到多倍體植株，是植物的正常發育，沒有利用植物組織培育技術，D正確。7．如圖表示基因型為AaBb的水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在肯定條件下形成試管苗的培育過程。下列相關敘述錯誤的是()A．愈傷組織是花粉細胞通過有絲分裂后形成的不規則的細胞團B．在愈傷組織的形成過程中，必需從培育基中獲得水、無機鹽和小分子的有機物等養分物質C．為促進花粉細胞分裂生長，在培育基中應加入相宜濃度的生長素等植物激素D．試管苗可能出現的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb解析：選D?；ǚ凼峭ㄟ^減數分裂形成的，其基因型為AB或Ab或aB或ab，由花粉發育而來的個體未經秋水仙素處理，是單倍體。8．下面的簡式表示植物組織培育的大致過程，據此推斷不正確的是()eq\a\vs4\al(①\o(→,\s\up7(脫分化))②\o(→,\s\up7(再分化))③→④)A．若①是來自兩種植物體細胞融合的雜種細胞，則④可能出現兩種植物的遺傳特性B．若①是花粉，則④是單倍體植株，經染色體加倍后可得到穩定遺傳的品種C．若①是人參細胞，對②進行擴大培育可提高細胞產物人參皂苷的產量D．若①是具有雜種優勢的農作物細胞，則用③進行繁育會發生性狀分別解析：選D。若①是來自不同植物體細胞融合的雜種細胞，由于具有兩種生物的遺傳物質，可能出現兩種植物的遺傳特性，故A正確；若①是花粉，植物組織培育得到的是單倍體植株，經染色體加倍后可得到純合子，故B正確；細胞產物的工廠化生產用到的細胞是愈傷組織，為圖中的②，故C正確；由于植物組織培育屬于無性繁殖，不會發生性狀分別，故D錯誤。9．二倍體植株采納花藥離體培育獲得單倍體植株，再經人工誘導培育出新品種，育種過程中不涉及()A．用秋水仙素處理萌發的種子B．細胞分裂C．愈傷組織的形成D．染色體數目加倍解析：選A。采納花藥離體培育獲得單倍體植株后，干脆對幼苗運用秋水仙素，沒有涉及種子。10．下圖表示四倍體蘭花葉片通過植物組織培育形成植株的過程，相關敘述中正確的是()A．②和③階段會發生減數分裂B．①階段需生長素而③階段需細胞分裂素C．①階段有細胞增殖但無細胞分化D．此蘭花的花藥離體培育所得植株為二倍體解析：選C。在植物組織培育過程中涉及有絲分裂，沒有減數分裂，A錯誤；在植物組織培育過程中，培育基中須要添加生長素和細胞分裂素，B錯誤；植物組織培育技術包括脫分化和再分化兩個階段，而過程①是脫分化階段，有細胞增殖但無細胞分化，C正確；依據題干可知，蘭花是四倍體植物，減數分裂后產生的生殖細胞中含有兩個染色體組，因此由花藥離體培育獲得單倍體植株，體細胞中含有2個染色體組，D錯誤。11．基因工程打破了物種之間溝通的界限，為花卉育種供應了新的技術保障。下圖為花卉育種的過程(字母代表相應的物質或結構，數字代表過程或方法)。下列說法正確的是()A．①過程須要的酶有限制酶和DNA聚合酶B．檢測轉基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采納抗原—抗體雜交技術C．②過程常用的方法是農桿菌轉化法D．③④過程為分化和再分化，該過程體現了植物細胞的全能性答案：C12．某農學院對玉米(2N＝20)的花粉進行離體培育和再生植株的探討(圖示如下)，下列有關敘述中哪項是不正確的()A．圖示過程在育種中稱為單倍體育種B．在花粉形成過程中等位基因分別，非同源染色體的非等位基因自由組合C．對培育基進行滅菌，對花粉進行消毒后才能進行接種和培育D．花粉離體培育得到的植株有10條染色體，是單倍體解析：選A。圖示過程在育種中稱之為花藥的離體培育，為單倍體植株，而在單倍體育種中還須要秋水仙素處理單倍體幼苗，故A錯誤；花粉的形成過程就是減數分裂的過程，減數第一次分裂后期，等位基因隨著同源染色體的分開而分別，而位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，故B正確；為了防止雜菌對組織培育過程的干擾，對培育基滅菌和花粉消毒后才能進行接種和培育，故C正確；花粉離體培育得到的植株有10條染色體且不成對，是單倍體，故D正確。二、非選擇題13．玉米是一種主要的農作物，為了提高玉米的產量，科學家做了大量的探討工作，如圖是關于玉米培育的過程，請據圖回答下列問題：(1)如圖A→C，發育成植株D，取D的花藥進行離體培育的幼苗，屬于________，如圖E→F，經秋水仙素處理后發育成植株G；從生殖方式上分析，A→D屬于______生殖。(2)取莖尖進行培育的緣由是___________________________________________。(3)A→C的過程要嚴格限制________條件。(4)F→G的過程中用________處理，使細胞染色體數目加倍，用E→G途徑育種的優點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若想培育出一種能抗蟲的玉米新品種，可以采納________育種；若想培育出一種地上結玉米，地下結馬鈴薯的植株，可以利用________________技術。解析：(1)取D的花藥進行離體培育成幼苗，如圖E→F，經秋水仙素處理后發育成植株G，此過程屬于單倍體育種，從生殖方式上分析，A→D屬于無性生殖。(2)由于莖尖細胞幾乎無病毒，則可通過組織培育形成無毒苗。(3)在植物組織培育過程中，要嚴格限制無菌條件。(4)F→G的過程中用秋水仙素處理，使細胞染色體數目加倍；用E→G途徑進行單倍體育種的優點是干脆得到穩定遺傳的優良品種，自交后代不發生性狀分別，極大地縮短了育種年限。(5)若想培育出一種能抗蟲的玉米新品種，可以采納基因工程育種；若想培育出一種地上結玉米，地下結馬鈴薯的植株，可以利用植物體細胞雜交技術。答案：(1)單倍體無性(2)分生區旁邊病毒極少，甚至無病毒(3)無菌(4)秋水仙素干脆得到穩定遺傳的優良品種，極大地縮短了育種年限(5)基因工程植物體細胞雜交14．如圖表示通過二倍體植株甲(自花傳粉植物)和植株乙培育植株A、B、C、D、E的過程，其中植株甲的基因型為AaBb，兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。請據圖回答下列問題：(1)植株A是____倍體，經秋水仙素處理后獲得的植株B的基因型為__________________________。(2)培育植株D的過程中，由離體細胞形成愈傷組織的過程稱為________，若要制備人工種子，則需誘導愈傷組織形成________結構，再包袱上人工種皮。(3)獲得植株E的過程稱為____________________，其過程中兩個原生質體融合時，常用的誘導劑是________________________________________________________。(4)植株A、D、E的培育過程中都須要采納的生物技術是________________，其理論基礎是______________。植株A、B、C、D、E中可能與植株甲的基因型相同的是植株________。解析：(1)甲植株的花粉離體培育得到的植株A為單倍體植株。植株甲的基因型為AaBb，花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab，經秋水仙素處理后獲得的植株B的基因型為AABB或AAbb或aaBB或aabb。(2)培育植株D的過程中，由離體細胞形成愈傷組織的過程稱為脫分化，若要制備人工種子，則需誘導愈傷組織形成胚狀體結構，再包袱上人工種皮。(3)獲得植株E的過程稱為植物體細胞雜交，其過程中兩個原生質體融合時，常用的誘導劑是聚乙二醇。(4)植株A、D、E的培育過程中都須要采納的生物技術是植物組織培育，其理論基礎是植物細胞的全能性。植株A、B、C、D、E中，植株A為單倍體，植株B是純合體，植株E是多倍體，所以可能與植株甲的基因型相同的是植株C、D。答案：(1)單AABB或AAbb或aaBB或aabb(2)脫分化胚狀體(3)植物體細胞雜交聚乙二醇(4)植物組織培育植物細胞的全能性C、D15．如圖表示植物組織培育的大體過程，請回答問題：(1)外植體是指____________________________________________________。由外植體通過植物組織培育技術培育出完整植株，這項技術利用了________________原理。通過組織培育技術進行植物繁育，可以很好地保持親本的優良性狀，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)階段A、B分別代表_________________________________________________。過程①、②分別表示___________________________________________________。(3)將B結構用適量的養分、無機鹽、有機碳源以及農藥、抗生素、有益菌等(即人工種皮