《2015-2016學(xué)年高中生物 專(zhuān)題二 細(xì)胞工程 第6課時(shí) 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2015-2016學(xué)年高中生物 專(zhuān)題二 細(xì)胞工程 第6課時(shí) 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用學(xué)案 新人教版選修3（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第6課時(shí)　植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 [目標(biāo)導(dǎo)讀]　1.閱讀教材，概述植物繁殖的新途徑及原理。2.概述人工種子的組成并和自然種子進(jìn)行區(qū)別。3.概述作物新品種的培育和細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。 [重難點(diǎn)擊]　1.植物繁殖的新途徑及原理。2.人工種子的組成。 1．植物的繁殖方式 繁殖方式 2．植物的營(yíng)養(yǎng)繁殖(屬于無(wú)性生殖) [課堂導(dǎo)入]　 如圖是三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程，無(wú)子西瓜不能用種子繁殖，但是運(yùn)用植物細(xì)胞工程技術(shù)就可以大量繁殖了。 探究點(diǎn)一　植物繁殖的新途徑 植物細(xì)胞工程作為一門(mén)新興的生物技術(shù)，已經(jīng)普遍應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)的方方面面。下面圖示都是利用了植物組織培養(yǎng)，觀

2、察并回答問(wèn)題。 1．微型繁殖 (1)概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 (2)特點(diǎn)： ①無(wú)性繁殖，能夠保持種苗的優(yōu)良遺傳特性(如圖1)。 ②選取材料少；繁殖速度快，周期短；不受季節(jié)、氣候、自然災(zāi)害等因素的影響。 ③可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)。 小貼士　微型繁殖是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，實(shí)際上是無(wú)性生殖的一種。在繁殖的過(guò)程中，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，因此親、子代細(xì)胞內(nèi)DNA相同，具有相同的基因，能保證親、子代遺傳特性不變。利用這種技術(shù)能高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。 2．作物脫毒 (1)取材：無(wú)病毒的莖尖組織。 (2)圖2所示脫毒草莓產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，要得到脫毒苗

3、，材料選取的關(guān)鍵是選取植物的莖尖(或根尖)來(lái)作為植物組織培養(yǎng)的外植體。這是因?yàn)橹参锏姆稚M織細(xì)胞中一般是不含病毒的。如果將未被病毒感染的植株的分生組織用植物組織培養(yǎng)的方法培育幼苗，用于生產(chǎn)，可以避免病毒對(duì)作物的影響，大大提高作物的產(chǎn)量。 小貼士　病毒是寄生性生物，在用種子繁殖或用植物根、莖無(wú)性繁殖過(guò)程中，種子、根、莖的細(xì)胞中可能攜帶著病毒并傳給下一代，使其繁殖的子代感染病毒。 3．人工種子 (1)概念：以植物組織培養(yǎng)獲得的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，外面包被上人工薄膜，在適宜的條件下以萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗的種子。 (2)結(jié)構(gòu)：由胚狀體、作為保護(hù)性外殼的人工種皮和提供發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)的人工胚

4、乳組成。如圖所示： (3)優(yōu)點(diǎn) ①屬于無(wú)性生殖，無(wú)天然種子因有性生殖引起的基因重組而發(fā)生性狀分離的現(xiàn)象。 ②生產(chǎn)上不受季節(jié)、氣候和地域的限制。 ③利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和機(jī)械化管理。 歸納提煉 作物脫毒、人工種子的培育過(guò)程均采用組織培養(yǎng)技術(shù) (1)作物脫毒主要是強(qiáng)調(diào)組織培養(yǎng)的取材一定是無(wú)毒的(如莖尖、根尖)，才能繁殖出無(wú)毒的幼苗。 (2)人工種子的培育也是采用組織培養(yǎng)技術(shù)，但是只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等材料，包上人工種皮就可形成人工種子。它含有胚狀體發(fā)芽所需要的營(yíng)養(yǎng)成分或植物激素，還應(yīng)含有殺菌劑，以防播種后微生物的侵害，相當(dāng)于種子的子葉或胚乳。人工種子發(fā)

5、芽得到的幼苗能保持親本的優(yōu)良性狀，另外還不受氣候、季節(jié)和地域的限制。 活學(xué)活用 1．下面為番茄植物組織培養(yǎng)過(guò)程的流程圖解，以下相關(guān)敘述不正確的是(　　) a,b,c,d,e, A．脫分化發(fā)生在b步驟，形成愈傷組織，在此過(guò)程中植物激素發(fā)揮了重要作用 B．再分化發(fā)生在d步驟，是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過(guò)程 C．從葉組織塊到種苗形成的過(guò)程說(shuō)明番茄葉片細(xì)胞具有全能性 D．人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題 答案　B 解析　由愈傷組織形成胚狀體結(jié)構(gòu)的過(guò)程叫再分化，發(fā)生在c過(guò)程，故選項(xiàng)B錯(cuò)。b過(guò)程是指植物組織形成愈傷組織的過(guò)程，叫脫分化；脫分化、再分

6、化都是由培養(yǎng)基中不同激素及其濃度比決定的；植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性；人工種子的優(yōu)點(diǎn)是可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題。 探究點(diǎn)二　作物新品種的培育和細(xì)胞產(chǎn)物的 工廠化生產(chǎn) 1．單倍體育種 (1)原理：植物細(xì)胞的全能性。 (2)方法：植物的組織培養(yǎng)技術(shù)及染色體變異。 (3)過(guò)程：花藥離體培養(yǎng)愈傷組織單倍體植株正常植株。 (4)優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)伪扼w經(jīng)過(guò)染色體加倍，獲得的后代為純合子，可明顯縮短育種年限(一般為2年)。 (5)缺點(diǎn)：技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，需要與雜交育種結(jié)合，其中的花藥離體培養(yǎng)過(guò)程需要組織培養(yǎng)技術(shù)的支持，多限于植物。 2．突變體育種 (1)原

7、理：基因突變和植物細(xì)胞的全能性。 (2)過(guò)程 (3)優(yōu)點(diǎn)：提高了愈傷組織的突變率，可以獲得高抗、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的新品種，加快了育種進(jìn)程。 (4)缺點(diǎn) ①突變不定向，需要處理大量突變材料。 ②突變少利多害，符合人們需要、有利的品種比較少。 3．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) (1)寫(xiě)出細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)流程 外植體(離體的植物器官、組織或細(xì)胞)愈傷組織細(xì)胞懸液細(xì)胞產(chǎn)物。 (2)完善下列工廠化生產(chǎn)人參皂甙的基本過(guò)程 ①選擇人參根作為外植體進(jìn)行培養(yǎng)，產(chǎn)生愈傷組織，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)選擇找到增殖速度快而且細(xì)胞內(nèi)人參皂甙含量高的細(xì)胞株作為種子。 ②將第一步選擇的細(xì)胞株放在發(fā)酵罐中的適合培養(yǎng)液

8、中進(jìn)行液體培養(yǎng)，增加細(xì)胞數(shù)量。 ③將發(fā)酵罐中培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行破碎，從中提取人參皂甙。 小貼士　植物組織培養(yǎng)的目的不同，培養(yǎng)階段也不同：若獲得人工種子，則培養(yǎng)到胚狀體階段；若提取細(xì)胞產(chǎn)物，則培養(yǎng)到愈傷組織階段；若獲得新個(gè)體，則培養(yǎng)到試管苗階段。 歸納提煉 植物組織培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的區(qū)別 (1)含義不同：植物組織培養(yǎng)是指在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，把植物離體的器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整的植物體。而植物細(xì)胞培養(yǎng)是將組織培養(yǎng)過(guò)程中形成的愈傷組織或其他易分散的組織置于液體培養(yǎng)基中，進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，得到分散游離的懸浮細(xì)胞，通過(guò)繼代培養(yǎng)使細(xì)胞增殖，從而獲得大量的細(xì)胞群體的一種技術(shù)。

9、 (2)目的不同：植物組織培養(yǎng)的目的是得到更多的植物體，而植物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得人類(lèi)所需要的細(xì)胞代謝產(chǎn)物。 活學(xué)活用 2．在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，容易獲得突變體的主要原因是(　　) A．培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分裂狀態(tài) B．培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富，易于植物生長(zhǎng) C．紡錘絲的形成容易受抑制 D．DNA復(fù)制容易受抑制 答案　A 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用 1．下列屬于植物的微型繁殖技術(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(zhǎng)成新個(gè)體 C．扦插的葡萄枝長(zhǎng)成新個(gè)體 D．柳樹(shù)芽發(fā)育成枝條 答案　A 解析　解答本題需要從兩個(gè)方面入手，首先，水稻種子萌

10、發(fā)并長(zhǎng)成新個(gè)體、柳樹(shù)芽發(fā)育成枝條均屬于個(gè)體發(fā)育部分；其次，扦插的葡萄枝長(zhǎng)成新個(gè)體屬于無(wú)性生殖中的營(yíng)養(yǎng)生殖。 2．對(duì)人工種子正確的解釋是(　　) A．通過(guò)科學(xué)手段人工合成的種子 B．利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得的種子 C．種皮能自我生成的種子 D．人工種子發(fā)芽率低 答案　B 解析　人工種子就是以通過(guò)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。該種子在適宜條件下同樣能萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗，因此人工種子的發(fā)芽率并不低。 3．下圖表示某植物的培育過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．A→F不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 B．C中是高度液泡化的薄壁細(xì)胞

11、 C．植株A和F中的染色體組數(shù)不同 D．植株F一般不能直接應(yīng)用于生產(chǎn) 答案　A 解析　圖中所示B→F為花藥離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗，體現(xiàn)了生殖細(xì)胞也具有全能性。但F與A中的染色體組數(shù)不同，一般需經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍后才可應(yīng)用于生產(chǎn)。 4．關(guān)于番茄—馬鈴薯雜種植株，下列敘述不正確的是(　　) A．若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞內(nèi)含(m＋n)條染色體 B．過(guò)程②結(jié)束后需要淘汰自身融合的細(xì)胞 C．過(guò)程③不存在細(xì)胞分裂 D．這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到雜種植物的培育中 答案　D 5．人工種子是人們模仿天然種子的結(jié)構(gòu)制造出來(lái)的生命有機(jī)體，它

12、能像天然種子一樣萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種子的核心部分是被外層物包埋的具有類(lèi)似種子胚功能的胚狀體，胚狀體不同于一般種子的胚，它是由非合子細(xì)胞分化形成的類(lèi)似于胚的結(jié)構(gòu)物，所以又稱(chēng)“體細(xì)胞胚”“花粉胚”。胚狀體可從懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞中得到，也可以通過(guò)試管培養(yǎng)的莖尖、芽尖、子房、花粉等獲得。將胚狀體包埋在一個(gè)能提供營(yíng)養(yǎng)的膠質(zhì)中，經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝，便成了所謂的“人工種子”。其培育過(guò)程如圖所示： 請(qǐng)根據(jù)以上材料回答下列問(wèn)題： (1)人工種子依據(jù)的原理是______________________，經(jīng)過(guò)________________技術(shù)培育而成。 (2)包埋胚狀體的膠質(zhì)可以看做是種子的哪部分結(jié)構(gòu)？ __

13、______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)某二倍體植物基因型為DdTt，利用這種生物技術(shù)采用花藥離體培養(yǎng)的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工種子，這種種子萌發(fā)形成的個(gè)體為_(kāi)_______，基因型為_(kāi)

14、_________________。 (4)如果外植體為植物的莖尖，通過(guò)①的處理可使細(xì)胞彼此分離，可加入________。 A．15%的鹽酸 B．淀粉酶 C．果膠酶 D．胰蛋白酶 (5)②表示脫分化過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是__________________；③表示再分化過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是________________________________________________________________________。 (6)從上面所述胚狀體的類(lèi)型分析，人工種子萌發(fā)長(zhǎng)成的植株是否可育？ ______________________________________________

15、__________________________________________________________________________________________________。 答案　(1)植物細(xì)胞的全能性　植物組織培養(yǎng)　(2)胚乳或子葉　(3)單倍體　DT、Dt、dT、dt　(4)C　(5)使細(xì)胞恢復(fù)分裂　基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的改變　(6)若是由花粉發(fā)育而來(lái)的則不可育，若是由莖尖、根尖等營(yíng)養(yǎng)器官發(fā)育而來(lái)的則可育 解析　(1)人工種子依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性，經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育而成。(2)包埋胚狀體的膠質(zhì)可以看做是提供營(yíng)養(yǎng)的胚乳或子葉。

16、(3)某二倍體植物基因型為DdTt，采用花藥離體培養(yǎng)的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工種子，這種種子萌發(fā)形成的個(gè)體為單倍體，其基因型有DT、Dt、dT、dt。(4)如果外植體為植物的莖尖，通過(guò)①的處理可使細(xì)胞彼此分離，可加入果膠酶使細(xì)胞間的物質(zhì)分解。(5)②表示脫分化過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是使細(xì)胞恢復(fù)分裂；③表示再分化過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的改變。(6)人工種子萌發(fā)長(zhǎng)成的植株是否可育主要看離體培養(yǎng)材料的來(lái)源。 基礎(chǔ)過(guò)關(guān) 知識(shí)點(diǎn)一　植物繁殖的新途徑 1．下列屬于微型繁殖的是(　　) A．馬鈴薯的塊莖繁殖 B．小麥的種子繁殖 C．一片花瓣的繁殖 D．

17、柳樹(shù)的扦插繁殖 答案　C 解析　微型繁殖是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，將離體的植物組織、器官、細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，獲得大量相同子代的過(guò)程。 2．人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來(lái)進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，這是利用了該項(xiàng)技術(shù)的哪些特點(diǎn)(　　) A．操作簡(jiǎn)單 B．使優(yōu)良性狀組合在一起 C．培育新的性狀 D．高效性和保持種苗的優(yōu)良遺傳特性 答案　D 解析　植物微型繁殖技術(shù)繁殖植物就是利用其優(yōu)點(diǎn)：一是繁殖高效快速，二是能保持優(yōu)良品種的遺傳特性。植物微型繁殖技術(shù)的方法是植物的組織培養(yǎng)技術(shù)，是一種無(wú)性繁殖方式，后代與親代性狀相同，操作過(guò)程并不簡(jiǎn)單。 3．人工種子比天然種子有許多優(yōu)越性，下列對(duì)其優(yōu)越性的敘述，不正確

18、的是(　　) A．可使自然狀態(tài)下不結(jié)子的植物得以繁殖 B．方便貯藏和運(yùn)輸 C．可以隨意改變植物的遺傳性狀 D．可快速、大量繁殖 答案　C 解析　人工種子是通過(guò)植物細(xì)胞工程完成的，所以可以使在自然條件下不結(jié)子或珍貴的植物得以繁殖。人工種子外層是起保護(hù)作用的薄膜，類(lèi)似天然種子的種皮，因此，可以很方便地貯藏和運(yùn)輸。人工種子的生產(chǎn)不受季節(jié)限制，而且快捷高效。人工種子可以保持物種優(yōu)良的遺傳性狀。 知識(shí)點(diǎn)二　作物新品種的培育 4．下列哪種生物不能通過(guò)突變體的利用而獲得(　　) A．抗除草劑的白三葉草 B．生產(chǎn)胰島素的大腸桿菌 C．高產(chǎn)的水稻 D．蛋白質(zhì)含量高的小麥 答案　B 解

19、析　突變體育種可通過(guò)基因突變或染色體變異而獲得高產(chǎn)、高抗、有機(jī)物含量豐富的品種，但獲得生產(chǎn)胰島素的大腸桿菌不可能通過(guò)突變而獲得，一般可通過(guò)基因工程(轉(zhuǎn)基因技術(shù))而獲得。 5．下列應(yīng)用不涉及植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是(　　) A．花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株 B．秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株 C．人工種子培育 D．“番茄—馬鈴薯”雜種植株培育 答案　B 解析　花藥離體培養(yǎng)、人工種子培育和體細(xì)胞雜種植株的培育均需要植物組織培養(yǎng)作為技術(shù)手段，而秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成與植物組織培養(yǎng)沒(méi)有直接關(guān)系。 6．馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，種植的世代多了以后往往會(huì)感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)民希望得到無(wú)病

20、毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無(wú)病毒幼苗的最佳方法是(　　) A．選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交 B．進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交 C．利用芽尖進(jìn)行組織培養(yǎng) D．人工誘導(dǎo)基因突變 答案　C 解析　本題的關(guān)鍵詞是“獲得無(wú)病毒幼苗”，根據(jù)這一點(diǎn)，首先要想到作物脫毒這一技術(shù)。況且，馬鈴薯本身就是無(wú)性繁殖的，而作物脫毒時(shí)采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，形成的脫毒苗中遺傳物質(zhì)和親本是完全相同的，只是少了原來(lái)的病毒，這也是無(wú)性繁殖。 7．植物組織培養(yǎng)的過(guò)程可以歸納為：①②③―→④。對(duì)此敘述有錯(cuò)誤的是(　　) A．②―→③的再分化過(guò)程中，當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的濃度比低時(shí)，有利于根的生長(zhǎng) B．植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是細(xì)胞的

21、全能性 C．③―→④過(guò)程指植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)階段 D．②包裹上人造種皮可獲得人工種子 答案　D 解析　只有將離體植物細(xì)胞或組織培養(yǎng)成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)，再包上人造種皮，才能得到人工種子，而②是未分化的愈傷組織，不具有生根發(fā)芽能力，只有在分化培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，才能用于制造人工種子。 知識(shí)點(diǎn)三　細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 8．對(duì)人參皂甙干粉進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，下列何種技術(shù)是必需的(　　) A．雜交育種 B．植物組織培養(yǎng) C．多倍體育種 D．單倍體育種 答案　B 解析　對(duì)人參皂甙干粉進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，必須先通過(guò)組織培養(yǎng)獲得人參皂甙含量最高的細(xì)胞株，然后進(jìn)行發(fā)酵大規(guī)模生產(chǎn)。

22、能力提升 9．下圖是人工種子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，對(duì)其敘述不正確的是(　　) A．人工種子的胚乳中含有胚狀體發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可以添加農(nóng)藥和植物激素 B．人工種子可以工業(yè)化生產(chǎn)，播種人工種子可節(jié)省大量的糧食 C．人工種子克服了有些作物品種繁殖能力差或發(fā)芽率低等問(wèn)題 D．人工種子的胚狀體還未分化出胚芽、胚軸和胚根等結(jié)構(gòu) 答案　D 解析　人工種子是經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，包裹上人工種皮而形成的種子。胚狀體與正常受精卵發(fā)育形成的胚有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)和發(fā)育階段。在人工種子胚乳中，除了添加種子萌發(fā)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還可添加農(nóng)藥、植物激素、固氮菌等。 10．人工種子

23、是人們模仿天然種子結(jié)構(gòu)制造出來(lái)的生命有機(jī)體，它能像天然種子一樣萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種子的核心部分胚狀體可以由懸浮培養(yǎng)的芽尖細(xì)胞得到，也可以通過(guò)試管培養(yǎng)的花粉或胚囊獲得，由此人們把胚狀體分為“體細(xì)胞胚”和“花粉胚”。請(qǐng)據(jù)此判斷下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難、發(fā)芽率低等問(wèn)題 B．培育胚狀體利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù) C．同一種植物“體細(xì)胞胚”和“花粉胚”的染色體的數(shù)目比為1∶1 D．該項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性 答案　C 解析　體細(xì)胞胚是由植物的體細(xì)胞經(jīng)脫分化和再分化形成的，花粉胚是由花粉經(jīng)脫分化和再分化形成的。同一種植物“體細(xì)胞胚”和

24、“花粉胚”的染色體的數(shù)目之比為2∶1。 11．如圖為植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程，則制造人工種子，及生產(chǎn)治療燙傷、割傷的藥物——紫草素，應(yīng)分別選用編號(hào)(　　) ①②③―→④ A.④、② B.③、②,C.④、③ D.②、③ 答案　B 解析　人工種子是指已分化的胚狀體等用合適的“人工種皮”進(jìn)行包裹得到的種子，所以應(yīng)為再分化后的③，而獲取細(xì)胞產(chǎn)物紫草素則培養(yǎng)到具有產(chǎn)生此物質(zhì)的細(xì)胞群體②即可，無(wú)需獲得植株。 12.用單倍體育種方法可以明顯縮短育種年限，下列有關(guān)其原因的說(shuō)法正確的是(　　) A.通過(guò)染色體加倍的可育植株，等位基因純合，這樣的植株自交后代不發(fā)生性狀分離 B.單倍體植株只有一套

25、染色體，不會(huì)出現(xiàn)等位基因，也就不會(huì)有雜合子，后代不會(huì)發(fā)生性狀分離 C.兩個(gè)單倍體交配后，后代都是純合子，純合子自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離 D.以上三種說(shuō)法均正確 答案　A 解析　單倍體育種是取花藥培養(yǎng)獲得單倍體植株后，用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍，基因組成純合，所以自交后代不發(fā)生性狀分離。 13.科學(xué)家從懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞、離體花粉或胚囊中，通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得胚狀結(jié)構(gòu)(胚狀體)。胚狀體不同于一般的種子胚，它是由非合子細(xì)胞分化形成的類(lèi)似于胚的結(jié)構(gòu)物，所以，又稱(chēng)“體細(xì)胞胚”或“花粉胚”。胚狀體在一定的條件下，可以通過(guò)個(gè)體發(fā)育過(guò)程形成植株。將其包埋在一個(gè)能提供營(yíng)養(yǎng)的膠質(zhì)中，外面包裹上

26、人造種皮，便制成了“人工種子”。目前，我國(guó)科學(xué)家利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)已在煙草、水稻、小麥和玉米等植物上成功誘導(dǎo)出胚狀體，而美、法等各國(guó)正著手將人工種子市場(chǎng)化、商品化。 (1)簡(jiǎn)要?dú)w納“離體的細(xì)胞”進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得胚狀體的過(guò)程：_____________________ _________________________________________________________________。 (2)“人工種子”大體由胚狀體、包埋胚狀體的膠質(zhì)以及人造種皮三部分組成。包埋胚狀體的膠質(zhì)相當(dāng)于自然種子中的　　　　　　，其中富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這是因?yàn)開(kāi)_______________ __

27、________________________________________________________________。 為了滿足胚狀體代謝的需求，“人造種皮”還必須具有良好的　　　　　　　性能。 (3)由“人工種子”萌發(fā)出的植株是否可育？ ________________________________________ _______________________________。 (4)寫(xiě)出“人工種子”商品化的意義(兩項(xiàng))：_________________________________________ _______________________________

28、__________________________________。 (5)培育胚狀體利用了　　　　　　　　　　　　　　這一項(xiàng)生物技術(shù)。在該過(guò)程中培養(yǎng)基中需要添加　　　　　　和　　　　　　兩種激素，還需要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行嚴(yán)格的　　　　　　　。 (6)利用“人工種子”繁殖后代屬于__________________________________________。 (7)該項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用，反映了細(xì)胞的______________________________________性。 答案　(1)離體的細(xì)胞脫分化愈傷組織胚狀體 (2)胚乳或子葉　胚狀體在萌發(fā)初期不能進(jìn)行光合作用　透水、透氣

29、　(3)由花粉培養(yǎng)發(fā)育的植株一般不可育，由體細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育的植株是可育的　(4)可用于苗木的快速繁育、無(wú)病毒植株培養(yǎng)、解決有些作物繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題(回答其中的兩項(xiàng)即可)　(5)植物組織培養(yǎng)　生長(zhǎng)素　細(xì)胞分裂素　滅菌　(6)無(wú)性繁殖　(7)全能 解析　(1)～(4)胚狀體一般是利用愈傷組織分化形成的。利用胚狀體制“人工種子”時(shí)，需包裹上“人造種皮”、膠質(zhì)等，為了滿足胚狀體代謝的需求，“人造種皮”則必須具有良好的透水、透氣性能，以利于胚狀體吸收水分和氧氣。包埋胚狀體的膠質(zhì)相當(dāng)于自然種子中的胚乳或子葉，富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能為胚狀體的發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于二倍體植物，若

30、“人工種子”由花粉培養(yǎng)發(fā)育，得到的植株一般不可育；若由體細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育，則是可育的。“人工種子”的培養(yǎng)，可用于苗木的快速繁育，無(wú)病毒植株培養(yǎng)，解決有些作物繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題。(5)～(7)培育胚狀體利用了植物組織培養(yǎng)這一項(xiàng)生物技術(shù)。在該過(guò)程中，培養(yǎng)基中需要添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素兩種激素，它們對(duì)培養(yǎng)分化的方向具有決定性作用。另外，還需要對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌，防止雜菌污染。由于“人工種子”只能獲得一個(gè)親本的性狀，因此，利用“人工種子”繁殖后代屬于無(wú)性繁殖。該項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用，反映了細(xì)胞的全能性。 個(gè)性拓展 14．醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)紫杉醇能有效治療某些癌癥。獲得紫杉醇的傳統(tǒng)方法

31、是從紅豆杉屬植物的樹(shù)皮中提取，但產(chǎn)量有限，也不利于瀕危的紅豆杉的保護(hù)。研究發(fā)現(xiàn)，紅豆杉的其他組織細(xì)胞也能生產(chǎn)紫杉醇，有人嘗試用細(xì)胞工程技術(shù)生產(chǎn)。下圖為三種紅豆杉細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞數(shù)量與紫杉醇產(chǎn)量的數(shù)據(jù)圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)據(jù)圖分析，獲得高產(chǎn)紫杉醇應(yīng)選________紅豆杉為原料，培養(yǎng)后期紫杉醇產(chǎn)量出現(xiàn)下降的原因包括______________________等。 (2)將紅豆杉細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成________方可接種到培養(yǎng)基中。 (3)在培養(yǎng)過(guò)程中，要不斷通入無(wú)菌空氣并進(jìn)行攪拌的目的是______________________和___________________

32、_____________________________________________________。 (4)利用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇與傳統(tǒng)方法提取紫杉醇相比，前者具有________________________________________________________________________。 答案　(1)云南　活細(xì)胞數(shù)量減少，某些代謝產(chǎn)物的積累 (2)愈傷組織 (3)保證氧氣供應(yīng)充足　使細(xì)胞與培養(yǎng)液及氧氣充分接觸 (4)產(chǎn)量高、節(jié)約資源、有利于生態(tài)保護(hù)等優(yōu)點(diǎn) 解析　(1)由紫杉醇含量數(shù)據(jù)圖可知云南紅豆杉產(chǎn)量最高，隨著培養(yǎng)時(shí)間的加長(zhǎng)，培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，某些有害代謝產(chǎn)物積累，使活細(xì)胞數(shù)量減少，從而紫杉醇產(chǎn)量下降。(2)培養(yǎng)是為了獲得細(xì)胞產(chǎn)物，所以培養(yǎng)到愈傷組織即可。(3)通入無(wú)菌空氣是保證氧氣的供應(yīng)，而攪拌是為了讓細(xì)胞與培養(yǎng)液及氧氣充分接觸。(4)利用組織培養(yǎng)提取紫杉醇具有產(chǎn)量高，耗材少，且不會(huì)對(duì)生態(tài)造成破壞等優(yōu)點(diǎn)。 12