2.1 植物细胞工程（第3课时）（知识梳理+课后训练）-2022-2023学年高二生物同步精品课堂（人教版2019选择性必修3）

第1节　 植物细胞工程（第3课时） 【学习目标】 1.概述植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理和过程。 2.尝试进行植物组织培养。 【知识梳理】 1．单倍体育种 (1)原理：细胞的全能性和染色体变异。 (2)过程：花药(或花粉)单倍体植株纯合二倍体植株优良品种。 (3)优点 ①子代是能稳定遗传的纯合子。 ②极大地缩短了育种的年限。 ③是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 (4)实例 ①世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草。 ②单倍体育种与常规育种相结合的新品种：水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等。 2．突变体的利用 (1)原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。从产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 (2)过程 (3)利用：筛选出有用的突变体，培育新品种。如培育抗病、抗盐、高产以及蛋白质含量高的突变体。 (4)实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。 3．细胞产物的工厂化生产 (1)细胞产物类型 ①初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，在整个生命过程中一直进行着。初生代谢物是通过初生代谢产生的，自身生长繁殖所必需的物质，如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。 ②次生代谢物：次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下进行，在该过程中产生的一类小分子有机化合物就是次生代谢物，如酚类、萜类和含氮化合物等。 (2)技术：植物细胞培养，指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 (3)过程 (4)实例：人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现工厂化生产。 (5)意义：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。 【课后训练】 一、单选题 1．从紫草细胞内提取得到的紫草宁具有抗炎、抗癌的作用。下图是获得紫草宁的2种工艺路线，下列叙述正确的是（    ） A．为防止培养过程中出现病毒污染，常选择紫草的叶片作为外植体 B．经消毒处理的外植体需用自来水多次冲洗，以防止消毒剂对细胞的毒害 C．诱导外植体形成愈伤组织的过程中需要一定比例的2，4—D和萘乙酸的作用 D．可用射线照射以获得高产细胞株，需经多次传代培养以确定高产性状是否稳定遗传 2．下列关于植物细胞工程应用的叙述，错误的是（    ） A．植物微型繁殖利用了植物细胞具有全能性的原理 B．在紫草宁的工厂化生产的过程中使用的是液体培养基 C．利用植物组织培养技术培育的脱毒苗具有抗病毒的能力 D．对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中可筛选出新品种 3．下列关于植物组织培养的叙述，错误的是（    ） A．用于植物组织培养的外植体就是指离体培养的植物器官或组织 B．植物组织培养时，常常需要添加细胞分裂素和赤霉素两种植物激素 C．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养物质和调节渗透压 D．用茎尖进行组织培养获得脱毒苗时，作物不含病毒 4．研究人员利用植物体细胞杂交技术，将培育的野生猕猴桃的单倍体的细胞与栽培二倍体猕猴桃细胞的原生质体融合，获得了三倍体植株，为其种质改良开辟了新途径。下列说法错误的是（    ） A．原生质体获得后需要在等渗培养液中进行培养 B．原生质体融合时可采用高Ca2+—高pH法进行诱导 C．三倍体植株的形成需经过脱分化和再分化等培养过程 D．单倍体与二倍体能进行基因交流，二者属于同一物种 5．植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列相关叙述错误的是（    ） A．取草莓茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗 B．玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株能稳定遗传 C．红豆杉细胞经植物细胞培养技术可工厂化生产紫杉醇 D．可采用诱变处理烟草愈伤组织的方法来获得烟草抗盐碱突变体 6．水稻是我国重要的粮食作物。水稻航天育种是指利用返回式卫星或宇宙飞船将水稻种子带到太空，利用外太空的微重力、高辐射、高真空、弱磁场和太阳粒子等诱导种子发生可遗传的变异，经选育获得新品种的方法。2022年12月，携带有水稻种子的神舟十四号安全返航。下列相关叙述错误的是（    ） A．太空环境有助于大幅提高水稻种子发生基因重组的频率 B．同一批次进入太空的不同水稻种子可产生不同的突变性状 C．太空返回的水稻种子部分细胞中染色体的结构可能已经改变 D．航天育种能创造出地面其他育种方法难以获得的罕见新基因资源 7．下列有关生物育种技术的叙述，正确的是（    ） A．杂交育种就是将不同物种的优良性状重新组合 B．诱变育种可明显提高与有利变异相关基因的突变频率 C．单倍体育种常需要借助杂交育种和植物组织培养等技术 D．用秋水仙素处理