第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019 单选）

第2课时　植物细胞工程的应用 课时跟踪检测 CONTENTS 目录 1 2 3 聚焦•学案(一)　植物繁殖的新途径有哪些 聚焦•学案(二)　作物新品种的培育及细胞 产物的工厂化生产 随堂小结即时回顾与评价 4 NO.1 聚焦•学案(一)　植物繁殖的新 途径有哪些 基础—自主学习 [助读教材] 1.快速繁殖 (1)快速繁殖技术:快速繁殖优良品种的______________技术,也叫作微型繁殖技术。 (2)特点 ①_______繁殖,保持优良品种的遗传特性; ②高效、快速地实现种苗的__________; ③可实现工厂化生产。 植物组织培养 无性 大量繁殖 2.作物脱毒 选材部位 植物顶端_____________ 选材原因 顶端___________ (如茎尖)的病毒极少,甚至________ 实例 目前采用___________培养技术脱去病毒,已在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功 分生区附近 分生区附近 无病毒 茎尖组织 微点品悟 1.判断下列表述的正误 (1)快速繁殖不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性。 ( ) (2)作物脱毒后不再感染病毒。 ( ) (3)脱毒草莓能明显提高产量,但品质没有发生变化。 ( ) (4)作物脱毒所培养的材料常选自顶端分生组织。 ( ) (5)快速繁殖本质上是一种无性繁殖。 ( ) √ × × √ √ 2.通过植物组织培养技术繁育农作物,优点不包括 (　　) A.加快繁育速度 B.保持亲本优良性状 C.培育出无病毒植株 D.改变植物的基因型 √ 解析:植物组织培养技术不仅可以保持亲本优良的遗传特性,还可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,A、B正确;利用该技术还可以培育脱毒苗,因为选材部位是植物顶端分生区附近的新生组织,没有或极少感染病毒,所以由此培育的脱毒苗长成的植株是无病毒植株,C正确;经该技术培育的植株跟亲本基因型相同,D错误。 深化—合作学习 [活动质疑] 下图利用了植物组织培养技术,观察、思考并回答问题: (1)植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么? 提示:植物组织培养到愈伤组织的阶段,细胞进行有丝分裂,细胞分裂速度较快,从而可获得大量的组织细胞,然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。植物组织培养在实验室进行,受季节、气候等条件限制较小。 (2)经植物组织培养培育出的脱毒苗抗病毒吗?为什么? 提示:不抗病毒。“脱毒”与“抗病毒”的含义不同,前者为不含病毒或病毒含量很少,后者为能够抵抗病毒侵染。 　比较两种植物繁殖新途径 系统认知 繁殖新途径 取材 优点 技术 快速繁殖 (微型繁殖) 取材广泛 ①高效、快速地实现种苗的大量繁殖; ②保持优良品种的遗传特性 植物组 织培养 作物脱毒 顶端分生 区附近 获得高产、优质的无病毒植物 微点拨:脱毒苗≠抗毒苗。脱毒苗是选择植物的顶端分生区(几乎不含有病毒)进行组织培养而获得的,属于细胞工程的范畴;而抗毒苗是把某抗病基因导入植物细胞,属于基因工程的范畴。 1.(2024·甘肃高考)兰州百合栽培过程中易受病毒侵染,造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗,操作流程如下图。下列叙述正确的是 (　　) 迁移应用 A.①为脱分化过程,1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B.②为再分化过程,愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 C.3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1 D.百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,可以作为该研究中的外植体 √ 解析:在脱分化过程中,1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的、不定形的薄壁组织团块,A错误;愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变,而基因重组一般发生在减数分裂过程中,愈伤组织细胞的分化过程进行的是有丝分裂,所以不会发生基因重组,B错误;3号培养基用于诱导生根,其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1,C错误;百合分生区附近的病毒极少,甚至无病毒,因此可以作为该研究中的外植体,D正确。 2.茎尖超低温疗法是一种马铃薯脱毒方法。科学家以单病毒PLRV(马铃薯卷叶病毒)、PVS(马铃薯S病毒)感染的马铃薯试管苗为实验材料,对不同大小的茎尖进行超低温处理后,再生培养,选取培养18周的20棵植株进行检测以获得病毒保存率,实验结果如下表所示。 病毒感染类型 茎尖大小/mm 病毒保存率/% PLRV 0.5 0(0/20) 1.5 35(7/20) PVS 0.5 100(20/20) 1.5 100(20/20) 注:括号内数字表示检测阳性样本量/检测总样本量。 结合以上实验结果分析,下列说法不正确的是 (　　) A.超低温处理后的再生培养利用了植物组织培养技术 B.再生培养时培养基中应加入有机碳源和植物激素等 C.1.5 mm的茎尖超低温脱毒效果优于0.5 mm的茎尖 D.PLRV和PVS必须在宿主细胞内才能进行增殖 √ 解析:超低温处理后进行再生培养所用的技术手段是植物组织培养,其培养基中需要加入有机碳源和植物激素等,A、B正确;PLRV感染的试管苗经低温处理后,1.5 mm的茎尖超低温脱毒效果不如0.5 mm的茎尖(病毒保存率为0,说明效果好),C错误;PLRV和PVS没有细胞结构,没有独立的新陈代谢能力,必须在宿主细胞内才能进行增殖,D正确。  NO.2 聚焦•学案(二)　作物新品种的培育及 细胞产物的工厂化生产 基础—自主学习 [助读教材] 1.作物新品种的培育 (1)单倍体育种 过程 _____(或花粉)离体培养→________植株 纯合二倍体植株 优点 ①遗传性状相对稳定;②极大地缩短了_____________,节约了大量的人力和物力 花药 单倍体 育种的年限 (2)突变体的利用 ①产生原因: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,因此它们容易受培养条件和__________ (如射线、化学物质等)的影响而产生突变。 ②利用:筛选出对人们有用的________,进而培育成_______。 诱变因素 突变体 新品种 2.细胞产物的工厂化生产 (1)次生代谢物 ①概念:植物代谢会产生一些一般认为_______________________ _______的产物。 ②作用:在植物_____________等方面发挥作用,也是很多________ ____________等的重要来源。 不是植物基本的生命活动 所必需 抗病、抗虫 药物、 香料和色素 (2)细胞产物的工厂化生产 ①生产技术手段:_______________技术,即在离体条件下对_________________________进行培养使其_______的技术。 ②优点:生产速度快;不占用______,几乎不受____________等的限制。 ③实例:利用紫草细胞培养生产的________具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性;利用红豆杉细胞培养生产的_________具有高抗癌活性。 植物细胞培养 单个植物细胞或细胞团 增殖 耕地 季节、天气 紫草宁 紫杉醇 1.判断下列表述的正误 (1)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株。 ( ) (2)利用组织培养技术产生突变体,可直接培育出具有优良性状的新品种。 ( ) (3)在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是DNA复制容易受到抑制。 ( ) (4)通过植物细胞培养获得细胞产物,一般培养到愈伤组织阶段即可。( ) 微点品悟 × × × √ 2.(教材P40“图2⁃7”拓展训练)根据玉米单倍体育种流程示意图,回答下列问题: (1)A是指_______________________,①过程要经过_______________形成B植株。 (2)②过程表示_______________________。 (3)B、C植株分别是________、______________。 (4)单倍体育种能为体细胞诱变育种和研究遗传突变提供理想材料的原因是_________________________________________________________ _____________________________。 (花药或花粉)离体培养 脱分化和再分化 人工诱导染色体加倍 单倍体 纯合二倍体 大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体,染色体加倍后得 到的植株的隐性性状容易显现 深化—合作学习 [活动质疑] 1.结合教材有关突变体的利用的相关知识回答下列问题: (1)突变体育种的原理是什么? 提示:基因突变和植物细胞的全能性。 (2)在培养至愈伤组织时进行诱变处理的原因是什么? 提示:愈伤组织细胞分裂旺盛,且一直处于不断增殖的状态,此时容易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。 (3)诱导分化得到的突变体都可以利用吗?为什么? 提示:大多数都不可以。因为基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物体有害;还有些基因突变既无害也无益,是中性的。 2.植物组织培养技术除了在农业上的应用外,还广泛应用于细胞产物的工厂化生产。 (1)完善细胞产物工厂化生产的流程: 愈伤 组织 (2)根据生产的目的不同,植物组织培养的阶段也不同。若要培养新个体和提取细胞产物,应分别培养到什么阶段? 提示:若要培养新个体,应培育到试管苗阶段;若要提取细胞产物,则应培养到愈伤组织阶段。 1.植物组织培养与植物细胞培养的比较 系统认知 项目 植物组织培养 植物细胞培养 目的 获得植物体 获得细胞产物 培养基 固体培养基 液体培养基 过程 实例 各种转基因植物、脱毒苗的培育 人参皂苷等次生代谢物的生产 2.单倍体育种和突变体育种的比较 项目 原理 优点 一般流程 单倍 体育种 染色体变异、植物细胞的全能性 明显缩短育种年限 亲本 F1 花药(或花粉)离体培养 愈伤组织 单倍体植株 正常植株 突变 体育种 突变(基因突变和染色体变异)、植物细胞的全能性 产生新基因,大幅度改良某些性状 续表 [典例]　(2023·山东高考)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是 (　　) A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物 B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产 C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养 D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量 √ [解析]　有些产物不能或难以通过化学合成途径得到,但可利用植物细胞培养技术得到,A正确;利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物,故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产,B错误;一般认为次生代谢物不是植物基本的生命活动所必需的,其含量少,可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢物的产量,C错误;该技术主要利用促进细胞分裂的培养条件,提高多个细胞中次生代谢物的总含量,而不能提高单个细胞中次生代谢物的含量,D错误。 1.如图是利用某种植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图。据图判断,下列叙述错误的是 (　　) 花粉 幼苗A 植株B A.过程②通常使用的试剂是秋水仙素,作用时期为细胞有丝分裂前期 B.通过过程①②得到的植株既有纯合子又有杂合子 C.过程①属于植物的组织培养,在此过程中必须使用一定量的植物激素或植物生长调节剂 D.与杂交育种相比,该育种方法的优点是能明显缩短育种的年限 迁移应用 √ 解析:过程②通常使用的试剂是秋水仙素,其原理是抑制纺锤体的形成,作用的时期是细胞有丝分裂前期,A正确;过程①是花药离体培养,获得单倍体幼苗A,其基因型有AB、Ab、aB、ab四种,过程②经过诱导染色体数目加倍,获得纯合的植株B,B错误。 2.(2024·焦作期末)如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列有关叙述错误的是 (　　) A.需在无菌和人工控制的条件下进行 B.经过程①细胞的形态和结构发生了变化 C.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性 D.紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物 √ 解析:该过程需要培养植物细胞和植物组织,需要在无菌和人工控制的条件下进行,A正确;①是由外植体脱分化得到愈伤组织的过程,细胞的形态和结构发生了变化,B正确;细胞具有全能性是指细胞发育成完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,该途径没有产生完整生物体或各种细胞,C错误;紫杉醇是红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,是发育到一定阶段合成的,对其植物基本生命活动无明显功能,D正确。 随堂小结即时回顾与评价 NO.4 一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.微型繁殖技术是________________________________________。 2.单倍体育种的原理是_______________________________。 3.次生代谢物是______________________________________________ _____________。 4.利用茎尖进行组织培养可获得脱毒苗的原理是________________ __________________________________。 用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术 植物细胞的全能性和染色体变异 植物代谢产生的,一般认为不是植物基本生命活动所 必需的产物 植物顶端分生区 附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒 1.(2023·河北高考)植物细胞悬浮培养是将单个细胞或细胞团进行液体培养增殖的技术。下列叙述错误的是 (　　) A.植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理 B.经纤维素酶和果胶酶充分处理后,植物细胞团分散为单个完整的悬浮细胞 C.为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压 D.利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗 √ 三、综合检测反馈 解析:为了避免杂菌污染,植物细胞悬浮培养的培养基须经无菌处理,A正确;纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得的是原生质体,不能获得单个完整的悬浮细胞,B错误;细胞的正常生长需要适宜的条件,因此,为使悬浮细胞正常生长,培养基须保持适当的温度、pH和渗透压,C正确;利用悬浮培养技术生产次生代谢物,可减少植物资源的消耗,D正确。 2.(2024·焦作期末)下图是利用三倍体香蕉的茎尖培养脱毒香蕉植株的过程示意图。下列叙述正确的是 (　　) √ A.过程①~③中发生了有丝分裂和减数分裂 B.对香蕉进行花药培养可获得单倍体 C.过程②为脱分化 D.X代表愈伤组织 解析:①~③过程(①表示脱分化,②表示再分化,③④表示个体发育过程)中发生了有丝分裂,但没有发生减数分裂,A、C错误;三倍体香蕉高度不育,不能产生正常的配子,不能进行花药离体培养,B错误;X是经过①脱分化过程形成的愈伤组织,D正确。 3.紫草宁具有抗菌、消炎等效果。在工厂化生产中,取紫草植株部分组织诱导形成紫草愈伤组织后转入紫草宁形成培养基进行细胞悬浮培养,再将细胞破碎后提取出紫草宁。下列相关叙述错误的是 (　　) A.在紫草宁的工厂化生产过程中,需要使用液体培养基 B.愈伤组织无法进行光合作用,需从培养基中吸收有机物 C.紫草植株组织诱导形成愈伤组织过程中遗传物质发生改变 D.紫草的愈伤组织细胞在低渗溶液中不会涨破 √ 解析:在紫草宁形成培养基中进行细胞悬浮培养时，使用的是液体培养基，A正确；愈伤组织细胞不含叶绿素，无法进行光合作用，因此需要从培养基中吸收有机物，B正确；紫草植株组织脱分化形成愈伤组织过程中遗传物质不会发生改变，C错误；紫草的愈伤组织细胞具有细胞壁，因此其在低渗溶液中通常不会涨破，D正确。 4.辣椒的辣椒素是食品调味料的重要成分之一,辣椒素可通过下图途径获得,下列叙述正确的是 (　　) A.①过程需对外植体进行灭菌以防止后续培养过程中杂菌污染,且有利于获得脱毒苗 B.图中所示的愈伤组织是未分化的有固定形态的薄壁组织团块,具备较强的分裂、分化能力 C.若在细胞分离过程中使用盐酸进行解离,则植物细胞继续增殖前需再生细胞壁 D.在脱分化过程中一般不需要光照,在再分化过程中光照可诱导植物形态建成 √ 解析:①过程需对外植体进行消毒以防止后续培养过程中杂菌污染,且有利于获得脱毒苗,A错误;愈伤组织是一团没有特定结构和功能,排列疏松而无规则,高度液泡化的呈不定形状态的薄壁组织团块,B错误;盐酸会杀死细胞,不能用盐酸分离细胞,C错误;在脱分化过程中一般不需要光照,利于形成愈伤组织,再分化过程中光可诱导叶绿素的合成,可诱导植物形态建成,D正确。 5.(2024·广州期末)肉苁蓉具有较高的药用价值,自然条件下的产量较低,其次生代谢物苯乙醇苷(PeGs)是主要活性成分。研究人员以外植体诱导出愈伤组织,进一步进行细胞悬浮培养。在不同的初始接种浓度下培养一段时间后,对悬浮培养液的PeGs进行测定,结果如下图所示。下列有关叙述,错误的是 (　　) A.植物细胞培养几乎不受季节、天气等限制,条件可控 B.愈伤组织培养时需用固体培养基,细胞悬浮培养时需用液体培养基 C.若工厂化大量生产PeGs,细胞悬浮培养时就应选择接种细胞的浓度为3.2 g·L-1 D.若需进一步了解细胞生成PeGs的能力,则要检测培养后培养液中的细胞密度 √ 解析:植物细胞培养使用人工配制的培养液,可以人为控制其生长环境,故植物细胞培养几乎不受季节、天气等限制,条件可控,A正确;愈伤组织培养时需用固体培养基,细胞悬浮培养时需用液体培养基,有利于细胞增殖,B正确;若工厂化大量生产PeGs,细胞悬浮培养时选择接种细胞的浓度应在2.4至4.0 g·L-1之间设置梯度浓度找到最适浓度,C错误;若需进一步了解细胞生成PeGs的能力,要检测培养后培养液中的细胞密度,D正确。 课时跟踪检测 NO.5 1 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A级——固基础,注重综合 1.下列属于植物的快速繁殖技术的是(　　) A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗 B.水稻种子萌发并长成新个体 C.扦插的葡萄枝长成新个体 D.柳树芽发育成枝条 解析:水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分;扦插的葡萄枝长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2.下图表示优质玉米的培育过程,据图判断下列说法错误的是 (　　) A.B→E过程中细胞全能性的高低发生了改变 B.C试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞团块 C.植株F一般不能直接用于扩大种植 D.植株A和F体细胞中的染色体组数相同 解析:B→C为脱分化过程,该过程中细胞的全能性升高,C→E为再分化过程,该过程中细胞的全能性降低,A正确;C试管中形成的是愈伤组织,愈伤组织由高度液泡化的薄壁细胞组成,B正确;植株F为单倍体植株,高度不育,因此一般不能直接用于扩大种植,C正确;植株A是正常的二倍体植株,而植株F是经花药离体培养获得的单倍体植株,两者体细胞中的染色体组数不同,D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3.科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的 成苗率和脱毒率的影响。结果如图所示,下列相关叙述 错误的是 (　　) A.培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性 B.培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段 C.实验结果表明,茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低 D.根据本实验,培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27 mm √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析:马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗,所依据的原理是植物细胞的全能性,A错误;培育脱毒苗的过程中利用了植物组织培养技术,涉及脱分化和再分化两个阶段,B正确;题图所示的实验结果表明,茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低, C正确;由实验结果可知,茎尖外植体大小为0.27 mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此本实验中,马铃薯脱毒苗培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27 mm,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4.(2024·日照检测)离子束诱变育种是利用离子束处理植物的种子、细胞或其他器官等,诱发其产生遗传性改变,从而获得各种各样的变异类型,经人工选择培育新品种的方法。离子束处理具有生理损伤轻、突变频率高、突变范围广等优点。下列叙述正确的是 (　　) A.离子束诱发基因突变只能发生在细胞分裂前的间期 B.没有外界因素的诱发,细胞内的基因不发生突变 C.离子束能诱导基因发生定向突变,获得较多的优良变异类型 D.离子束诱变育种可以改变原有基因的结构而导致新品种出现 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析:基因突变主要发生在细胞分裂前的间期,但也可以发生在其他时期,A错误;基因可以自发突变,外界因素可以提高基因突变的频率,B错误;基因突变是不定向的,C错误;离子束诱变育种可以使植物发生基因突变,改变原有基因结构,产生新的基因,导致新品种的出现,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A.过程a所采取的技术手段是花药离体培养 B.过程b用秋水仙素处理后可以得到4种基因型的玉米 C.c和d分别是脱分化和再分化过程 D.图中过程a能够说明植物细胞具有全能性 5.如图是对基因型为Aabb的玉米所进行的处理,据图分析下列叙述错误的是 (　　) √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析:基因型为Aabb的玉米能产生2种基因型的花粉:Ab和ab,经花药离体培养后可得到2种单倍体幼苗,幼苗再经秋水仙素处理后得到AAbb和aabb这2种基因型的玉米,B错误;c是脱分化过程,d是再分化过程,C正确;过程a要采用花药离体培养,将植物细胞培育成植物个体,能够说明植物细胞具有全能性,A、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6.现有两个水稻品种,其基因型分别为YYRr和yyRr,科学家将它们的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合,再把这些融合细胞进行细胞培养,培育出了水稻新品种。下列相关叙述不正确的是 (　　) A.上述育种方法利用了生物膜的流动性和植物细胞的全能性 B.由杂种细胞发育至性成熟植株过程,均需在无菌环境下培养 C.两个品种的花粉进行原生质体的融合,可产生9种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合) D.除去花粉细胞壁的方法常用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 解析:将两个水稻品种的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合,再把这些融合细胞进行细胞培养,培育出了水稻新品种的育种方法利用了生物膜的流动性和植物细胞的全能性,A正确。由杂种细胞发育至杂种植株幼苗过程,需在无菌环境下培养;由杂种植株幼苗发育至性成熟植株过程,无需在无菌环境下培养,B错误。两个品种的花粉基因型有YR、Yr、yR、yr四种,进行原生质体的融合,若仅考虑两两融合,则可产生9种基因型的融合细胞,C正确。植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶,所以除去花粉细胞壁的方法常用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7.花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2N=18)花粉植株的过程示意图,有关叙述错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A.花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养技术 B.过程③是再分化,诱导丛芽产生时应适当提高细胞分裂素的比例 C.四种培养基均为固体培养基,②③过程除培养基成分与含量不同外,其他条件均相同 D.观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到9条染色体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 解析:花粉粒细胞培育成单倍体植株,培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养技术,A正确;过程③是再分化,诱导丛芽产生时应适当提高细胞分裂素的比例,B正确;②③过程除培养基成分与含量不同外,对光照的需求也不同,C错误;观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到9条染色体,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 8.下图所示为利用二倍体西瓜的品种甲和品种乙培育其他新品种的流程图。下列相关叙述正确的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A.品种丁高度不育,品种丙和品种甲属于不同物种 B.品种丁不能结出有子果实的原因是品种丁不能进行减数分裂 C.图中①④⑤过程所用到的试剂都是秋水仙素 D.由品种甲和品种乙培育出品种戊的原理只有染色体数目变异 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 解析:品种丁是三倍体西瓜，高度不育，所以其亲本品种丙和品种甲存在生殖隔离，属于不同物种，A正确；品种丁不能结出有子果实的原因是品种丁在进行减数分裂过程中，同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子，B错误；图中①和④过程所用试剂为适宜浓度的秋水仙素，⑤过程所用试剂是适宜浓度的生长素或生长素类植物生长调节剂，C错误；由品种甲和品种乙培育出品种戊的原理有基因重组、植物细胞的全能性和染色体数目变异，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9.(2024·南昌期末)草莓通过无性繁殖时,它感染的病毒很容易传给后代。病毒在草莓体内逐年积累,会导致产量降低,品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。回答下列问题: 注:SMYELV⁃CP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)启动A过程的关键激素为____________________,激素的______ _______等会影响植物细胞发育方向。欲实现草莓和马铃薯细胞杂交,要突破的两大关键环节是_________________________________。C操作所依据的生物学原理是____________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 生长素和细胞分裂素 浓度、 比例 获得原生质体和诱导原生质体融合 植物细胞的全能性 解析:甲为愈伤组织,A过程为再分化,启动A过程的关键激素为生长素和细胞分裂素,激素的浓度、比例等会影响植物细胞发育方向。实现植物细胞杂交的关键是获得原生质体和诱导原生质体融合。C为细胞发育为植株的过程,该操作所依据的生物学原理是植物细胞的全能性。   1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)无病毒苗培育成功的依据是____________________。判断抗病毒草莓是否培育成功的通常采用的方法是________________。  解析:无病毒苗培育成功的依据是植株无病毒感染性状,可通过病毒接种实验判断抗病毒草莓是否培育成功,若在病毒接种实验中能正常生存,则表示抗病毒草莓培育成功。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 植株无病毒感染性状 病毒接种实验 B级——强应用,体现创新 10.如图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径,研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列相关叙述错误的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A.①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力 B.②过程的作用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织 C.③④过程中基因的选择性表达导致了细胞脱分化 D.培养基A、B中生长素和细胞分裂素的浓度和比例不同 解析:③④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化,C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 11.芦笋是雌雄异株二倍体植物,雄株性染色体为XY,雌株性染色体为XX(YY型个体能正常存活且可育),芦笋幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的过程图,下列有关叙述错误的是 (　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A.雄株甲体细胞的染色体数目与植株乙相同 B.雄株甲和雄株丁培育过程中都有减数分裂的发生 C.植株乙和植株丙性染色体组成可能为YY或XX D．植株乙和植株丙的培育过程中会发生基因重组和染色体变异 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 解析:雄株甲是利用植物组织培养技术得到的，植株乙是通过单倍体育种得到的，二者体细胞的染色体数目相等，A正确；雄株甲是采用植物组织培养技术得到的，培育过程中进行的是有丝分裂，B错误；植株乙和植株丙都是由花粉(性染色体为X或Y)离体培养后形成的幼苗经染色体加倍得到的，因此性染色体组成可能是YY或XX，C正确；植株乙和植株丙的培育过程利用了单倍体育种技术，该过程会发生基因重组和染色体变异，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12.紫杉醇是从红豆杉属植物树皮中提取分离出来的一种代谢物,具有显著的抗癌效果。科研人员设计如图1所示流程制备紫杉醇,其中细胞株为具有特殊性质的细胞。为了获得大量的紫杉醇,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)图1中,为了防止微生物污染,过程①所用的外植体需用_________　　　　______________消毒。过程②通常需用__________________酶处理,将愈伤组织分散成单个细胞。  解析:图1中,植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行,因此过程①所用的外植体需用酒精和次氯酸钠溶液消毒,以防止杂菌污染。过程②通常需用纤维素酶和果胶酶处理,将愈伤组织分散成单个细胞。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 酒精和 次氯酸钠溶液 纤维素酶和果胶 (2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图2所示,细胞干重在12 d后下降的主要原因有_____________________;培养液中适量的蔗糖不仅可以为培养的细胞提供能源,还可以调节培养基的_________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 蔗糖浓度下降,pH降低 渗透压 解析:据图2分析可知,外植体离体培养过程中需要消耗蔗糖,蔗糖浓度下降使能量供应不足,pH下降会影响酶的活性,且愈伤组织细胞不能进行光合作用,对物质的合成速率小于分解速率,故细胞干重下降;植物组织培养过程中,蔗糖既能提供能源也能调节培养基的渗透压。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (3)多倍体愈伤组织细胞产生代谢物的量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经_________________处理,会产生染色体数加倍的细胞。  解析:使用秋水仙素或低温诱导都可以抑制纺锤体形成,以诱导细胞染色体数目加倍,最终形成多倍体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 秋水仙素或低温 (4)为了培养能高效产生紫杉醇的红豆杉—柴胡植株,科研人员将红豆杉的愈伤组织和柴胡的愈伤组织用酶处理后,获得有活力的原生质体,再用_____________方法诱导使其融合,最后选择能够高效合成紫杉醇的杂种细胞进行培养。  解析:在植物体细胞杂交过程中,利用酶解法获得有活力的原生质体,然后再用物理或化学方法诱导使其融合,最后选择能够高效合成紫杉醇的杂种细胞进行培养。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理或化学 (5)红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因是__________________________________________________。  解析:红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇,这是由于在特定时间和空间条件下,细胞中的基因选择性表达。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 在特定时间和空间条件下,细胞中的基因选择性表达 本课结束 $$