資源簡介

第1節 植物細胞工程
（二）植物細胞工程的應用
1. 簡述植物細胞工程在農業、醫藥工業等方面的應用
2. 認同植物細胞工程的發展對社會、經濟、環境保護具有重要意義
一、植物繁殖的新途徑
基礎梳理
1. 快速繁殖的概念：用于快速繁殖優良品種的 技術，被人稱為植物的快速繁殖技術，也叫作
2. 快速繁殖的優點：
（1）高效、 德實現種苗的
（2）保持優良品種的
3. 快速繁殖技術的應用：一些優良的觀賞植物、 、 和瀕危植物等
4. 進行作物脫毒的原因：病毒在作物體內逐年積累，就會導致作物 ，
5. 作物脫毒的操作：切取一定大小的 進行組織培養，再生的植物就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗
6. 作物脫毒應用的成功實例：馬鈴薯、 、 、 、菠蘿和香蕉等
1.脫毒苗=抗毒苗（ ）
2、 作物新品種的培育
1. 單倍體育種的優點：
（1）明顯縮短
（2）可以獲得 ，后代不發生性狀分離，可以穩定遺傳
2. 單倍體育種的應用：
（1）是作物 的有效途徑
（2）為進行體細胞 和 提供材料
3. 單倍體育種的成果：育成了水稻、 、 、 和甜椒等作物的新品種
4. 突變體形成的原因：在植物的組織培養過程中，由于培養細胞一直處于不斷增殖的狀態，因此它容易受到 和 的影響而產生突變
1.用花藥培養得到的單倍體植株需要用到植物組織培養技術（ ）
3、 細胞產物的工廠化生產
1. 次生代謝物的含義：植物代謝會產生一些一般認為不是 所必需的產物——次生代謝物
2. 植物細胞培養獲得目標產物的過程：
外植體 愈傷組織 細胞產物
3. 細胞產物工廠化生產的優點和意義：細胞產物工廠化生產不占用耕地，幾乎不受 、天氣等限制，因此對社會、 、 具有重要意義
4.細胞產物工廠化生產的實例：
隨堂訓練
1. 某株名貴花卉用種子繁殖會發生性狀分離。為了防止性狀分離并快速繁殖，可以利用該植株的一部分器官或組織進行離體培養，發育出完整的植株。進行離體培養時不應采用該植株的( )
A.莖尖 B.子房壁 C.葉片 D.花粉粒
2.下列屬于植物細胞工程實際應用的是( )
①制造人工種子
②培育抗鹽植物
③制作“生物導彈”
④培育單倍體
⑤生產脫毒植株
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤
3.如圖為培育甘蔗脫毒苗的兩條途徑，研究發現經②過程獲得的幼苗脫毒效果更好。相關敘述錯誤的是( )
A.①過程所取莖尖中的葉原基具有較高的分裂、分化能力
B.②過程的作用可能是阻礙病毒等進入莖尖分生組織
C.③④過程中基因的選擇性表達導致了細胞脫分化
D.培養基A、B中生長素和細胞分裂素的含量和比例不同
4.如圖所示為人工種子的示意圖，制造人工種子是在植物組織培養得到的“胚狀體”的最外面用一層有機膜包裹，并在薄膜以內放入一些營養物質，這層膜和這些營養物質分別具有種皮和胚乳的功能。以下有關人工種子的說法中，正確的是( )
A.人工種子中的“胚狀體”是由愈傷組織經脫分化和再分化而成
B.人工種子在萌發時，其新陳代謝方式為自養需氧型
C.人工胚乳中還可以添加某些農藥、菌肥等
D.培育人工種子所采用的技術手段是植物細胞的全能性
5.下列有關植物細胞工程應用的敘述，錯誤的是( )
A.用人工薄膜將愈傷組織包裹可形成人工種子
B.利用植物組織培養技術可實現紫草的細胞產物工廠化生產
C.對愈傷組織進行誘變處理，從分化的植株中可篩選出新品種
D.利用植物組織培養技術培育的脫毒苗具有不含或很少含病毒的特點
6.下列有關植物細胞工程應用的敘述，不正確的是（ ）
A．利用組織培養技術培育脫毒苗，獲得具有抗病毒的新品種
B．利用組織培養技術獲得人工種子，能保持親本的優良性狀
C．利用細胞培養技術獲得紫草素，實現了細胞產物的工廠化生產
D．利用植物體細胞雜交獲得“蘿卜—甘藍”，克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙
7.下列有關植物細胞工程應用的敘述,不正確的是( )
A.植物微型繁殖具有高效、快速的特點
B.用組織培養技術繁殖的植物體不產生突變
C.用馬鈴薯、草莓的莖尖培養可獲得脫毒苗
D.利用組織培養獲得的胚狀體、腋芽等可制造人工種子
8.1971年，美國化學家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇，發現紫杉醇具有獨特的抗腫瘤作用。如圖是通過植物細胞工程技術獲得紫杉醇的途徑，據圖回答問題：
(1)過程①需對外植體消毒，消毒時既要能殺死材料表面的 ，又要減少消毒劑對紅豆杉細胞的 ，以免將外植體也殺死。為了促進愈傷組織的形成，過程①中 (填激素)的比例應適中。
(2)為達到高產紫杉醇的目的，有兩種途徑。一是在培養基中添加某些既能促進愈傷組織細胞，還能提高細胞合成 能力的物質；二是對愈傷組織進行誘變處理，由于愈傷組織一直處于 狀態，因此對其誘變處理易獲得突變細胞。
(3)過程①②③是否需要光照 。原因是 。
答案以及解析
1.答案：D
解析：莖尖一般沒有病毒積累，分裂能力強，可作為植物組織培養的材料，A不符合題意；子房壁細胞屬于體細胞，可作為植物組織培養的材料，B不符合題意；葉片細胞屬于體細胞，可作為植物組織培養的材料，C不符合題意；花粉粒是經減數分裂形成的，在此過程中發生了基因重組，因而不一定能保持親本的優良性狀，D符合題意。
2.答案：C
解析：利用植物細胞工程產生的胚狀體可制造人工種子，利用基因工程和植物組織培養可培育抗鹽植物，利用花藥離體培養可培育單倍體，利用植物組織培養可生產脫毒植株；利用單克隆抗體可制作“生物導彈”，屬于動物細胞工程。
3.答案：C
解析：①過程所取莖尖中的葉原基具有較高的分裂、分化能力，A正確；②過程中經過熱水處理脫毒效果好，可能與阻礙病毒進入莖尖分生組織有一定的關系，B正確；③④過程中基因的選擇性表達導致了細胞再分化，C錯誤；培養基A、B中生長素和細胞分裂素的含量和比例不同，例如培養基A中生長素和細胞分裂素的比值低，有利于芽的分化，培養基B中生長素和細胞分裂素的比值高，有利于根的分化，D正確。
4.答案：C
解析：“胚狀體”是由愈傷組織再分化形成的。人工種子在萌發時，自身還不能進行光合作用，需要消耗人工胚乳中的營養物質，因此其新陳代謝方式為異養需氧型。培育人工種子所采用的理論基礎是植物細胞的全能性，其技術手段是植物組織培養技術。
5.答案：A
解析：用人工薄膜將胚狀體包裹后可制成人丁種子，A 錯誤。細胞產物的工廠化生產是從人工培養的愈傷組織細胞中提取某種成分，如紫草素等，該過程利用了植物組織培養技術，B 正確；在育種中，可以對植物的愈傷組織進行化學或物理的誘變處理，促使其發生突變，再通過誘導分化形成植株。從這些植株中篩選出高抗、高產、優質的突變體，從而培育成新品種，C正 確；利用植物組織培養技術培育脫毒苗的原理是細胞的全能性，培育時，一般選取植物莖尖作材料，其依據是莖尖不含病毒 (或含病毒極少），D正確。
6.答案：A
解析：利用植物的莖尖進行植物組織培養可以培育脫毒苗，但不能獲得抗病毒的新品種，A錯誤；利用植物組織培養技術獲得的人工種子，能保持親本的優良性狀，B正確；利用細胞培養技術獲得紫草素，實現了細胞產物的工廠化生產，C正確；利用植物體細胞雜交技術獲得“蘿卜一甘藍”，克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙，D正確。
7.答案：B
解析：植物微型繁殖具有高效、快速的特點,A正確:用組織培養技術繁殖的植物體也可能產生突變,B錯誤;莖尖一般很少被病毒感染,通過培養可獲得脫毒苗, C正確;利用組織培養獲得的胚狀體、腋芽等可制造人工種子,D正確。
8.答案：(1)微生物；傷害；生長素與細胞分裂素（2）增殖（或分裂）紫杉醇；不斷地分生（或不斷分 裂或不斷增殖）（3）否；這些過程只有脫分化階段，不需要光照
解析：（1)進行植物組織培養時.需對外植體進行消毒，消毒時既要考慮到消毒效果一殺死材料表面的微生物，也要考慮到植物材料的耐受程度一盡可能減少消毒劑對植物細胞的傷害；在植物組織培養過程中，生長素與細胞分裂素比例應適中，有利于愈傷組織的形成。（2)紫杉醇是愈傷組織產生的細胞代謝產物，愈傷組織細胞越多，合成紫杉醇能力越強，越有利于高產紫杉醇，因此可在培養基中添加某些既能促進愈傷組織細胞增殖，還能提高細胞合成紫杉醇能力的物質來達到高產紫杉醇的目的；另外愈傷組織一處于不斷地分生狀態，對其進行誘變處理，易獲得突變的高產細胞。（3)圖中①為脫分化，②為將愈傷組織分散成單個細胞，③為細胞增殖，進行植物組織培養時，脫分化階段是不需要光照的。
學習目標
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基礎梳理
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基礎梳理
培養、提取
分散開
2

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