2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3同步练习 第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用.docx

第2课时植物细胞工程的应用

课标内容(1)举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。(2)列举植物细胞工程在作物新品种培育方面的应用。(3)概述细胞产物的工厂化生产的原理。

知识点1植物繁殖的新途径

1.快速繁殖

2.作物脱毒

知识点2作物新品种的培育及细胞产物的工厂化生产

1.作物新品种的培育

(1)单倍体育种

(2)突变体的利用

2.细胞产物的工厂化生产

(1)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。(×)

提示：题述繁殖方式属于无性繁殖，不属于微型繁殖。微型繁殖是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

(2)脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。(×)

提示：培育脱毒苗时选用的通常是茎尖等分生组织，原因是该组织附近的病毒极少，甚至无病毒。

(3)单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。(×)

提示：单倍体育种的原理染色体变异和植物细胞的全能性，突变体培育的原理是基因突变和植物细胞的全能性。

(4)突变体培育通常对植物的愈伤组织进行诱变处理，而工厂化生产的细胞产物也来自愈伤组织细胞。(√)

(5)工厂化生产的细胞次生代谢物，其化学成分都是蛋白质。(×)

提示：次生代谢物一般不是植物基本生命活动所必需的产物，次生代谢物是一类小分子有机化合物，如酚类、萜类和含氮化合物等。

一、植物繁殖的新途径和作物新品种的培育

【情境探疑】

1.快速繁殖得到的产物会不会出现性状分离？原因是什么？

提示：不会。快速繁殖利用的是植物组织培养技术，属于无性繁殖，可以保持亲本的优良性状。

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。

3.根据玉米单倍体育种流程示意图，回答下列问题：

(1)①过程是指花药(花粉)离体培养，②过程要经过脱分化和再分化形成A植株。

(2)③过程表示人工诱导染色体加倍。

(3)A、B植株分别是单倍体、纯合二倍体。

(4)单倍体育种为什么能为体细胞诱变育种和研究遗传突变提供理想材料？

提示：因为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。

1.正确理解两种植物繁殖的新途径

项目

快速繁育

作物脱毒

概念或原理

用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术

植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒。取茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒

特点

①高效、快速实现种苗大量繁殖

②保持优良品种的遗传特性

获得高产、优质的植株

联系

都是无性生殖

2.植物体细胞杂交、单倍体育种和突变体的利用的比较

项目

原理

过程

优点

植物体细胞杂交

细胞膜的流动性、细胞的全能性

原生质体融合、杂种细胞组织培养

打破生殖隔离，实现远缘杂交，培育植物新品种

单倍体育种

染色体变异、细胞的全能性

花药离体培养、人工诱导染色体数目加倍

所获植株遗传性状相对稳定，明显缩短育种年限

突变体的利用

基因突变、细胞的全能性

对愈伤组织进行诱变处理后再筛选

提高突变率，可获得优良性状

【典例应用】

例1某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养，培育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的()

A.茎尖 B.子房壁

C.叶片 D.花粉粒

答案D

解析花粉粒是经减数分裂形成的，在此过程中发生了基因重组，因而不一定能保持亲本的优良性状，D符合题意。

例2(2023·天津静海区高二检测)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。结果见下图，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0.27mm

答案A

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，所依据的原理是细胞全能性，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0.27mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此马铃薯脱毒苗培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm，D正确。

例3(2023·山东日照高三一模)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