2.1.2植物细胞工程的应用-2022-2023学年高二生物学人教版（2019）选择性必修三（学案）（有答案）
文档属性
| 名称 | 2.1.2植物细胞工程的应用-2022-2023学年高二生物学人教版（2019）选择性必修三（学案）（有答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 154.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-11 21:23:58 | ||
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文档简介
第1节 植物细胞工程
（二）植物细胞工程的应用
1. 简述植物细胞工程在农业、医药工业等方面的应用
2. 认同植物细胞工程的发展对社会、经济、环境保护具有重要意义
一、植物繁殖的新途径
基础梳理
1. 快速繁殖的概念：用于快速繁殖优良品种的 技术，被人称为植物的快速繁殖技术，也叫作
2. 快速繁殖的优点：
（1）高效、 德实现种苗的
（2）保持优良品种的
3. 快速繁殖技术的应用：一些优良的观赏植物、 、 和濒危植物等
4. 进行作物脱毒的原因：病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物 ，
5. 作物脱毒的操作：切取一定大小的 进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗
6. 作物脱毒应用的成功实例：马铃薯、 、 、 、菠萝和香蕉等
1.脱毒苗=抗毒苗（ ）
2、 作物新品种的培育
1. 单倍体育种的优点：
（1）明显缩短
（2）可以获得 ，后代不发生性状分离，可以稳定遗传
2. 单倍体育种的应用：
（1）是作物 的有效途径
（2）为进行体细胞 和 提供材料
3. 单倍体育种的成果：育成了水稻、 、 、 和甜椒等作物的新品种
4. 突变体形成的原因：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，因此它容易受到 和 的影响而产生突变
1.用花药培养得到的单倍体植株需要用到植物组织培养技术（ ）
3、 细胞产物的工厂化生产
1. 次生代谢物的含义：植物代谢会产生一些一般认为不是 所必需的产物——次生代谢物
2. 植物细胞培养获得目标产物的过程：
外植体 愈伤组织 细胞产物
3. 细胞产物工厂化生产的优点和意义：细胞产物工厂化生产不占用耕地，几乎不受 、天气等限制，因此对社会、 、 具有重要意义
4.细胞产物工厂化生产的实例：
随堂训练
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，发育出完整的植株。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
2.下列属于植物细胞工程实际应用的是( )
①制造人工种子
②培育抗盐植物
③制作“生物导弹”
④培育单倍体
⑤生产脱毒植株
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤
3.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。相关叙述错误的是( )
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含量和比例不同
4.如图所示为人工种子的示意图，制造人工种子是在植物组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，这层膜和这些营养物质分别具有种皮和胚乳的功能。以下有关人工种子的说法中，正确的是( )
A.人工种子中的“胚状体”是由愈伤组织经脱分化和再分化而成
B.人工种子在萌发时，其新陈代谢方式为自养需氧型
C.人工胚乳中还可以添加某些农药、菌肥等
D.培育人工种子所采用的技术手段是植物细胞的全能性
5.下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误的是( )
A.用人工薄膜将愈伤组织包裹可形成人工种子
B.利用植物组织培养技术可实现紫草的细胞产物工厂化生产
C.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
D.利用植物组织培养技术培育的脱毒苗具有不含或很少含病毒的特点
6.下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是（ ）
A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状
C．利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D．利用植物体细胞杂交获得“萝卜—甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
7.下列有关植物细胞工程应用的叙述,不正确的是( )
A.植物微型繁殖具有高效、快速的特点
B.用组织培养技术繁殖的植物体不产生突变
C.用马铃薯、草莓的茎尖培养可获得脱毒苗
D.利用组织培养获得的胚状体、腋芽等可制造人工种子
8.1971年，美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇，发现紫杉醇具有独特的抗肿瘤作用。如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，据图回答问题：
(1)过程①需对外植体消毒，消毒时既要能杀死材料表面的 ，又要减少消毒剂对红豆杉细胞的 ，以免将外植体也杀死。为了促进愈伤组织的形成，过程①中 (填激素)的比例应适中。
(2)为达到高产紫杉醇的目的，有两种途径。一是在培养基中添加某些既能促进愈伤组织细胞，还能提高细胞合成 能力的物质；二是对愈伤组织进行诱变处理，由于愈伤组织一直处于 状态，因此对其诱变处理易获得突变细胞。
(3)过程①②③是否需要光照 。原因是 。
答案以及解析
1.答案：D
解析：茎尖一般没有病毒积累，分裂能力强，可作为植物组织培养的材料，A不符合题意；子房壁细胞属于体细胞，可作为植物组织培养的材料，B不符合题意；叶片细胞属于体细胞，可作为植物组织培养的材料，C不符合题意；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。
2.答案：C
解析：利用植物细胞工程产生的胚状体可制造人工种子，利用基因工程和植物组织培养可培育抗盐植物，利用花药离体培养可培育单倍体，利用植物组织培养可生产脱毒植株；利用单克隆抗体可制作“生物导弹”，属于动物细胞工程。
3.答案：C
解析：①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力，A正确；②过程中经过热水处理脱毒效果好，可能与阻碍病毒进入茎尖分生组织有一定的关系，B正确；③④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C错误；培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，例如培养基A中生长素和细胞分裂素的比值低，有利于芽的分化，培养基B中生长素和细胞分裂素的比值高，有利于根的分化，D正确。
4.答案：C
解析：“胚状体”是由愈伤组织再分化形成的。人工种子在萌发时，自身还不能进行光合作用，需要消耗人工胚乳中的营养物质，因此其新陈代谢方式为异养需氧型。培育人工种子所采用的理论基础是植物细胞的全能性，其技术手段是植物组织培养技术。
5.答案：A
解析：用人工薄膜将胚状体包裹后可制成人丁种子，A 错误。细胞产物的工厂化生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，如紫草素等，该过程利用了植物组织培养技术，B 正确；在育种中，可以对植物的愈伤组织进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株。从这些植株中筛选出高抗、高产、优质的突变体，从而培育成新品种，C正 确；利用植物组织培养技术培育脱毒苗的原理是细胞的全能性，培育时，一般选取植物茎尖作材料，其依据是茎尖不含病毒 (或含病毒极少），D正确。
6.答案：A
解析：利用植物的茎尖进行植物组织培养可以培育脱毒苗，但不能获得抗病毒的新品种，A错误；利用植物组织培养技术获得的人工种子，能保持亲本的优良性状，B正确；利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产，C正确；利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜一甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
7.答案：B
解析：植物微型繁殖具有高效、快速的特点,A正确:用组织培养技术繁殖的植物体也可能产生突变,B错误;茎尖一般很少被病毒感染,通过培养可获得脱毒苗, C正确;利用组织培养获得的胚状体、腋芽等可制造人工种子,D正确。
8.答案：(1)微生物；伤害；生长素与细胞分裂素（2）增殖（或分裂）紫杉醇；不断地分生（或不断分 裂或不断增殖）（3）否；这些过程只有脱分化阶段，不需要光照
解析：（1)进行植物组织培养时.需对外植体进行消毒，消毒时既要考虑到消毒效果一杀死材料表面的微生物，也要考虑到植物材料的耐受程度一尽可能减少消毒剂对植物细胞的伤害；在植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素比例应适中，有利于愈伤组织的形成。（2)紫杉醇是愈伤组织产生的细胞代谢产物，愈伤组织细胞越多，合成紫杉醇能力越强，越有利于高产紫杉醇，因此可在培养基中添加某些既能促进愈伤组织细胞增殖，还能提高细胞合成紫杉醇能力的物质来达到高产紫杉醇的目的；另外愈伤组织一处于不断地分生状态，对其进行诱变处理，易获得突变的高产细胞。（3)图中①为脱分化，②为将愈伤组织分散成单个细胞，③为细胞增殖，进行植物组织培养时，脱分化阶段是不需要光照的。
学习目标
易错提示
基础梳理
易错提示
基础梳理
培养、提取
分散开
2
（二）植物细胞工程的应用
1. 简述植物细胞工程在农业、医药工业等方面的应用
2. 认同植物细胞工程的发展对社会、经济、环境保护具有重要意义
一、植物繁殖的新途径
基础梳理
1. 快速繁殖的概念：用于快速繁殖优良品种的 技术，被人称为植物的快速繁殖技术，也叫作
2. 快速繁殖的优点：
（1）高效、 德实现种苗的
（2）保持优良品种的
3. 快速繁殖技术的应用：一些优良的观赏植物、 、 和濒危植物等
4. 进行作物脱毒的原因：病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物 ，
5. 作物脱毒的操作：切取一定大小的 进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗
6. 作物脱毒应用的成功实例：马铃薯、 、 、 、菠萝和香蕉等
1.脱毒苗=抗毒苗（ ）
2、 作物新品种的培育
1. 单倍体育种的优点：
（1）明显缩短
（2）可以获得 ，后代不发生性状分离，可以稳定遗传
2. 单倍体育种的应用：
（1）是作物 的有效途径
（2）为进行体细胞 和 提供材料
3. 单倍体育种的成果：育成了水稻、 、 、 和甜椒等作物的新品种
4. 突变体形成的原因：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，因此它容易受到 和 的影响而产生突变
1.用花药培养得到的单倍体植株需要用到植物组织培养技术（ ）
3、 细胞产物的工厂化生产
1. 次生代谢物的含义：植物代谢会产生一些一般认为不是 所必需的产物——次生代谢物
2. 植物细胞培养获得目标产物的过程：
外植体 愈伤组织 细胞产物
3. 细胞产物工厂化生产的优点和意义：细胞产物工厂化生产不占用耕地，几乎不受 、天气等限制，因此对社会、 、 具有重要意义
4.细胞产物工厂化生产的实例：
随堂训练
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，发育出完整的植株。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
2.下列属于植物细胞工程实际应用的是( )
①制造人工种子
②培育抗盐植物
③制作“生物导弹”
④培育单倍体
⑤生产脱毒植株
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤
3.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。相关叙述错误的是( )
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含量和比例不同
4.如图所示为人工种子的示意图，制造人工种子是在植物组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，这层膜和这些营养物质分别具有种皮和胚乳的功能。以下有关人工种子的说法中，正确的是( )
A.人工种子中的“胚状体”是由愈伤组织经脱分化和再分化而成
B.人工种子在萌发时，其新陈代谢方式为自养需氧型
C.人工胚乳中还可以添加某些农药、菌肥等
D.培育人工种子所采用的技术手段是植物细胞的全能性
5.下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误的是( )
A.用人工薄膜将愈伤组织包裹可形成人工种子
B.利用植物组织培养技术可实现紫草的细胞产物工厂化生产
C.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
D.利用植物组织培养技术培育的脱毒苗具有不含或很少含病毒的特点
6.下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是（ ）
A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状
C．利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D．利用植物体细胞杂交获得“萝卜—甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
7.下列有关植物细胞工程应用的叙述,不正确的是( )
A.植物微型繁殖具有高效、快速的特点
B.用组织培养技术繁殖的植物体不产生突变
C.用马铃薯、草莓的茎尖培养可获得脱毒苗
D.利用组织培养获得的胚状体、腋芽等可制造人工种子
8.1971年，美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇，发现紫杉醇具有独特的抗肿瘤作用。如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，据图回答问题：
(1)过程①需对外植体消毒，消毒时既要能杀死材料表面的 ，又要减少消毒剂对红豆杉细胞的 ，以免将外植体也杀死。为了促进愈伤组织的形成，过程①中 (填激素)的比例应适中。
(2)为达到高产紫杉醇的目的，有两种途径。一是在培养基中添加某些既能促进愈伤组织细胞，还能提高细胞合成 能力的物质；二是对愈伤组织进行诱变处理，由于愈伤组织一直处于 状态，因此对其诱变处理易获得突变细胞。
(3)过程①②③是否需要光照 。原因是 。
答案以及解析
1.答案：D
解析：茎尖一般没有病毒积累，分裂能力强，可作为植物组织培养的材料，A不符合题意；子房壁细胞属于体细胞，可作为植物组织培养的材料，B不符合题意；叶片细胞属于体细胞，可作为植物组织培养的材料，C不符合题意；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。
2.答案：C
解析：利用植物细胞工程产生的胚状体可制造人工种子，利用基因工程和植物组织培养可培育抗盐植物，利用花药离体培养可培育单倍体，利用植物组织培养可生产脱毒植株；利用单克隆抗体可制作“生物导弹”，属于动物细胞工程。
3.答案：C
解析：①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力，A正确；②过程中经过热水处理脱毒效果好，可能与阻碍病毒进入茎尖分生组织有一定的关系，B正确；③④过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C错误；培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，例如培养基A中生长素和细胞分裂素的比值低，有利于芽的分化，培养基B中生长素和细胞分裂素的比值高，有利于根的分化，D正确。
4.答案：C
解析：“胚状体”是由愈伤组织再分化形成的。人工种子在萌发时，自身还不能进行光合作用，需要消耗人工胚乳中的营养物质，因此其新陈代谢方式为异养需氧型。培育人工种子所采用的理论基础是植物细胞的全能性，其技术手段是植物组织培养技术。
5.答案：A
解析：用人工薄膜将胚状体包裹后可制成人丁种子，A 错误。细胞产物的工厂化生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，如紫草素等，该过程利用了植物组织培养技术，B 正确；在育种中，可以对植物的愈伤组织进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株。从这些植株中筛选出高抗、高产、优质的突变体，从而培育成新品种，C正 确；利用植物组织培养技术培育脱毒苗的原理是细胞的全能性，培育时，一般选取植物茎尖作材料，其依据是茎尖不含病毒 (或含病毒极少），D正确。
6.答案：A
解析：利用植物的茎尖进行植物组织培养可以培育脱毒苗，但不能获得抗病毒的新品种，A错误；利用植物组织培养技术获得的人工种子，能保持亲本的优良性状，B正确；利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产，C正确；利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜一甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
7.答案：B
解析：植物微型繁殖具有高效、快速的特点,A正确:用组织培养技术繁殖的植物体也可能产生突变,B错误;茎尖一般很少被病毒感染,通过培养可获得脱毒苗, C正确;利用组织培养获得的胚状体、腋芽等可制造人工种子,D正确。
8.答案：(1)微生物；伤害；生长素与细胞分裂素（2）增殖（或分裂）紫杉醇；不断地分生（或不断分 裂或不断增殖）（3）否；这些过程只有脱分化阶段，不需要光照
解析：（1)进行植物组织培养时.需对外植体进行消毒，消毒时既要考虑到消毒效果一杀死材料表面的微生物，也要考虑到植物材料的耐受程度一尽可能减少消毒剂对植物细胞的伤害；在植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素比例应适中，有利于愈伤组织的形成。（2)紫杉醇是愈伤组织产生的细胞代谢产物，愈伤组织细胞越多，合成紫杉醇能力越强，越有利于高产紫杉醇，因此可在培养基中添加某些既能促进愈伤组织细胞增殖，还能提高细胞合成紫杉醇能力的物质来达到高产紫杉醇的目的；另外愈伤组织一处于不断地分生状态，对其进行诱变处理，易获得突变的高产细胞。（3)图中①为脱分化，②为将愈伤组织分散成单个细胞，③为细胞增殖，进行植物组织培养时，脱分化阶段是不需要光照的。
学习目标
易错提示
基础梳理
易错提示
基础梳理
培养、提取
分散开
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