生物选择性必修3二 植物细胞工程的应用学案设计

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【学习目标】
通过对植物细胞工程应用实例的分析，了解这些应用涉及的技术流程和应用的优势。
认同植物细胞工程，在生产实践中具有重要的应用价值。
尝试运用所学植物细胞工程的知识，解决生产生活中的问题。
【训练案】
1．下列有关基因型为Aa的水稻的叙述中，正确的是（ ）
A．二倍体水稻经花药离体培养，获得的单倍体植株弱小，种子也较小
B．用秋水仙素处理单倍体水稻种子可以获得纯合二倍体
C．四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小
D．基因型为AAaa的四倍体能产生AA、Aa、aa 三种配子，比例为1：4：1
2．普通小麦是六倍体，体细胞中含42条染色体，黑麦是二倍体，体细胞中含14条染色体。科学家用普通小麦和黑麦杂交获得的F1不育，F1经染色体数目加倍后获得八倍体小黑麦。下列叙述正确的是（ ）
A．普通小麦和黑麦能够杂交成功，表明二者间不存在生殖隔离
B．只有使用一定浓度的秋水仙素处理F1，才能获得染色体数目加倍的八倍体小黑麦
C．普通小麦单倍体植株的成熟叶肉细胞中含3个染色体组
D．F1不育是由于细胞内不存在同源染色体
3．甲、乙是豌豆的两个品系，将品系甲（高茎，基因型为Aa）的幼苗用秋水仙素处理后，得到四倍体植株幼苗（品系乙），将甲、乙品系混合种植，在自然状态下生长得到它们的子一代。下列有关叙述正确的是（ ）
A．秋水仙素作用于有丝分裂间期抑制纺锤体的形成
B．甲、乙品系混合种植后代有二倍体、三倍体和四倍体
C．品系乙植株所结种子单独种植，矮茎植株占1/36
D．品系甲和乙为不同物种，所以不能相互授粉产生子代
4．用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）培育矮杆抗锈病水稻品种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是（ ）
A．前一种方法所得的F2中重组类型和纯合子各占5/8、1/4
B．后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3
C．前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合
D．后一种方法的原理是染色体畸变，是由于染色体结构发生改变
5．各种育种方式，为人类的生产实践提供了丰富的材料，下列关于育种的叙述，正确的是（ ）
A．黑农5号大豆和转基因抗虫棉的育种原理分别是染色体变异和基因重组
B．单倍体育种可通过对花药离体培养获得的单倍体种子进行秋水仙素处理以获得稳定遗传的后代
C．利用诱变育种，诱发家蚕常染色体基因移到性染色体上，其原理是基因突变
D．三倍体无籽西瓜有机物含量高且高度不育，但仍属可遗传变异
6．下列有关杂交育种的叙述，不正确的是（ ）
A．杂交育种的原理是基因重组，可以集合两个或多个亲本的优良特性
B．杂交育种的目的可能是获得纯种，也可能是获得杂合子以利用杂种优势
C．与诱变育种相比，杂交育种可大幅度改良某些性状
D．若育种是为了获得隐性纯合子，则在时长上可能与单倍体育种相差不大
7．下列有关生物变异、育种、生物多样性和进化的叙述中，不正确的是（ ）
A．用基因型为 DdTt 的植株进行单倍体育种，所得植株自交后代不发生性状分离
B．新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节
C．用秋水仙素处理单倍体幼苗均能得到纯合子，也可获得无子果实
D．蜂鸟细长的喙与倒挂金钟的筒状花萼是它们长期共同进化形成的相互适应特征
8．紫草素具有抗菌、消炎效果。在工业化生产中，取紫草植株部分组织诱导形成紫草愈伤组织，再转入紫草素形成培养基，然后再将细胞破碎后提取出紫草素。下列相关叙述中，不正确的是（ ）
A．工业化生产过程包括细胞的脱分化
B．在紫草素生产过程中，不必将愈伤组织培养出根、芽等器官
C．紫草的愈伤组织细胞在低渗溶液中不会涨破
D．紫草素在细胞内合成后被分泌到细胞外
9．下图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．过程①是花药离体培养
B．过程②若正常培养，则植株B是单倍体
C．过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍，则植株B是二倍体纯合子
D．若该过程为单倍体育种，则育种原理是基因重组
10．随着我国航天技术的发展，引起了太空诱变育种的热潮。太空育种一般要经过“诱变一自交—杂交”才能获得具有优良性状的品种。下列叙述错误的是（ ）
A．纯合品种经诱变后代可能会发生性状分离
B．自交的目的是获得单株具有优良性状的纯合植株
C．杂交的目的是获得具有多种优良性状的品种
D．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型
11．（1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的___________，繁殖种苗的速度___________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部____________。微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗生根，而与___________配比适宜时可促进芽的增殖
（2）作物脱毒通常用____________（部位）进行组织培养，这样获得的植株不会或极少感染病毒，原因是_________________________________。
（3）将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是________，单株鲜重的变化趋势是________。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量___________（能、不能）满足自身最佳生长的需要。
12．为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题：
（1）从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成____________幼苗。
（2）用γ射线照射上述幼苗，目的是____________；然后用该除草剂喷酒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有____________。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用低温或____________处理幼苗，使染色体数目加倍，获得纯合二倍体，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与____________杂交，如果____________，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15（敏感）∶1（抗性），初步推测____________。
13．下图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：
（1）步骤①是__________，最常用的方法是__________。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是__________，目的是__________。
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是__________，其中步骤④相当于__________，步骤⑤相当于__________。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使__________能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是__________。
（5）若远源杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植株为__________倍体。
（6）从理论上讲，杂种植株的育性为__________（可育或不育）。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于__________。
（7）利用植物体细胞杂交的方法培育新品种，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?_______。
参考答案
1．D
2．C
3．C
4．C
5．D
6．C
7．C
8．D
9．D
10．D
11．遗传特性 快 遗传信息 生长素和细胞分裂素 茎尖 细胞分裂旺盛，不容易感染病毒 逐渐减小 先增加后下降 不能
12．单倍体 诱发基因突变 抗该除草剂的能力 秋水仙素 （纯合）敏感型植株（非抗性植株） F1都是敏感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变（或抗性与敏感这对相对性状由2对独立遗传的基因控制）
13．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 酶解法 聚乙二醇（或PEG） 诱导不同植物体细胞的原生质体的融合 植物组织培养 脱分化 再分化 远缘杂交亲本的遗传特征 杂种植株获得了双亲的遗传物质 四 可育 克服远缘杂交不亲和的障碍（大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围） 不遵循。因为生物只有在进行有性生殖过程中才遵循孟德尔的遗传定律， 而植物体细胞杂交不属于有性生殖