[在深化中提能]1．快速繁殖(也稱微型繁殖)
[典例]　為給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)上的支持，科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究甘薯莖尖(外植體)大小對(duì)誘導(dǎo)分化苗和脫毒苗的影響，結(jié)果如表所示，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．在不同的培養(yǎng)階段，培養(yǎng)基中生長素和細(xì)胞分裂素的比例不同B．脫分化過程中應(yīng)給予充足光照使其進(jìn)行光合作用C．培育脫毒苗時(shí)依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞的全能性D．0.3～0.5 mm的莖尖最有利于獲得抗病毒的特性
[解析]　在不同的培養(yǎng)階段，培養(yǎng)基中激素比例不同，生長素和細(xì)胞分裂素的比例高時(shí)，利于根的分化，比例低時(shí)，利于芽的分化，A正確；脫分化過程中不需要光照，不能進(jìn)行光合作用，B錯(cuò)誤；培育脫毒苗時(shí)依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性，C錯(cuò)誤；0.3～0.5 mm的莖尖最有利于獲得無病毒的特性，不是抗病毒的特性，D錯(cuò)誤。[答案]　A
2．單倍體育種和突變體育種的比較
[典例]　利用麥冬花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，可為后期基因改良及新品種選育提供材料，操作流程如圖。下列敘述不正確的是(　　)
A．圖中X和Y分別表示愈傷組織和單倍體幼苗B．需要對(duì)麥冬花藥、培養(yǎng)基及操作工具進(jìn)行滅菌處理C．圖中①和②過程所用培養(yǎng)基中激素用量的比例不同D．麥冬花藥離體培養(yǎng)的過程體現(xiàn)了生殖細(xì)胞具有全能性
[解析]　圖中X和Y分別表示愈傷組織和單倍體幼苗，A正確；對(duì)培養(yǎng)基及操作工具需要進(jìn)行滅菌處理，但不能對(duì)麥冬花藥進(jìn)行滅菌處理，B錯(cuò)誤；圖中①和②過程所用培養(yǎng)基中激素用量的比例不同，C正確；麥冬花藥離體培養(yǎng)的過程體現(xiàn)了生殖細(xì)胞具有全能性，D正確。[答案]　B
[在應(yīng)用中落實(shí)]1．(2023·山東高考)利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對(duì)單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖，可獲得植物細(xì)胞的某些次生代謝物。下列說法正確的是(　　)A．利用該技術(shù)可獲得某些無法通過化學(xué)合成途徑得到的產(chǎn)物B．植物細(xì)胞體積小，故不能通過該技術(shù)進(jìn)行其產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)C．次生代謝物是植物所必需的，但含量少，應(yīng)選擇產(chǎn)量高的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)D．該技術(shù)主要利用促進(jìn)細(xì)胞生長的培養(yǎng)條件提高單個(gè)細(xì)胞中次生代謝物的含量
解析：有些產(chǎn)物不能或難以通過化學(xué)合成途徑得到，可利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)得到，A正確；利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在離體條件下對(duì)單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖，可獲得植物細(xì)胞的某些次生代謝物，故可通過該技術(shù)進(jìn)行植物細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，B錯(cuò)誤；一般認(rèn)為次生代謝產(chǎn)物不是植物基本的生命活動(dòng)所必需的，其含量少，可以通過增加細(xì)胞的數(shù)量來增加次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量，C錯(cuò)誤；該技術(shù)主要利用促進(jìn)細(xì)胞分裂的培養(yǎng)條件，提高多個(gè)細(xì)胞中次生代謝物的總含量，不能提高單個(gè)細(xì)胞中次生代謝物的含量，D錯(cuò)誤。答案：A　
3.紫杉醇是從紅豆杉樹皮中提取的高效抗癌物質(zhì)，利用植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇是擴(kuò)大紫杉醇來源的重要途徑。下圖為三種紅豆杉細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞數(shù)量與紫杉醇產(chǎn)量的數(shù)據(jù)圖。請(qǐng)回答下列問題：
(1)以南方紅豆杉葉為原料獲得生產(chǎn)紫杉醇的愈傷組織需要通過細(xì)胞的__________，愈傷組織細(xì)胞具有較強(qiáng)的分裂、分化能力。這一技術(shù)的成功實(shí)現(xiàn)了組織培養(yǎng)技術(shù)在一個(gè)重要領(lǐng)域的應(yīng)用，即______________。(2)對(duì)比分析兩個(gè)曲線圖可知，培養(yǎng)后期紫杉醇產(chǎn)量出現(xiàn)下降的原因可能是________________________________________________________________________________________；在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣并進(jìn)行攪拌，其目的是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答三點(diǎn))；與傳統(tǒng)方法獲得紫杉醇相比，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇，具有______________________________________________________________(答兩點(diǎn)即可)等優(yōu)點(diǎn)。
(3)植物激素在植物組織培養(yǎng)中具有極其重要的作用，其中________________________是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性因素。解析：(1)以南方紅豆杉葉為原料獲得生產(chǎn)紫杉醇的愈傷組織需要通過細(xì)胞的脫分化過程，愈傷組織細(xì)胞具有較強(qiáng)的分裂、分化能力。這一技術(shù)的成功實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。(2)對(duì)比分析兩個(gè)曲線圖可知，培養(yǎng)后期，活細(xì)胞數(shù)量減少、某些代謝產(chǎn)物積累等導(dǎo)致紫杉醇產(chǎn)量下降。植物細(xì)胞培養(yǎng)過程中要不斷通入無菌空氣并進(jìn)行攪拌，其目的是防止微生物污染，保證O2供應(yīng)充足，使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸。與傳統(tǒng)方法獲得紫杉醇相比，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇，具有產(chǎn)量高、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。(3)生長素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵性因素。

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二 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修3

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