植物细胞工程的应用 知识点

1、植物繁殖
(1)微型繁殖(也叫快速繁殖技术):用于快速繁殖优良品种植物的植物组织培养技术。
特点:①属于无性繁殖,能够保持优良品种的遗传特性(繁殖过程的分裂方式是有丝分裂,亲子代细胞内DNA不变);②高效快速地实现种苗的大量繁殖。
优点:从植物体上取材少,培养周期短,繁殖率高,便于自动化管理。
实例:荷兰花卉、作物栽培、无籽西瓜、生菜、杨树、兰花。
(2)作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)
原因:长期进行无性繁殖的作物,易积累感染的病毒,导致产量降低,品质变差。
选材部位:植物的分生区(如茎尖)
选材原因:植物的分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无毒。
方法:进行植物组织培养
结果:脱毒苗
优点:提高产量
实例:甘蔗、菠萝、香蕉、马铃薯
(3)人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。
优点:①后代无性状分离;②不受气候、季节和地域限制;③培植周期短;④可以很方便地贮藏和运输。
结构:人工种皮+人工胚乳+胚状体(或不定芽或顶芽或腋芽)
实例:我国现在已成功把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。并得到了较高的发芽率。但由于成本较高,中国尚未应用于生产。

2、作物新品种培育
(1)单倍体育种:由配子发育成的个体

原理:染色体变异
过程:植株(AaBb)通过减数分裂得到花粉(AB、Ab、aB、ab四种类型);对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养);得到单倍体植株;对其幼苗时期进行秋水仙素处理;得到了正常的纯合二倍体植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型)。
优点:①后代都是纯合体,稳定遗传;②明显缩短育种年限
缺点:方法复杂,技术要求高。
(2)突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)
产生原因:在植物组织培养过程中,易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。

实例:抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草。
(3)转基因植物的培育:

(4)植物体细胞杂交:

3、细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。
地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
细胞产物:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
技术:植物组织培养技术
过程:

实例:人参皂甙干粉、三七、银杏
 

植物细胞工程的应用 知识点题库

作物脱毒、改善畜产品的品质、抗除草剂作物、可保存的干扰素、检测有毒物质依次是下列哪项生物技术的应用   
①基因工程   ②细胞工程   ③蛋白质工程   

A . ①②②③① B . ②①①③② C . ②①②③② D . ②②①③②
下列生物技术与相应的实验目的,配对不正确的是(  )

A . 胚胎分割移植——获得遗传特性相同的后代 B . 植物组织培养——获得克隆植物 C . 培养根尖分生组织——获得抗病毒植物苗 D . 用适宜浓度的生长素浸泡插条基部——提高扦插枝条的成活率
用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素,下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。下列说法错误的是

A . 从图中可以看出反应器中紫草细胞的生长呈现S型增长规律 B . 从图中可以看出反应器中影响紫草素产量的因素是细胞数量和细胞所处的生长期 C . 在生产前,需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”,这些“种子”是紫草叶肉细胞经过脱分化和再分化而获得的 D . 在培养过程中,可以通过继代培养得到更多的紫草细胞
下列不属于动物细胞工程应用的是(  )

A . 大规模生产干扰素,用于抵抗病毒引起的感染 B . 为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞 C . 大规模生产紫杉醇(抗癌药物)、生物碱等 D . 利用核移植技术,加快优良种畜的繁殖
下列有关植物细胞工程的叙述,正确的是(  )

A . 在植物组织培养过程中,细胞的遗传物质一般都发生改变 B . 植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性 C . 植物组织培养的目的都是获得完整的植株 D . 植物组织培养过程中培养基成分有水、无机盐、糖、维生素、有机添加物和相关激素
植物细胞工程的应用不包括(  )

A . 培育高产青霉菌株 B . 大量培育无子西瓜试管苗 C . 用植物组织培养培育脱毒苗 D . 培育番茄﹣马铃薯植株
下列关于克隆技术的叙述,错误的是(   )
A . 植物组织培养和动物细胞培养的原理都是细胞的全能性 B . 植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以克服生殖隔离得到新个体 C . 动物细胞工程需要在无菌条件下进行,植物细胞工程不需要 D . 植物组织培养可用于单倍体育种,动物体细胞核移植可以培养克隆动物
马铃薯是重要的经济作物,植物细胞工程在马铃薯的脱毒及育种等方面有重要应用。请回答下列问题:
  1. (1) 培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用(“茎尖”叶片”),不选另一个的理由是
  2. (2) 植物组织培养常用到愈伤组织培养基、生芽培养基和生根培养基。在愈伤组织培养基上,外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织是一团。在再分化阶段,生长素和细胞分裂素参与了细胞分化方向的调节,与生根培养基相比,一般情况下生芽培养基中
  3. (3) 马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好,但二者存在杂交不亲合性。利用野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种种质的思路是
  4. (4) 避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,应从等方面制定措施,减少污染(至少答出2点);在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制等培养条件(至少答出3点)。
试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果,它们(    )
A . 都属于无性生殖能保持母本性状 B . 都是细胞工程的技术范围 C . 都充分体现了体细胞的全能性 D . 都不会发生基因重组和变异
下列过程与植物细胞工程无关的是( )
A . 培育单倍体植株 B . 培育“番茄——马铃薯”杂种植株 C . 培养红豆杉细胞生产紫杉醇 D . 嫁接与扦插
下图表示植物组织培养的大致过程,据此判断不正确的是(  )

A . 若①是花粉,则④是单倍体植株,经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种 B . 若①是不同种植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现双亲的遗传特性 C . 若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行繁育必会发生性状分离 D . 若①是人参细胞,对②进行扩大化培养可以提高细胞产物人参皂苷的产量
花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2N=18)花粉植株的过程示意图,有关叙述正确的是(  )

取花蕾并消毒 取花粉粒,接种到培养基A 愈伤组织转接到培养基B 丛芽转接到培养基C 转接到培养基D 花粉植株

A . 花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养 B . 过程③是细胞再分化,其根本原因是基因选择性表达 C . 四种培养基均属于固体培养基,其中所含植物激素的种类和比例有差异 D . 观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到9条染色体
在下列选项中,没有运用植物细胞的全能性的是(   )
A . 利用植物组织培养获得突变体植株 B . 利用花药离体培养得到单倍体植株 C . 利用作物脱毒培育脱毒马铃薯 D . 利用植物组织培养技术实现细胞产物工厂化生产
下列关于植物细胞工程的叙述,错误的是(   )
A . 诱导植物原生质体融合后的细胞需经筛选才能获得杂种细胞 B . 用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性 C . 诱导离体胡萝卜韧皮部细胞形成幼苗的过程中出现基因重组 D . 通过体细胞杂交技术培育杂种植株的过程发生了可遗传变异
在下列选项中,没用到植物组织培养技术的是(  )
A . 利用花药离体培养得到单倍体植株 B . 利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株 C . 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株 D . 从紫草的愈伤组织中提取紫草素
在现代生物科技的应用中不需要进行检测与筛选的是(  )
A . 利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体 B . 利用基因工程培育具有抗虫特性的新植株 C . 利用植物组织培养技术工厂化繁育兰花 D . 利用胚胎工程培育具有优良性状的试管动物
下列有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是(  )
A . 人工种子包埋胚状体的胶质可以看作自然种子的种皮 B . 在紫草素的细胞产物工厂化生产的过程中使用的是液体培养基 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
科学家将番茄(2N)和马铃薯(4N)利用如图技术得到“番茄—马铃薯”植株。请据图回答下列问题。

  1. (1) 上图中所示技术的原理是
  2. (2) 过程Ⅱ若只考虑两两融合的产物,则形成的原生质体有种。在诱导原生质体融合时常用的诱导方法是,参与过程Ⅲ的细胞器有
  3. (3) 过程Ⅳ是,过程Ⅴ增殖的方式为;诱导试管f中植株生根过程的培养基中,生长素与细胞分裂素的比值较过程Ⅳ(填“高”或“低”),最终获得的“番茄—马铃薯”属于倍体植株。
  4. (4) 植物体细胞杂交和传统杂交技术相比的优点是
科学家通过植物体细胞杂交的方法,培育出第一个杂种植物:番茄—马铃薯(番茄2N=24,马铃薯4N=48)。虽然这种植株并没有像科学家预料的那样,地上结番茄,地下结马铃薯,但却为植物体细胞杂交在生产实践中的应用拉开了帷幕。以下为番茄和马铃薯体细胞杂交的步骤:

回答下列问题:

  1. (1) 植物体细胞杂交技术的原理是,从杂交细胞到番茄—马铃薯植株是利用技术来实现的。
  2. (2) 过程①利用酶解法得到的结构是,过程②中常用的试剂是
  3. (3) 植物体细胞融合完成的标志是;过程②得到的融合细胞有种。
  4. (4) 培养出的“番茄—马铃薯”植株细胞中的染色体数目为。植物体细胞杂交技术在育种上的优点是
如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列叙述正确的是(  )

A . 该途径依据的原理是植物细胞具有全能性 B . 过程①需控制好培养基中植物激素的比例 C . 经过程①细胞的形态和结构未发生变化 D . 过程③需使用固体培养基,有利于细胞增殖