2.1.2植物细胞工程的实际应用——2021-2022学年高二生物人教版选修三同步课时作业
1.下列有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是( )
A.利用植物组织培养技术获得人工种子,解决了有些作物品种繁殖能力差的问题
B.利用植物组织培养技术培育脱毒苗,可获得具有抗病毒的新品种
C.利用组织培养技术生产紫草素,实现了细胞产物的工厂化生产
D.利用植物组织培养技术,可以高效快速地实现种苗的大量繁殖
2.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化生产,这是利用了该项技术的哪些特点( )
A.操作简单 B.使优良性状组合在一起
C.培育新的性状 D.高效性和保持种苗的优良遗传特性
3.下列有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是( )
A.单倍体育种中经植物组织培养得到的单倍体植株即为能稳定遗传的优良品种
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
4.组织培养技术在药用植物的培育上具有广泛应用,下列有关叙述正确的是( )
A. 切取药用植物的茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
B. 制备人工种子时应用人工薄膜包裹愈伤组织
C. 欲大规模获得代谢产物应培育到胚状体阶段
D. 微型繁殖技术可以提高药用植物变异的频率
5.下图为人工种子的示意图,有关叙述不正确的是( )
A. 与常规种子繁殖方法相比,人工种子具有繁殖速度快的优点
B. 人工种皮应具有透气性,保证胚状体呼吸作用的正常进行
C. 胚状体是经过脱分化形成的,此时细胞处于未分化状态
D. 人工胚乳中应含有植物激素、糖类、水和无机盐等营养物质
6.甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等越来越被人们喜爱。但甘薯属无性繁殖作物,同时又是同源六倍体,具有自交不育和杂交不亲和性,这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是( )
A.利用植物组织培养制作人工种子,可解决种苗用量大、成本高的问题
B.利用茎尖分生组织培养脱毒苗,使植株具备抗病毒的能力,产品质量得到提高
C.利用原生质体融合实现体细胞杂交,可以克服杂交不亲和,充分利用遗传资源
D.利用培养的愈伤组织进行诱变育种,可以显著提高变异频率,大大缩短育种年限
7.如图列举了几种植物的育种方式,下列相关叙述正确的是( )
A.甲过程形成的细胞c内的染色体数一定是a细胞内染色体数的两倍
B.在乙射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料
C.通过丁过程,细胞c发育成新植株涉及同源染色体的联会与分离
D.与杂交育种相比,丙过程能克服远缘杂交不亲和的障碍
8.从红豆杉的树皮和树叶中提炼出来的紫杉醇属于植物的次生代谢产物,它对多种晚期癌症疗效突出。下列有关紫杉醇获取途径中叙述错误的是( )
A.从愈伤组织中分散得到的单细胞细胞质丰富、液泡大且核也大
B.将愈伤组织培养成植株还是特定细胞系要通过平衡生长调节剂的配比进行调控
C.在选择红豆杉时除了要考虑其优良性状外还需考虑细胞全能性的表达能力
D.通过培养特定细胞系,可以实现对重要次生代谢产物的工业化生产
9.植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用。下列相关叙述正确的是( )
A.微型繁殖技术因受场地局限难以实现种苗的大量繁殖
B.由植物茎尖组织培养获得的脱毒苗不会被病毒侵染
C.单倍体植株是体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
D.利用植物细胞培养技术可提高单个细胞中目标产物的含量
10.如图为科研人员用两种方法繁殖苗木的示意图。请据图分析,下列说法正确的是( )
A.③④过程中使用的培养基相同,无需更换
B.③④⑤过程中均需要进行光照
C.甲途径中的①过程包含了乙途径中的③④过程
D.通过甲、乙两种途径获得的B、C植株的遗传性状与A植株相同
11.下列关于现代生物技术知识的叙述,不正确的是( )
A.脱毒苗培育过程的原理是高度分化的植物细胞具有全能性
B.试管牛属于有性生殖产物
C.切取作物茎尖进行组织培养,可以获得抵抗病毒的抗毒苗
D.培育脱毒苗应选用分生组织,因为分裂旺盛,所含的病毒少
12.对人参皂苷干粉工厂化生产,下列哪种技术是必需的( )
A.诱变育种 B.作物脱毒 C.植物细胞培养 D.花药离体培养
13.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,结果如图。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0.27 mm
14.下列有关植物细胞工程的叙述,不正确的是( )
A.以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可获得抗病毒的植物
B.单倍体植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料
C.利用组织培养生产人参皂苷是细胞产物的工厂化生产的实例
D.利用体细胞杂交技术获得的“萝卜—甘蓝”可产生可育后代
15.植物组织培养技术在制造人工种子、作物脱毒等方面具有广泛的应用。下图是植物组织培养过程流程图解和人工种子的结构示意图,请回答下列相关问题。
(1)用已经分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有_________。用于进行组织培养的植物材料被称为_________。
(2)开始接种前应先对植物叶片进行_________(填"消毒”或“灭菌”)处理。若要获得脱毒苗,则应选取植物_________部位的细胞进行组织培养。
(3)步骤b为_________,步骤b、c所用的培养基中都需要加入_________(填激素),但两种培养基中其含量和比例不同。
(4)人工种子的种皮需具有_________的特性。除此之外人工胚乳还需为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、_________和_________等有效成分。人工种子的使用可以解决某些作物品种_________等问题。
答案以及解析
1.答案:B
解析:
2.答案:D
解析:植物微型繁殖技术繁殖植物就是利用其优点:一是繁殖高效快速,二是能保持优良品种的遗传特性。植物微型繁殖技术的方法是植物的组织培养技术,是一种无性繁殖方式,后代与亲代性状相同,操作过程并不简单。利用植物“微型繁殖技术可以在短时间中获得大量的优质种苗。
3.答案:A
解析:单倍体育种中得到的单倍体植株需要经过诱导染色体加倍,才能得到能稳定遗传的优良品种,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,如紫草宁等,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。
4.答案:A
解析:A、植物茎尖没有病毒,因此,切取药用植物的茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,A正确;
B、人工种子是植物组织培养得到胚状体阶段,再包裹人工薄膜后获得,B错误;
C、欲大规模获得代谢产物应培育到愈伤组织阶段,C错误;
D、微型繁殖技术的原理是无性繁殖,无性繁殖产生的后代能够保持母本的优良性状,变异的频率较低,D错误。
故选A。
5.答案:C
解析:A、与常规种子繁殖相比,人工种子能够保持植物本身的遗传特性,且繁殖速度较快,A正确;
B、人工种皮具有透气性,需要保证胚状体可以获得足够的氧气,B正确;
C、胚状体是再分化得来的,此时的细胞是已分化的细胞,C错误;
D、人工胚乳中含有植物激素、糖类、无机盐等营养物质,可以保证种子正常的生命活动,D正确。
故选C。
6.答案:B
解析:植物细胞工程应用之一是利用胚状体包囊人工胚乳和人工种皮制成人工种子,实现大规模生产,从而降低成本,A正确茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染,所以利用茎尖分生组织培养出无病毒且保持优良性状的幼苗,通过基因工程将抗病毒基因转移至受体细胞从而培育出抗病毒的转基因植物,脱毒抗病毒,B错误。原生质的融合原理是细胞膜的流动性,通过去壁、促融、细胞壁再生、组织培养技术可培育异源杂合体,C正确愈伤组织具有分裂旺盛的优点,适于诱变育种的取材,能提高突变频率,D正确。
7.答案:D
解析:题图甲过程形成的细胞c内的染色体数应该是细胞a和细胞b的染色体数之和,A错误;在题图乙过程射线处理后,细胞c会产生基因突变,基因突变具有多害少利性、不定向性和随机性等特点,B错误;丁是再分化过程,该过程只进行有丝分裂,不进行减数分裂,所以不涉及同源染色体的联会与分离,C错误;丙过程是基因工程育种,与杂交育种相比,基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和的障碍,D正确。
8.答案:A
解析:从愈伤组织中分散得到的单细胞属于胚性细胞,特点是细胞核大、细胞质丰富、液泡小,A错误;将愈伤组织培养成植株还是特定细胞系需要调节培养物中激素配比,B正确;选择细胞进行培养,为增加成功概率,需考虑其全能性表达能力,C正确;紫杉醇是细胞次生代谢产物,通过特定细胞系的培养,可实现工业化生产,D正确。
9.答案:C
解析:
10.答案:D
解析:本题以繁殖苗木的两种无性繁殖方法为背景来考查植物组织培养在实际中的应用。③④过程分别为脱分化、再分化,常用到的激素有生长素、细胞分裂素,但脱分化培养基和再分化培养基中的物质种类及激素配比有所区别,因此组织培养到一定阶段要更换培养基,A错误;脱分化过程不需要光照,所以③④⑤过程中不需要进行光照的是③过程,B错误;甲途径为枝条的扦插繁殖,在插条的形态学下端生出不定根,枝条上的侧芽发育为主枝即可得到完整植株,整段枝条没有经过脱分化和再分化过程,因此途径甲不包括③④过程,C错误;扦插和植物组织培养均为无性繁殖,都能保持亲本的优良性状,所以通过甲、乙两种途径获得的B、C植株的遗传性状与A植株相同,D正确。
11.答案:C
解析:脱毒苗的培育采用了植物组织培养技术,原理是植物细胞具有全能性,A正确;试管牛是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟并完成受精,后通过培养发育为早期胚胎,再经移植后产生后代的技术,属于有性生殖的产物,B错误;抗毒苗是把某抗病基因导入受体细胞中,并通过一定的方法培育形成的,C错误;由于分生组织细胞分裂旺盛,所含的病毒少,可用分生组织(如芽尖)培养对植物进行脱毒处理,获得无病毒植株,D正确。
12.答案:C
解析:可利用人参细胞培养来生产人参中的人参皂苷,C正确。
13.答案:A
解析:本题考查的是植物培养的条件及过程的相关知识。分析题图:图示表示茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成活率的影响。根尖越小,脱毒率越高,成苗率越低。在茎尖外植体大小为0.27mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm。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涉及脱分化和再分化两个阶段,B正确;由图可知,茎尖越小,脱毒率越高,成苗率越低,C正确;在茎尖外植体大小为0.27mm时,脱毒率和成苗率均较高,因此马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27mm,D正确。本题选A。
14.答案:A
解析:以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可以获得脱毒植物,但不是抗病毒植物,A错误;由于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,因此它是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料,B正确;利用组织培养技术生产人参皂苷,实现了细胞产物的工厂化生产,C正确;利用体细胞杂交技术获得的“萝卜—甘蓝”含有萝卜和甘蓝的全部染色体,可产生可育后代,D正确。
15.答案:(1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因);外植体
(2)消毒;茎尖分生区
(3)脱分化;生长素和细胞分裂素
(4)透气;无机盐;糖类;繁殖能力差、结子困难或发芽率低
解析:(1)植物细胞具有全能性,每个细胞中都具有形成完整植株所需的全部基因。用于进行组织培养的植物组织或器官被称为外植体。
(2)对活的生物组织只能进行消毒处理,对无生命的器械和培养基可进行灭菌处理。植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此为了获得脱毒苗,可以选取植物的茎尖分生区进行组织培养。
(3)步骤b从植物组织形成愈伤组织的过程称为脱分化。在脱分化和再分化过程中都需要使用生长素和细胞分裂素对细胞的分裂和分化过程进行调节。
(4)人工种子的胚状体在进行细胞呼吸时,需要从外界环境吸收O2,并将产生的CO2释放到外界环境中,因此人工种皮需具备透气性,有利于胚状体进行呼吸作用,以保持胚状体的活力。人工胚乳的作用是为胚状体的发育提供营养,因此应含有植物激素、无机盐、糖类等物质。人工种子的使用可以解决某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。