2.1植物细胞工程——2021-2022学年高二生物人教版(2019)选择性必修3同步课时作业
1.下列有关植物组织培养过程中愈伤组织的说法不正确的是( )
A.愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化和再分化形成的
B.愈伤组织可以形成具有生根能力的胚状体
C.愈伤组织为既有分裂能力又有分化能力的一群细胞
D.愈伤组织在一定条件下培养可以形成完整的植株
2.如图为用取自基因型为AaBb的胡萝卜韧皮部细胞培育出胡萝卜小苗的过程,下列叙述中不正确的是( )
A.a→b过程是通过细胞有丝分裂完成的
B.b→c→d过程发生了细胞分化
C.a→b过程中使用的培养基中应含有机碳源和氮源
D.杂合植株经上述过程获得的幼苗会出现性状分离
3.如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素可以抑制着丝点分裂从而诱导染色体数目加倍
B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素和较低浓度的生长素以促进根的分化
C.过程③需提供光照条件来诱导合成叶绿素
D.过程④获得的植株的基因型与母本植株的基因型不同
4.如图是通过植物细胞工程获得紫杉醇的途径,下列叙述正确的是( )
A.该途径属于植物组织培养技术
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
5.在植物组织培养过程中要使用植物激素,但不同的植物激素的浓度以及使用的先后顺序和用量的比例都影响细胞的分裂、分化。下列叙述错误的是( )
A.先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂,但细胞不分化
B.先使用细胞分裂素,后使用生长素,细胞既分裂也分化
C.生长素与细胞分裂素用量比值低,有利于芽的分化,抑制根的形成
D.不使用植物激素,有利于愈伤组织的形成
6.实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是( )
A.获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题
B.可利用聚乙二醇、灭活的病毒等方法诱导原生质体融合
C.可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体
D.若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目不都为62条
7.下列有关植物体细胞杂交的叙述,错误的是( )
A.植物体细胞杂交产生杂种植株的变异类型属于染色体变异
B.植物体细胞杂交产生的杂种植株一定不具有繁殖能力
C.植物体细胞杂交的结果是形成杂种植株
D.植物体细胞杂交产生杂种植株的过程中需使用植物组织培养技术
8.白菜和甘蓝均为二倍体生物,科学家利用植物体细胞杂交的方法获得了白菜—甘蓝。它具有生长期短、耐热性强和易储存等优点。下列叙述错误的是( )
A.用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁体现了酶的专一性
B.白菜—甘蓝的产生用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术
C.植物体细胞杂交的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍,获得杂种细胞
D.利用植物体细胞杂交技术培育四倍体白菜—甘蓝的过程中不会发生同源染色体联会现象
9.通过植物细胞工程技术,可利用甲(高产不耐盐)、乙(低产耐盐)两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株,实验流程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.①处理通常是将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中
B.②~③过程中,杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强
C.由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有低产耐盐品种
D.目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异导致植株不可育
10.下列关于植物组织培养和植物体细胞杂交的叙述,正确的是( )
A.用于组织培养的外植体可以是植物体的任何活细胞
B.单倍体育种是通过花药离体培养获得单倍体植株的过程
C.植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种细胞
D.植物体细胞杂交技术离不开植物组织培养技术
11.人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体,它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分——胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞制得,也可以用通过试管培养的花粉制得,由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。请据此判断下列说法错误的是( )
A.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发芽率低等问题
B.培育胚状体利用了植物组织培养技术
C.同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为1:1
D.该项技术的成功应用体现了植物细胞的全能性
12.明党参是我国珍稀药用植物,对其进行保护性开发利用的恰当的方法有( )
①利用细胞工程技术,实现药用成分的工厂化生产
②大规模培养愈伤组织,直接提取药用成分
③大规模栽培组织培养苗,获取药用成分
④大规模采集自然界的明党参,将其转移到温室中保护种植
A.①② B.①③ C.①②③④ D.①②③
13.下列关于植物细胞工程实际应用的叙述,正确的是( )
A.脱毒苗是利用基因工程技术将脱毒基因导入植物细胞培育而成的新品种
B.利用茎尖组织培育的幼苗全是脱毒幼苗
C.快速繁殖技术涉及的生殖方式为有性生殖
D.快速繁殖技术可快速实现种苗的大量繁殖,还可保持优良品种的遗传特性
14.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
15.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力,再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体,与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图。
据图回答下列问题:
(1)过程①所需的酶是_____。
(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_____存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是_____。原生质体经过_____再生,进而脱分化形成愈伤组织。
(4)对杂种植株进行_____接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
答案以及解析
1.答案:A
解析:愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化形成的,A错误;将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上,可以诱导其再分化成胚状体,长出芽和根,B正确;愈伤组织为具有分生能力的薄壁细胞,也具有分化能力,C正确;愈伤组织在一定条件下培养可以再分化形成完整的植株,D正确。
2.答案:D
解析:a→b过程是脱分化过程形成愈伤组织,该过程的细胞分裂方式是有丝分裂,A正确;b→c→d过程为再分化过程,形成根或芽等,发生了细胞分化,B正确;a→b过程植物不能进行光合作用,所需的营养来自培养基,培养基应含有机碳源和氮源,C正确;植物组织培养产生子代的过程属于无性生殖,杂合植株经上述过程获得的幼苗的基因型与亲本相同,不会出现性状分离,D错误。
3.答案:C
解析:秋水仙素抑制纺锤体的形成,不是抑制着丝点分裂,A错误。过程②是脱分化过程,生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时,促进根的分化、抑制芽的形成;比值低时,促进芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成,B错误。过程③是再分化过程,再分化时提供光照有利于叶片内叶绿素的合成,C正确。过程④得到的植株的基因型可能与母本相同,D错误。
4.答案:B
解析:植物组织培养需要诱导出完整植物体,图中利用的是植物细胞培养技术,A错误;过程①是脱分化,决定植物脱分化和再分化的关键因素是培养基中植物激素的种类和比例,B正确;脱分化形成的愈伤组织是高度液泡化的薄壁细胞,相比原来,其形态和结构发生了变化,C错误;过程③是指培养单个细胞成高产细胞群的过程,这个过程使用液体培养基,有利于细胞增殖,D错误。
5.答案:D
解析:先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂,但细胞不分化,A正确;先使用细胞分裂素,后使用生长素,细胞既分裂也分化,B正确;生长素与细胞分裂素用量比值低,有利于芽的分化,抑制根的形成,C正确;生长素和细胞分裂素的比例适中时,可促进愈伤组织的形成,不使用植物激素,就不能形成愈伤组织,D错误。
6.答案:B
解析:植物体细胞杂交获得杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍,故获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题,A正确;诱导植物原生质体融合时,可以采用物理方法(电融合、离心等)和化学方法(聚乙二醇),灭活的病毒是诱导动物细胞融合的方法之一,B错误;杂种原生质体同时含有红色液泡和叶绿体,同种原生质体融合得到的细胞仅有红色液泡或叶绿体,所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体,C正确;若原生质体均为两两融合,则会形成3种细胞,即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞、杂种细胞,所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条,D正确。
7.答案:B
解析:植物体细胞杂交产生杂种植株的变异类型属于染色体变异中的染色体数目变异,A正确;植物体细胞杂交产生的杂种植株中有些是可育的,B错误;植物体细胞杂交的结果是形成杂种植株,C正确;植物体细胞杂交产生杂种植株的过程中需使用植物组织培养技术,D正确。
8.答案:C
解析:植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁体现了酶的专一性,A正确;白菜—甘蓝的产生过程是先将两种植物的原生质体融合,形成杂种细胞,再通过植物组织培养形成杂种植株,B正确;植物体细胞杂交的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍,培育出杂种植株,而不是培育杂种细胞,C错误;培育四倍体白菜—甘蓝用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术,该过程中没有进行减数分裂,不会发生同源染色体联会现象,D正确。
9.答案:D
解析:A、①是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程,该过程需要在等渗透液中进行,以维持原生质体的形态和功能,A正确;B、②到③的过程是融合细胞再生细胞壁的过程,而高尔基体与植物细胞壁的形成有关,线粒体可为该过程提供能量,故杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强,B正确;C、④仅对耐盐性状进行了选择,由④到目的植株还需进步筛选,原因是④中含有低产耐盐品种,经进一步筛选可获得高产耐盐的目的植株,C项正确;D、甲、乙是二倍体植株,通过体细胞杂交技术获得的目的植株是四倍体,是可育的,D错误。故选D。
10.答案:D
解析:本题主要考查植物组织培养和植物体细胞杂交,考查学生的理解能力。高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核,不能用作组织培养的外植体,A项错误;单倍体育种先要经过花药离体培养获得单倍体幼苗,再用适宜浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗,使其染色体数目加倍,B项错误;植物体细胞杂交需要先获得杂种细胞然后将杂种细胞培育成杂种植株,C项错误,D项正确。
11.答案:C
解析:人工种子具有很多优点,如解决有些作物品种繁殖能力差、结籽困难、发芽率低等问题,A正确;胚状体是离体的细胞经脱分化和再分化形成的,即利用了植物组织培养技术,B正确;根据题意可知“体细胞胚”是由植物的体细胞经脱分化和再分化形成的,而“花粉胚”是由花粉(经减数分裂形成)经脱分化和再分化形成的,因此,同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体的数目比是2︰1,C错误;植物组织培养的理论依据是植物细胞的全能性,D正确。
12.答案:D
解析:利用细胞工程技术,可以实现药用成分的工厂化生产,不必对自然界的明党参进行大规模的采集和挖掘,从而保护明党参,①正确;可大量培养愈伤组织,并从中提取有关药用成分,②正确;大规模栽培组织培养苗,可以实现快速繁殖明党参,以供药用,③正确;保护珍稀植物最好采用就地保护的措施,④错误,本题选D。
13.答案:D
解析:脱毒苗是利用没有受到病毒感染的细胞经过植物组织培养获得的个体,A错误;茎尖组织的病毒少,甚至无病毒,利用茎尖组织培育的幼苗可能不带病毒,但不一定全是脱毒幼苗,B错误;快速繁殖技术涉及的生殖方式为无性生殖,C错误;快速繁殖技术不仅可以快速实现种苗的大量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性,D正确。
14.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。
15.答案:(1)纤维素酶和果胶酶
(2)叶绿体
(3)保持原生质体完整;细胞壁
(4)黑腐病菌
解析:(1)题图为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图,其中过程①表示去除细胞壁;过程②表示诱导原生质体融合;之后再采用植物组织培养技术即可得到杂种植株。过程①需要采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)破坏植物细胞壁。
(2)过程②表示诱导原生质体融合,一个是黑芥苗的叶肉细胞,一个是花椰菜的根部细胞,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可将叶绿体的存在作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,其作用是维持一定的渗透压,防止原生质体皱缩或涨破。原生质体经过细胞壁再生,进而脱分化形成愈伤组织。
(4)对杂种植株接种黑腐病菌,能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株。