人教版2019高中生物选择性必修3 同步练习题--2.1 第2课时 植物细胞工程的应用(含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版2019高中生物选择性必修3 同步练习题--2.1 第2课时 植物细胞工程的应用(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-23 23:54:39 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2024人教版高中生物选择性必修3同步
第2课时 植物细胞工程的应用
基础过关练
题组一 植物繁殖的新途径
1.下列属于植物的快速繁殖技术的是( )
A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗
B.水稻种子萌发并长成新个体
C.扦插的葡萄枝长成新个体
D.柳树芽发育成枝条
2.(2023山东淄博三中月考)下列关于植物细胞工程技术应用的叙述,错误的是( )
A.利用植物组织培养技术对名贵花卉进行快速繁殖时可大幅度改良花卉的性状
B.利用植物组织培养技术进行作物脱毒时,可选择茎尖组织,再生植株可能不带病毒
C.利用植物组织培养技术进行单倍体育种,需要用秋水仙素处理单倍体幼苗
D.利用植物细胞培养技术进行细胞产物的工厂化生产时,不必把外植体培养成完整的幼苗
3.(2023福建德化一中联考)以四倍体(基因型为AAaa)植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.此过程为单倍体育种,④获得的植株都是纯合子
B.将花药换成植物的茎尖可获得能抗病毒的脱毒苗
C.取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产,可提高单个细胞中次生代谢物的含量
D.②③过程培养基中的激素比例以及光照条件均不同
4.(2022福建南平月考)某二倍体药用植物甲(染色体组成为MM)含有有效成分A,二倍体药用植物乙(染色体组成为NN)含有有效成分B。科研小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物,设计了如下实验流程。据图分析错误的是( )
A.过程①的处理利用了酶的专一性
B.过程②常使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂
C.过程②③获得的染色体组成为MMNN的融合细胞是最理想的细胞
D.通过过程⑥培养可获得大量植株,这些植株都能合成有效成分A和B
题组二 作物新品种的培育
5.如图是某二倍体植物通过花药进行单倍体育种的过程示意图,下列叙述正确的是( )
A.图中过程②涉及细胞的分裂和分化,细胞进行有丝分裂
B.秋水仙素能促进着丝粒分裂,导致细胞染色体数目加倍
C.图中③过程为了促进生芽,可增加培养基中细胞分裂素的比例
D.应将炼苗后的试管苗移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
6.(2023重庆十八中阶段练习)应用植物组织培养技术,不仅可实现种苗的快速繁殖、培育脱毒植株,还可加快作物及苗木育种。如图为培育柑橘耐盐植株的实验流程,回答下列问题。
(1)愈伤组织是由离体的茎段经 过程形成的,此时愈伤组织细胞 (填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。
(2)对愈伤组织进行了两次处理,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织的原因是 ;处理2中添加的物质X为 。
(3)愈伤组织细胞经过 (填“脱分化”或“再分化”)形成耐盐植株。
(4)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育“白菜—甘蓝”杂种植株、三倍体无子西瓜中,必须用到植物组织培养技术的是 。
题组三 细胞产物的工厂化生产
7.(2023湖南衡阳三中期中)从人参中提取分离出的人参皂苷是一种有效的抗癌药物。自然状态下人参生长慢,人参皂苷含量低,通过植物细胞悬浮培养技术可获得大量人参细胞。植物细胞悬浮培养是指将游离的单细胞或细胞团悬浮在液体培养基中,用摇床或转床进行大规模培养的方法。经过不断培养筛选出疏松性均匀一致、分散性良好、大小大致相同的细胞和细胞团,建立悬浮培养细胞系。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.离体的人参组织细胞除去细胞壁后直接进行悬浮培养
B.悬浮培养液中大多数细胞无固定形态,细胞壁较薄
C.悬浮培养液中一般细胞分裂素与生长素含量的比值较高
D.植物细胞悬浮培养中细胞生长不受抑制,因此只要培养容器容积足够大,就可以不断扩大培养
8.(2022北京四十三中期中)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,具有高抗癌活性。如图表示工厂化生产紫杉醇的过程,相关叙述错误的是( )
外植体愈伤组织液体悬浮振荡培养悬浮传代培养提取、检测紫杉醇
A.从大量红豆杉属植物树皮中提取紫杉醇会破坏植物资源
B.只能用红豆杉属植物的树皮作外植体才能获得紫杉醇
C.振荡培养利于细胞充分接触营养,增加溶解氧量
D.可利用培养的动物细胞来检测紫杉醇的抗癌活性
9.(2023江西南昌八一中学联考)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列说法错误的是( )
A.途径1体现了细胞的全能性,途径2未体现细胞的全能性
B.途径2中培养的愈伤组织需要再分化才能产生特定的细胞产物
C.通过液体培养基来大量培养高产细胞系,可以实现对辣椒素的工业化生产
D.诱导愈伤组织分化成根还是芽,需要通过平衡生长调节剂的配比进行调控
能力提升练
题组一 植物组织培养技术
1.(2023河北衡水一模)铁皮石斛富含某些糖类和生物碱,可以用来提取药物,科学家采用植物组织培养技术来培育它,取得显著成果。下列关于植物组织培养的叙述不正确的是( )
A.为提高植株品质,可切取一定大小的茎尖进行培养,获得脱毒苗
B.培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,更容易受影响而产生突变
C.为增加生物碱提取产量,可向铁皮石斛试管苗培养基中滴加蔗糖
D.若想获取铁皮石斛原生质体,可用蜗牛消化道提取液来处理铁皮石斛细胞
2.(2022河南南阳期中)某生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶为外植体进行相关实验研究,得到如图所示的实验结果。下列相关叙述正确的是( )
A.实验开始前应对培养基和西瓜幼苗子叶进行灭菌处理
B.西瓜幼苗子叶细胞脱分化形成愈伤组织的过程中细胞已经发生分化
C.暗处理时间的长短对细胞脱分化率和再分化率的影响均不大
D.图示结果表明,西瓜幼苗子叶经诱导形成胚状体的最适暗处理时间是1~2周
3.(2023辽宁鞍山期中)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
有关叙述不正确的是( )
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
B.步骤③切取的组织块中要带有形成层,因为形成层容易诱导形成愈伤组织
C.从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,主要是因为有害代谢产物积累
D.步骤⑥要进行照光培养,诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
4.(2023广东汕尾华大实验学校月考)培育甘蔗脱毒苗有两条途径,经过流程②获得的脱毒苗效果更好。下列说法错误的是( )
A.不经过流程②能明显缩短育种年限且获得的脱毒苗都是纯合子
B.推测②过程能使组织中的病毒减少或减弱病毒侵染增殖能力
C.图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性
D.从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的浓度和比例
题组二 植物体细胞杂交技术
5.(2023江西临川二中月考)植物体细胞杂交过程中细胞融合的方式有对称融合和非对称融合。对称融合是将两个物种的两个完整的原生质体融合在一起,由于两个物种的全套基因组合在一起,有用基因和不利基因共处于一个杂种植株中,往往需要多次回交才能去除杂种植株中的不利基因。非对称融合是将一个物种的部分染色体和细胞质与另一个物种的一个完整原生质体融合在一起,可以较好地减少不利基因的重组,所得杂种植株只需较少次数的回交就可以达到改良作物的目的。下列相关叙述错误的是( )
A.植物体细胞杂交可以克服有性杂交的不亲和性,打破物种之间的生殖隔离
B.对称融合方式中,两个植物细胞完成融合的标志是两个细胞核融合形成一个细胞核
C.在非对称融合过程中,可以利用物理射线、化学试剂等方式去除部分染色体
D.在进行植物体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
6.(2023山东临沂一中月考)人们可以运用植物体细胞杂交技术获得抗线虫病的杂种萝卜—油菜植株,已知萝卜具有抗线虫病基因,而油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产。科研人员以萝卜和油菜为亲本进行体细胞杂交,以获得抗线虫病的杂种植株,具体操作流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程③中施加的生长素的量要低于细胞分裂素的量
B.可通过观察是否含有叶绿体来对融合细胞进行初步筛选
C.过程④中需要进行适当的光照以促进细胞中叶绿素的合成
D.对杂种植株接种胞囊线虫进行个体水平上的鉴定
7.(2023北京十五中月考)甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是( )
A.照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,利于筛选杂种细胞
B.流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶,B处理可使用聚乙二醇
C.杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导,直接再分化成为杂种植株
D.杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因,这些基因能通过父本进行传递
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 2.A 3.D 4.D 5.C 7.B 8.B 9.B
1.A 植物的快速繁殖技术指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育;扦插的葡萄枝长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖,B、C、D不符合题意。兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗为植物组织培养,A符合题意。
2.A 利用植物组织培养技术对名贵花卉进行快速繁殖的优点是可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性,不能大幅度改良花卉的性状,A错误;植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此利用茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,B正确;利用植物组织培养技术进行单倍体育种时,单倍体幼苗无繁殖能力,需要用秋水仙素处理,使其染色体数目加倍,C正确;细胞产物的工厂化生产是指利用植物细胞培养技术,在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖,然后从培养液中提取目标产物,因此不需要将外植体培养成完整幼苗,D正确。
3.D 图示为花药离体培养的过程,基因型为AAaa的植株产生的花粉的基因型有3种,即AA、aa和Aa,则④获得的植株中既有纯合子又有杂合子,A错误。植物茎尖的病毒极少,甚至无病毒,因此可用茎尖进行组织培养得到脱毒苗,但脱毒苗不等同于抗病毒植株,B错误。取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产时,无法提高单个细胞中次生代谢物的含量,可以通过培养得到更多的细胞从而提高次生代谢物的总量,C错误。图中②过程为脱分化,一般不需要光照,生长素与细胞分裂素比值适中;③过程为再分化,需要光照,生长素与细胞分裂素比值低时,诱导生芽,生长素与细胞分裂素比值高时,诱导生根,D正确。
4.D 由图可知,①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程,由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,该过程需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A正确;②是诱导植物原生质体融合的过程,常使用聚乙二醇作为诱导剂,B正确;过程②③获得的融合细胞c的染色体组成可能是MMMM、NNNN、MMNN等,其中染色体组成为MMNN的融合细胞是最理想的细胞,C正确;通过过程⑥培养获得的植株不一定都能合成有效成分A和B,D错误。
5.C 图中过程②是脱分化,细胞通过有丝分裂实现细胞增殖形成愈伤组织,无分化过程,A错误;秋水仙素能抑制纺锤体的形成,在着丝粒分裂后,使染色体不能移向细胞的两极,导致细胞内染色体数目加倍,B错误;植物组织培养过程中需要添加生长素和细胞分裂素,其中生长素和细胞分裂素的比值高时促进根的分化,比值低时促进芽的分化,C正确;炼苗时将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后移栽到普通土壤即可,D错误。
6.答案 (1)脱分化 具有 (2)愈伤组织细胞分裂能力强,易诱发突变 NaCl (3)再分化 (4)“白菜—甘蓝”杂种植株
解析 (1)离体的茎段经过脱分化过程可形成愈伤组织,此时愈伤组织具有较高的全能性。(2)题图中对愈伤组织进行了两次处理,处理1是用γ射线照射愈伤组织,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织的原因是愈伤组织细胞分裂能力强,易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。处理2是抗盐接种实验,即在培养基中加入NaCl,适应一定浓度NaCl的愈伤组织可以生长,不适应的愈伤组织死亡。(3)愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程为再分化,愈伤组织细胞经过再分化过程形成耐盐植株。(4)植物体细胞杂交技术中,将杂种细胞培育成杂种植株需要利用植物组织培养技术,则用到植物组织培养技术的是培育“白菜—甘蓝”杂种植株。
7.B 由题干信息可知,植物细胞悬浮培养不需要去除细胞的细胞壁,A错误;悬浮培养液中的细胞来自愈伤组织,愈伤组织是一团没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞,B正确;当生长素和细胞分裂素的比值适中时,会促进愈伤组织的生长,C错误;植物细胞悬浮培养中细胞生长受营养物质等因素的限制,不可能不断扩大培养,D错误。
8.B 植物细胞的次生代谢物含量很低,从大量植物组织中提取会破坏植物资源,A正确;植物组织培养的材料几乎包括了植物体的各个部位,如茎尖、茎段、花瓣、根尖和花药等,B错误;振荡培养利于细胞充分接触营养,增加溶解氧量,有利于细胞的增殖,C正确;紫杉醇可有效阻止癌细胞的增殖,具有抗癌作用,可利用培养的动物细胞来检测紫杉醇的抗癌活性,D正确。
9.B 途径1是通过植物组织培养技术获得脱毒苗(个体),再从果实中获得相应的产物,体现了细胞的全能性;途径2是采用植物细胞培养技术获得大量细胞,进而由细胞产生大量产物,未体现细胞的全能性,A正确。途径2中培养的愈伤组织是高度液泡化的没有特定形态的薄壁细胞团,不需要再分化就能产生特定的细胞产物,通过液体培养基来大量培养高产细胞系,可以实现对辣椒素的工业化生产,B错误,C正确。植物组织培养中,培养基生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时,有利于根的分化;比值低时,有利于芽的分化,故诱导愈伤组织分化成根还是芽,需要通过平衡生长调节剂的配比进行调控,D正确。
能力提升练
1.C 2.D 3.C 4.A 5.B 6.BCD 7.C
1.C 由于植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,A正确;在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变,B正确;植物组织培养的培养基中的蔗糖除供能之外,还具有调节培养基内的渗透压等作用,向铁皮石斛试管苗培养基中滴加蔗糖有可能导致培养基渗透压过高,从而不利于组织培养,不能增加生物碱提取产量,C错误;蜗牛以植物为食,其消化道中的酶能水解植物细胞的细胞壁,因此用蜗牛消化道提取液来处理铁皮石斛细胞,可以去除铁皮石斛细胞的细胞壁,从而形成原生质体,D正确。
2.D 题图中与未暗处理组比,暗处理组愈伤组织诱导率(脱分化率)和胚状体诱导率(再分化率)均发生较大变化且随暗处理时间延长,胚状体诱导率逐渐降低,C错误。该实验的外植体(西瓜幼苗子叶)需要进行消毒处理,而不是灭菌处理,A错误。脱分化是指已经分化的细胞失去其特有的结构和功能转变成未分化的细胞,该过程中细胞没有发生分化,B错误。
3.C 题图中对根段进行消毒,消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,防止培养过程中杂菌污染,又减少消毒剂对细胞的伤害,A正确;步骤③切取的组织块中要带有形成层,形成层容易诱导形成愈伤组织,形成层的细胞保持分裂和分化能力,全能性相对容易表现出来,B正确;从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,主要是因为诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织再分化形成试管苗所需的植物激素的浓度和比例不同,C错误;叶绿素的形成需要光照,步骤⑥要进行照光培养,诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用,D正确。
4.A 据题干信息可知,经过流程②获得的脱毒苗效果更好,推测②过程可能使组织中的病毒减少或减弱病毒侵染增殖能力,B正确;根据B选项的分析,②过程可能是脱毒过程,对育种年限没有影响,且获得的脱毒苗基因型和原植物体相同,不一定是纯合子,A错误;题图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织培养技术,体现了植物细胞的全能性,C正确;过程③、④所用培养基中生长素和细胞分裂素的浓度和比例不同,D正确。
5.B 植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离、实现远缘杂交育种、培育植物新品种等方面展示出独特的优势,A正确;对称融合方式中,两个植物细胞完成融合的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁,B错误;非对称融合是将一个物种的部分染色体和细胞质与另一个物种的一个完整原生质体融合在一起,利用物理射线、化学试剂等方式可去除部分染色体,C正确;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,细胞壁会阻碍细胞间的杂交,因此在进行植物体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,D正确。
6.BCD 过程③表示脱分化形成愈伤组织的过程,该过程中生长素和细胞分裂素的用量相当,A错误;用于融合的细胞是抗病萝卜的幼根细胞和易感病油菜的幼叶细胞,两者相比叶片细胞特有的结构是叶绿体,因此可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志,B正确;叶绿素的合成需要光照,因此过程④中需要进行适当的光照以促进细胞中叶绿素的合成,C正确;从个体水平上鉴定时,可对杂种植株接种胞囊线虫,若杂种植株能存活,说明其能抗线虫病,D正确。
7.C 照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,R-6G处理使其细胞质失活;乙种子在黑暗中萌发,其细胞质中不能合成叶绿素,紫外线照射后细胞核失去活力;所需的杂种细胞由甲的细胞核和乙的细胞质组成,不含甲的细胞质(即所需的杂种细胞不含叶绿体),因此,照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,利于筛选杂种细胞,A正确。流程中A为去除植物细胞壁,可使用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁,B过程为诱导原生质体融合,可以用聚乙二醇进行诱导,B正确。杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导后,需脱分化形成愈伤组织,再分化形成杂种植株,C错误。甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,则得到的杂种植物细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因,这些基因能通过父本(精子)进行传递,D正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2024人教版高中生物选择性必修3同步
第2课时 植物细胞工程的应用
基础过关练
题组一 植物繁殖的新途径
1.下列属于植物的快速繁殖技术的是( )
A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗
B.水稻种子萌发并长成新个体
C.扦插的葡萄枝长成新个体
D.柳树芽发育成枝条
2.(2023山东淄博三中月考)下列关于植物细胞工程技术应用的叙述,错误的是( )
A.利用植物组织培养技术对名贵花卉进行快速繁殖时可大幅度改良花卉的性状
B.利用植物组织培养技术进行作物脱毒时,可选择茎尖组织,再生植株可能不带病毒
C.利用植物组织培养技术进行单倍体育种,需要用秋水仙素处理单倍体幼苗
D.利用植物细胞培养技术进行细胞产物的工厂化生产时,不必把外植体培养成完整的幼苗
3.(2023福建德化一中联考)以四倍体(基因型为AAaa)植株的花药为外植体经植物组织培养获得植株的过程如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.此过程为单倍体育种,④获得的植株都是纯合子
B.将花药换成植物的茎尖可获得能抗病毒的脱毒苗
C.取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产,可提高单个细胞中次生代谢物的含量
D.②③过程培养基中的激素比例以及光照条件均不同
4.(2022福建南平月考)某二倍体药用植物甲(染色体组成为MM)含有有效成分A,二倍体药用植物乙(染色体组成为NN)含有有效成分B。科研小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物,设计了如下实验流程。据图分析错误的是( )
A.过程①的处理利用了酶的专一性
B.过程②常使用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂
C.过程②③获得的染色体组成为MMNN的融合细胞是最理想的细胞
D.通过过程⑥培养可获得大量植株,这些植株都能合成有效成分A和B
题组二 作物新品种的培育
5.如图是某二倍体植物通过花药进行单倍体育种的过程示意图,下列叙述正确的是( )
A.图中过程②涉及细胞的分裂和分化,细胞进行有丝分裂
B.秋水仙素能促进着丝粒分裂,导致细胞染色体数目加倍
C.图中③过程为了促进生芽,可增加培养基中细胞分裂素的比例
D.应将炼苗后的试管苗移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
6.(2023重庆十八中阶段练习)应用植物组织培养技术,不仅可实现种苗的快速繁殖、培育脱毒植株,还可加快作物及苗木育种。如图为培育柑橘耐盐植株的实验流程,回答下列问题。
(1)愈伤组织是由离体的茎段经 过程形成的,此时愈伤组织细胞 (填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。
(2)对愈伤组织进行了两次处理,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织的原因是 ;处理2中添加的物质X为 。
(3)愈伤组织细胞经过 (填“脱分化”或“再分化”)形成耐盐植株。
(4)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培育“白菜—甘蓝”杂种植株、三倍体无子西瓜中,必须用到植物组织培养技术的是 。
题组三 细胞产物的工厂化生产
7.(2023湖南衡阳三中期中)从人参中提取分离出的人参皂苷是一种有效的抗癌药物。自然状态下人参生长慢,人参皂苷含量低,通过植物细胞悬浮培养技术可获得大量人参细胞。植物细胞悬浮培养是指将游离的单细胞或细胞团悬浮在液体培养基中,用摇床或转床进行大规模培养的方法。经过不断培养筛选出疏松性均匀一致、分散性良好、大小大致相同的细胞和细胞团,建立悬浮培养细胞系。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.离体的人参组织细胞除去细胞壁后直接进行悬浮培养
B.悬浮培养液中大多数细胞无固定形态,细胞壁较薄
C.悬浮培养液中一般细胞分裂素与生长素含量的比值较高
D.植物细胞悬浮培养中细胞生长不受抑制,因此只要培养容器容积足够大,就可以不断扩大培养
8.(2022北京四十三中期中)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,具有高抗癌活性。如图表示工厂化生产紫杉醇的过程,相关叙述错误的是( )
外植体愈伤组织液体悬浮振荡培养悬浮传代培养提取、检测紫杉醇
A.从大量红豆杉属植物树皮中提取紫杉醇会破坏植物资源
B.只能用红豆杉属植物的树皮作外植体才能获得紫杉醇
C.振荡培养利于细胞充分接触营养,增加溶解氧量
D.可利用培养的动物细胞来检测紫杉醇的抗癌活性
9.(2023江西南昌八一中学联考)辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图所示。下列说法错误的是( )
A.途径1体现了细胞的全能性,途径2未体现细胞的全能性
B.途径2中培养的愈伤组织需要再分化才能产生特定的细胞产物
C.通过液体培养基来大量培养高产细胞系,可以实现对辣椒素的工业化生产
D.诱导愈伤组织分化成根还是芽,需要通过平衡生长调节剂的配比进行调控
能力提升练
题组一 植物组织培养技术
1.(2023河北衡水一模)铁皮石斛富含某些糖类和生物碱,可以用来提取药物,科学家采用植物组织培养技术来培育它,取得显著成果。下列关于植物组织培养的叙述不正确的是( )
A.为提高植株品质,可切取一定大小的茎尖进行培养,获得脱毒苗
B.培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,更容易受影响而产生突变
C.为增加生物碱提取产量,可向铁皮石斛试管苗培养基中滴加蔗糖
D.若想获取铁皮石斛原生质体,可用蜗牛消化道提取液来处理铁皮石斛细胞
2.(2022河南南阳期中)某生物兴趣小组成员以西瓜5天龄幼苗子叶为外植体进行相关实验研究,得到如图所示的实验结果。下列相关叙述正确的是( )
A.实验开始前应对培养基和西瓜幼苗子叶进行灭菌处理
B.西瓜幼苗子叶细胞脱分化形成愈伤组织的过程中细胞已经发生分化
C.暗处理时间的长短对细胞脱分化率和再分化率的影响均不大
D.图示结果表明,西瓜幼苗子叶经诱导形成胚状体的最适暗处理时间是1~2周
3.(2023辽宁鞍山期中)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
有关叙述不正确的是( )
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
B.步骤③切取的组织块中要带有形成层,因为形成层容易诱导形成愈伤组织
C.从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,主要是因为有害代谢产物积累
D.步骤⑥要进行照光培养,诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
4.(2023广东汕尾华大实验学校月考)培育甘蔗脱毒苗有两条途径,经过流程②获得的脱毒苗效果更好。下列说法错误的是( )
A.不经过流程②能明显缩短育种年限且获得的脱毒苗都是纯合子
B.推测②过程能使组织中的病毒减少或减弱病毒侵染增殖能力
C.图中脱毒苗的培育过程体现了植物细胞的全能性
D.从过程③到④需要调整所用培养基中某些成分的浓度和比例
题组二 植物体细胞杂交技术
5.(2023江西临川二中月考)植物体细胞杂交过程中细胞融合的方式有对称融合和非对称融合。对称融合是将两个物种的两个完整的原生质体融合在一起,由于两个物种的全套基因组合在一起,有用基因和不利基因共处于一个杂种植株中,往往需要多次回交才能去除杂种植株中的不利基因。非对称融合是将一个物种的部分染色体和细胞质与另一个物种的一个完整原生质体融合在一起,可以较好地减少不利基因的重组,所得杂种植株只需较少次数的回交就可以达到改良作物的目的。下列相关叙述错误的是( )
A.植物体细胞杂交可以克服有性杂交的不亲和性,打破物种之间的生殖隔离
B.对称融合方式中,两个植物细胞完成融合的标志是两个细胞核融合形成一个细胞核
C.在非对称融合过程中,可以利用物理射线、化学试剂等方式去除部分染色体
D.在进行植物体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
6.(2023山东临沂一中月考)人们可以运用植物体细胞杂交技术获得抗线虫病的杂种萝卜—油菜植株,已知萝卜具有抗线虫病基因,而油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产。科研人员以萝卜和油菜为亲本进行体细胞杂交,以获得抗线虫病的杂种植株,具体操作流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程③中施加的生长素的量要低于细胞分裂素的量
B.可通过观察是否含有叶绿体来对融合细胞进行初步筛选
C.过程④中需要进行适当的光照以促进细胞中叶绿素的合成
D.对杂种植株接种胞囊线虫进行个体水平上的鉴定
7.(2023北京十五中月考)甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是( )
A.照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,利于筛选杂种细胞
B.流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶,B处理可使用聚乙二醇
C.杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导,直接再分化成为杂种植株
D.杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因,这些基因能通过父本进行传递
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 2.A 3.D 4.D 5.C 7.B 8.B 9.B
1.A 植物的快速繁殖技术指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育;扦插的葡萄枝长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖,B、C、D不符合题意。兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗为植物组织培养,A符合题意。
2.A 利用植物组织培养技术对名贵花卉进行快速繁殖的优点是可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性,不能大幅度改良花卉的性状,A错误;植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此利用茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,B正确;利用植物组织培养技术进行单倍体育种时,单倍体幼苗无繁殖能力,需要用秋水仙素处理,使其染色体数目加倍,C正确;细胞产物的工厂化生产是指利用植物细胞培养技术,在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖,然后从培养液中提取目标产物,因此不需要将外植体培养成完整幼苗,D正确。
3.D 图示为花药离体培养的过程,基因型为AAaa的植株产生的花粉的基因型有3种,即AA、aa和Aa,则④获得的植株中既有纯合子又有杂合子,A错误。植物茎尖的病毒极少,甚至无病毒,因此可用茎尖进行组织培养得到脱毒苗,但脱毒苗不等同于抗病毒植株,B错误。取愈伤组织进行细胞产物的工厂化生产时,无法提高单个细胞中次生代谢物的含量,可以通过培养得到更多的细胞从而提高次生代谢物的总量,C错误。图中②过程为脱分化,一般不需要光照,生长素与细胞分裂素比值适中;③过程为再分化,需要光照,生长素与细胞分裂素比值低时,诱导生芽,生长素与细胞分裂素比值高时,诱导生根,D正确。
4.D 由图可知,①是去除植物细胞壁获得原生质体的过程,由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性,该过程需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,A正确;②是诱导植物原生质体融合的过程,常使用聚乙二醇作为诱导剂,B正确;过程②③获得的融合细胞c的染色体组成可能是MMMM、NNNN、MMNN等,其中染色体组成为MMNN的融合细胞是最理想的细胞,C正确;通过过程⑥培养获得的植株不一定都能合成有效成分A和B,D错误。
5.C 图中过程②是脱分化,细胞通过有丝分裂实现细胞增殖形成愈伤组织,无分化过程,A错误;秋水仙素能抑制纺锤体的形成,在着丝粒分裂后,使染色体不能移向细胞的两极,导致细胞内染色体数目加倍,B错误;植物组织培养过程中需要添加生长素和细胞分裂素,其中生长素和细胞分裂素的比值高时促进根的分化,比值低时促进芽的分化,C正确;炼苗时将试管苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后移栽到普通土壤即可,D错误。
6.答案 (1)脱分化 具有 (2)愈伤组织细胞分裂能力强,易诱发突变 NaCl (3)再分化 (4)“白菜—甘蓝”杂种植株
解析 (1)离体的茎段经过脱分化过程可形成愈伤组织,此时愈伤组织具有较高的全能性。(2)题图中对愈伤组织进行了两次处理,处理1是用γ射线照射愈伤组织,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织的原因是愈伤组织细胞分裂能力强,易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变。处理2是抗盐接种实验,即在培养基中加入NaCl,适应一定浓度NaCl的愈伤组织可以生长,不适应的愈伤组织死亡。(3)愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程为再分化,愈伤组织细胞经过再分化过程形成耐盐植株。(4)植物体细胞杂交技术中,将杂种细胞培育成杂种植株需要利用植物组织培养技术,则用到植物组织培养技术的是培育“白菜—甘蓝”杂种植株。
7.B 由题干信息可知,植物细胞悬浮培养不需要去除细胞的细胞壁,A错误;悬浮培养液中的细胞来自愈伤组织,愈伤组织是一团没有特定形态、结构和功能的薄壁细胞,B正确;当生长素和细胞分裂素的比值适中时,会促进愈伤组织的生长,C错误;植物细胞悬浮培养中细胞生长受营养物质等因素的限制,不可能不断扩大培养,D错误。
8.B 植物细胞的次生代谢物含量很低,从大量植物组织中提取会破坏植物资源,A正确;植物组织培养的材料几乎包括了植物体的各个部位,如茎尖、茎段、花瓣、根尖和花药等,B错误;振荡培养利于细胞充分接触营养,增加溶解氧量,有利于细胞的增殖,C正确;紫杉醇可有效阻止癌细胞的增殖,具有抗癌作用,可利用培养的动物细胞来检测紫杉醇的抗癌活性,D正确。
9.B 途径1是通过植物组织培养技术获得脱毒苗(个体),再从果实中获得相应的产物,体现了细胞的全能性;途径2是采用植物细胞培养技术获得大量细胞,进而由细胞产生大量产物,未体现细胞的全能性,A正确。途径2中培养的愈伤组织是高度液泡化的没有特定形态的薄壁细胞团,不需要再分化就能产生特定的细胞产物,通过液体培养基来大量培养高产细胞系,可以实现对辣椒素的工业化生产,B错误,C正确。植物组织培养中,培养基生长素用量与细胞分裂素用量的比值高时,有利于根的分化;比值低时,有利于芽的分化,故诱导愈伤组织分化成根还是芽,需要通过平衡生长调节剂的配比进行调控,D正确。
能力提升练
1.C 2.D 3.C 4.A 5.B 6.BCD 7.C
1.C 由于植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,A正确;在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变,B正确;植物组织培养的培养基中的蔗糖除供能之外,还具有调节培养基内的渗透压等作用,向铁皮石斛试管苗培养基中滴加蔗糖有可能导致培养基渗透压过高,从而不利于组织培养,不能增加生物碱提取产量,C错误;蜗牛以植物为食,其消化道中的酶能水解植物细胞的细胞壁,因此用蜗牛消化道提取液来处理铁皮石斛细胞,可以去除铁皮石斛细胞的细胞壁,从而形成原生质体,D正确。
2.D 题图中与未暗处理组比,暗处理组愈伤组织诱导率(脱分化率)和胚状体诱导率(再分化率)均发生较大变化且随暗处理时间延长,胚状体诱导率逐渐降低,C错误。该实验的外植体(西瓜幼苗子叶)需要进行消毒处理,而不是灭菌处理,A错误。脱分化是指已经分化的细胞失去其特有的结构和功能转变成未分化的细胞,该过程中细胞没有发生分化,B错误。
3.C 题图中对根段进行消毒,消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,防止培养过程中杂菌污染,又减少消毒剂对细胞的伤害,A正确;步骤③切取的组织块中要带有形成层,形成层容易诱导形成愈伤组织,形成层的细胞保持分裂和分化能力,全能性相对容易表现出来,B正确;从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,主要是因为诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织再分化形成试管苗所需的植物激素的浓度和比例不同,C错误;叶绿素的形成需要光照,步骤⑥要进行照光培养,诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用,D正确。
4.A 据题干信息可知,经过流程②获得的脱毒苗效果更好,推测②过程可能使组织中的病毒减少或减弱病毒侵染增殖能力,B正确;根据B选项的分析,②过程可能是脱毒过程,对育种年限没有影响,且获得的脱毒苗基因型和原植物体相同,不一定是纯合子,A错误;题图中脱毒苗的培育过程采用了植物组织培养技术,体现了植物细胞的全能性,C正确;过程③、④所用培养基中生长素和细胞分裂素的浓度和比例不同,D正确。
5.B 植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离、实现远缘杂交育种、培育植物新品种等方面展示出独特的优势,A正确;对称融合方式中,两个植物细胞完成融合的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁,B错误;非对称融合是将一个物种的部分染色体和细胞质与另一个物种的一个完整原生质体融合在一起,利用物理射线、化学试剂等方式可去除部分染色体,C正确;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,细胞壁会阻碍细胞间的杂交,因此在进行植物体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,D正确。
6.BCD 过程③表示脱分化形成愈伤组织的过程,该过程中生长素和细胞分裂素的用量相当,A错误;用于融合的细胞是抗病萝卜的幼根细胞和易感病油菜的幼叶细胞,两者相比叶片细胞特有的结构是叶绿体,因此可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志,B正确;叶绿素的合成需要光照,因此过程④中需要进行适当的光照以促进细胞中叶绿素的合成,C正确;从个体水平上鉴定时,可对杂种植株接种胞囊线虫,若杂种植株能存活,说明其能抗线虫病,D正确。
7.C 照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,R-6G处理使其细胞质失活;乙种子在黑暗中萌发,其细胞质中不能合成叶绿素,紫外线照射后细胞核失去活力;所需的杂种细胞由甲的细胞核和乙的细胞质组成,不含甲的细胞质(即所需的杂种细胞不含叶绿体),因此,照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,利于筛选杂种细胞,A正确。流程中A为去除植物细胞壁,可使用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁,B过程为诱导原生质体融合,可以用聚乙二醇进行诱导,B正确。杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导后,需脱分化形成愈伤组织,再分化形成杂种植株,C错误。甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,则得到的杂种植物细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因,这些基因能通过父本(精子)进行传递,D正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)