2.1 第2课时 植物细胞工程的应用-人教版（2019）生物选择性必修3同步练习题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2.1 第2课时 植物细胞工程的应用-人教版（2019）生物选择性必修3同步练习题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 510.1KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-19 11:29:39 | ||
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文档简介
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2025人教版生物选择性必修3
第1节 第2课时 植物细胞工程的应用
A组必备知识基础练
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.下图为植物组织培养的大致过程示意图,据此判断下列叙述错误的是( )
①②③→④
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
3.(2024四川遂宁月考)某水果基地为了快速培养甘蔗,拟采用植物组织培养技术,下图是该过程中出现的不同结果。下列有关叙述正确的是( )
A.切取甘蔗的茎尖进行组织培养,获得的脱毒苗具有抗病毒特性
B.整个培养过程需要适宜的温度和一定的营养条件,不需要光照
C.B先通过再分化得到C,再通过再分化得到A
D.生根、生芽时,培养基中只需要加入α-苯乙酸等生长素类调节剂
4.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。下列叙述错误的是( )
A.图示途径体现了植物组织培养技术用于作物繁殖的新途径
B.途径1通过植物组织培养技术获得辣椒素
C.途径2通过固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.途径2采用植物细胞培养技术获得大量细胞产物
5.下列选项中,没有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.采用茎尖组织培养技术获得脱毒草莓
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.利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
6.青蒿素是从黄花蒿茎、叶中提取的一种有效的疟疾治疗药物。下图为通过组织培养获得含青蒿素较高的黄花蒿的基本流程。下列相关叙述正确的是 ( )
黄花蒿幼叶
切成小块愈伤组织芽、根植株
A.实验中要对所用幼叶、培养基及器械进行灭菌
B.过程①和过程②所用培养基中激素种类和比例相同
C.经过程①之后,愈伤组织的全能性降低
D.诱导愈伤组织发生基因突变,有望获得高产青蒿素植株
7.(2024江苏南通一模)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A.该技术利用了植物细胞具有全能性的原理
B.可用高Ca2+—高pH溶液处理植物组织获得单个细胞或细胞团
C.次生代谢物一般不是植物基本生命活动所必需,需在一定环境和时间才能获得
D.为了提高代谢物产量,可用一定浓度的生长素处理诱发基因突变
8.(2024江西赣州六校联考)花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。培育粳稻(2N=24)花粉植株的过程如图所示。下列叙述不正确的是 ( )
取花蕾并消毒取花粉粒,接种到培养基愈伤组织转接到培养基丛芽转接到培养基转接到
培养基花粉植株
A.粳稻花粉细胞的全能性比其叶肉细胞的全能性低
B.②③过程所用培养基中的植物激素的比例不同
C.该花粉植株移栽到大田后难以正常开花结果
D.该花粉植株的体细胞中含有0对同源染色体
9.草莓是人们经常食用的一种水果,有较高的营养价值。草莓是无性繁殖的作物,长期种植会使病毒积累在体内,使其产量减少,品质下降。如图是利用植物组织培养技术培育脱毒草莓苗的过程,请据图回答下列问题。
外植体愈伤组织胚状体→脱毒苗→草莓植株
(1)培育脱毒苗时,一般选取 作为外植体,其依据是 。
(2)①是脱分化过程,细胞脱分化是指已经分化的细胞,经过诱导后,失去其 而转变为未分化细胞的过程。②是 过程。在培养过程中,除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外,还需要在培养基中加入 。
(3)研究表明,多倍体草莓的产量高于二倍体,利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种:一是使用 (药剂)处理草莓的愈伤组织,再经培养获得多倍体植株;二是利用 (药剂)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后,再经组织培养获得多倍体植株。
(4)在植物组织培养的过程中,可以对 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,从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于 。
B组能力素养提升练
10.(2024广东深圳月考)中药藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理(如图),以期获得性状优良的突变株。下列叙述不正确的是( )
A.组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生不定向突变
B.过程①在接种前,外植体常用无水乙醇和次氯酸钠溶液消毒
C.②③④过程添加的植物激素浓度和比例不相同
D.筛选出目标突变株后可利用植物细胞培养技术生产药用成分
11.(2024重庆八中月考)豆科植物苦参能产生苦参碱,苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用。科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如图。下列说法正确的是( )
A.下胚轴切段需用无水乙醇和次氯酸钠溶液进行消毒处理
B.过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C.过程③所得苦参无毒幼苗具有抗病毒的遗传特性
D.通过植物细胞培养获得苦参碱的过程不需要实现细胞的全能性
12.(2024四川遂宁月考)植物细胞工程具有广泛的应用前景和实用价值,下列相关叙述正确的是( )
A.利用植物细胞培养生产紫草宁时,需要把外植体培养成完整的紫草植株幼苗
B.利用花药通过植物组织培养获得的单倍体植株可作为研究遗传突变的理想材料
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.植物细胞培养技术主要利用促进细胞生长培养条件提高单个细胞中次生代谢物含量
13.如图表示利用植株A(杂合子Aa)和植株B培育植株①②③④⑤的过程,下列说法正确的是( )
A.培育植株①的过程为单倍体育种,获得的植株为纯合子
B.选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体,未体现细胞的全能性
C.需要通过植物组织培养技术获得的植株只有①③④
D.植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0(不考虑基因突变)
14.如图是对基因型为Aabb的玉米所做的处理,据图分析,下列叙述错误的是( )
A.过程a所采取的技术手段是花药离体培养
B.过程b用秋水仙素处理后可以得到2种基因型的玉米植株
C.c和d分别是脱分化和再分化过程
D.图中过程a或过程c能够说明植物细胞具有全能性
15.二倍体玉米是主要的经济作物。下图为科研人员以杂合亲本植株为材料进行的A、B、C、D四种人工繁殖过程。请据图回答下列问题。
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 。
(2)B过程中①需经过的生理过程有 。C过程中诱导植物生根时,所用的激素及比例为 。
(3)D过程中的②表示原生质体融合,其原理是 。常用到的化学试剂是 。
(4)图中 过程获得的子代植株基因型与亲本基因型相同。
16.植物细胞工程在农业、医药、工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下图表示植物细胞工程的相关操作过程及应用,已知该植物为二倍体,体细胞中染色体数目为m。回答下列问题。
(1)利用图中的部分叶片进行植物组织培养时,需将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用 处理30 min后,立即用无菌水清洗2~3次。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键性激素,它们的浓度以及 都会影响植物细胞的发育方向。
(2)通过植物组织培养技术快速繁殖植物,属于 繁殖,图中的单倍体幼苗体细胞中含有的染色体数目为 。
(3)在工厂化生产次生代谢物时,应在 (填“固体”或“液体”)培养基中将该植物细胞培养成 ,再从细胞中提取,该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物,植物细胞培养是指 。
第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用
1.A 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部分;扦插的葡萄枝长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖。
2.C 若①是花粉,则④是花药离体培养形成的单倍体植株,其高度不育,但经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种,A项正确;若①是不同种植物体细胞融合的杂种细胞,则④含有两个亲本的遗传物质,可能出现双亲的遗传特性,B项正确;若用③进行无性繁殖,则不会发生性状分离,C项错误;若①是人参细胞,则将其脱分化形成的②愈伤组织进行扩大培养可提高细胞产物人参皂苷的产量,D项正确。
3.C 由于茎尖、芽尖等分生组织病毒极少,甚至无病毒,因此可切取甘蔗的茎尖进行组织培养获得脱毒苗,但获得的脱毒苗不具有抗病毒特性,仍具有感染病毒的可能,A项错误;整个培养过程需要适宜的温度和一定的营养条件,其中脱分化过程一般需要避光处理,而再分化过程中需要光照诱导叶绿素的合成,B项错误;诱导愈伤组织形成试管苗的过程,需要将生长良好的愈伤组织先转接到诱导生芽的培养基上,长出芽后,再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导生根,因为先诱导生芽有利于生根,C项正确;诱导生根、生芽时,培养基中需要加入生长素类调节剂、细胞分裂素类调节剂等,D项错误。
4.C 植物细胞的培养一般使用液体培养基,辣椒素可从细胞培养物中获取,从而实现对辣椒素的工业化生产,C项错误。
5.C 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,然后自然发育得到多倍体植株,不需要利用植物组织培养技术,C项符合题意。
6.D 实验中要对所用幼叶进行消毒,对所用培养基及器械进行灭菌,A项错误;过程①和过程②分别为脱分化和再分化,所用激素的比例不相同,B项错误;经过程①脱分化之后,愈伤组织的全能性升高,C项错误;基因突变具有不定向性,诱导愈伤组织发生基因突变,可能获得高产青蒿素植株,D项正确。
7.C 植物细胞培养即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的技术,原理是通过细胞增殖使细胞数量增加,A项错误;可以用高Ca2+—高pH溶液诱导原生质体融合,但不能用其处理植物组织获得单个细胞或细胞团,B项错误;该培养技术一般通过增加细胞的数量来增加次生代谢物的产量,更简便易行,D项错误。
8.A 粳稻花粉细胞为生殖细胞,其全能性比其叶肉细胞的全能性高,A项错误;②为脱分化过程,该过程中培养基中的生长素和细胞分裂素比例相当,而③为再分化过程,在诱导生根时生长素的比例较高,诱导生芽时细胞分裂素的比例较高,B项正确;花粉植株是单倍体植株,移栽到大田后不能正常结果,C项正确;花粉植株是单倍体植株,没有同源染色体,D项正确。
9.答案 (1)茎尖 该部位病毒极少,甚至无病毒 (2)特有的结构和功能 再分化 植物激素(或植物生长调节剂) (3)秋水仙素 聚乙二醇(PEG) (4)愈伤组织 突变体的利用(或诱变育种)
10.B 植物组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生突变,且突变是不定向的,A项正确;消毒通常使用体积分数为70%的酒精,而不是无水乙醇,B项错误;②③④过程添加的植物激素种类相同,但浓度和比例不同,C项正确;筛选出目标突变株后可利用植物细胞培养技术进行细胞产物的工厂化生产,生产药用成分,D项正确。
11.D 下胚轴切段需用体积分数为70%的酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理,A项错误;过程①发生的是细胞的脱分化,过程②是愈伤组织的扩大培养,不是再分化过程,B项错误;由无毒下胚轴切段经组织培养获得的苦参无毒幼苗只是不带病毒,并不能抵抗病毒的侵染,C项错误;由工厂化细胞培养提取苦参碱的过程不需要获得完整的苦参植株,只需要在苦参细胞中提取就可以了,因此不需要实现细胞的全能性,D项正确。
12.B 利用植物细胞培养生产紫草宁时,不需要培育出完整植株,培育出能产生紫草宁的组织细胞即可,A项错误;单倍体植株的染色体数目是正常植株的一半,当发生突变时,与正常植株相比更容易出现性状的改变,因此可作为研究遗传突变的理想材料,B项正确;次生代谢不是植物生长所必需的,初生代谢是生物生长和生存所必需的,C项错误;植物细胞培养技术主要利用促进细胞生长培养条件来提高多个细胞中次生代谢物含量,D项错误。
13.D 植株A(杂合子Aa)的花粉(A或a)经过离体培养得到植株①单倍体植株(A或a),秋水仙素处理单倍体植株①,获得的植株②(AA或aa)为纯合子,A项错误。选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体,通过组织培养技术获得植株③,体现了细胞的全能性,B项错误。图中需要通过植物组织培养技术获得的植株是①③④⑤,该过程中利用了细胞的全能性,植株②是用秋水仙素处理植株①的幼苗得到的,没有用到植物组织培养技术,C项错误。植株①是通过花药离体培养获得的单倍体植株(A或a),秋水仙素处理后得到植株②(基因型为AA或aa);植株④是通过植物组织培养获得的,其基因型为Aa;植株⑤是通过植物体细胞杂交的方法获得的,其遗传物质是由植株A和植株B提供的,与植株A的基因型不同。因此植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0,D项正确。
14.D 过程a由花粉粒变为单倍体植株,所采取的技术手段是花药离体培养,A项正确;基因型为Aabb的玉米能产生2种基因型的花粉,即Ab和ab,经花药离体培养后可得到2种基因型的单倍体幼苗,幼苗再经秋水仙素处理后得到AAbb和aabb 2种基因型的玉米植株,B项正确;过程a说明植物细胞具有全能性,过程c不能说明植物细胞具有全能性,D项错误。
15.答案 (1)植物组织培养
(2)脱分化、再分化 生长素与细胞分裂素,且生长素的比例高于细胞分裂素
(3)细胞膜的流动性 聚乙二醇(PEG)
(4)B、C
解析 (1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,可将外植体培育为新的植株,是四种人工繁殖过程都要用到的。(2)B过程中①离体叶片长成胚状体,需经过植物组织培养的脱分化和再分化过程;C过程中诱导植物生根时,所用的激素主要是生长素和细胞分裂素,且生长素的比例高于细胞分裂素。(3)D过程中的②表示原生质体融合,其原理是细胞膜的流动性;化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。(4)A过程是单倍体育种,子代基因型可能与亲本不同,D过程形成的是多倍体,B、C过程是由部分叶片和离体细胞经植物组织培养获得的,不改变遗传物质,所以B、C过程形成的子代植株基因型与亲本基因型相同。
16.答案 (1)次氯酸钠溶液 比例 (2)无性 m/2 (3)液体 愈伤组织 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的技术
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2025人教版生物选择性必修3
第1节 第2课时 植物细胞工程的应用
A组必备知识基础练
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.下图为植物组织培养的大致过程示意图,据此判断下列叙述错误的是( )
①②③→④
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
3.(2024四川遂宁月考)某水果基地为了快速培养甘蔗,拟采用植物组织培养技术,下图是该过程中出现的不同结果。下列有关叙述正确的是( )
A.切取甘蔗的茎尖进行组织培养,获得的脱毒苗具有抗病毒特性
B.整个培养过程需要适宜的温度和一定的营养条件,不需要光照
C.B先通过再分化得到C,再通过再分化得到A
D.生根、生芽时,培养基中只需要加入α-苯乙酸等生长素类调节剂
4.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。下列叙述错误的是( )
A.图示途径体现了植物组织培养技术用于作物繁殖的新途径
B.途径1通过植物组织培养技术获得辣椒素
C.途径2通过固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.途径2采用植物细胞培养技术获得大量细胞产物
5.下列选项中,没有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.采用茎尖组织培养技术获得脱毒草莓
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.利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
6.青蒿素是从黄花蒿茎、叶中提取的一种有效的疟疾治疗药物。下图为通过组织培养获得含青蒿素较高的黄花蒿的基本流程。下列相关叙述正确的是 ( )
黄花蒿幼叶
切成小块愈伤组织芽、根植株
A.实验中要对所用幼叶、培养基及器械进行灭菌
B.过程①和过程②所用培养基中激素种类和比例相同
C.经过程①之后,愈伤组织的全能性降低
D.诱导愈伤组织发生基因突变,有望获得高产青蒿素植株
7.(2024江苏南通一模)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A.该技术利用了植物细胞具有全能性的原理
B.可用高Ca2+—高pH溶液处理植物组织获得单个细胞或细胞团
C.次生代谢物一般不是植物基本生命活动所必需,需在一定环境和时间才能获得
D.为了提高代谢物产量,可用一定浓度的生长素处理诱发基因突变
8.(2024江西赣州六校联考)花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。培育粳稻(2N=24)花粉植株的过程如图所示。下列叙述不正确的是 ( )
取花蕾并消毒取花粉粒,接种到培养基愈伤组织转接到培养基丛芽转接到培养基转接到
培养基花粉植株
A.粳稻花粉细胞的全能性比其叶肉细胞的全能性低
B.②③过程所用培养基中的植物激素的比例不同
C.该花粉植株移栽到大田后难以正常开花结果
D.该花粉植株的体细胞中含有0对同源染色体
9.草莓是人们经常食用的一种水果,有较高的营养价值。草莓是无性繁殖的作物,长期种植会使病毒积累在体内,使其产量减少,品质下降。如图是利用植物组织培养技术培育脱毒草莓苗的过程,请据图回答下列问题。
外植体愈伤组织胚状体→脱毒苗→草莓植株
(1)培育脱毒苗时,一般选取 作为外植体,其依据是 。
(2)①是脱分化过程,细胞脱分化是指已经分化的细胞,经过诱导后,失去其 而转变为未分化细胞的过程。②是 过程。在培养过程中,除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外,还需要在培养基中加入 。
(3)研究表明,多倍体草莓的产量高于二倍体,利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种:一是使用 (药剂)处理草莓的愈伤组织,再经培养获得多倍体植株;二是利用 (药剂)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后,再经组织培养获得多倍体植株。
(4)在植物组织培养的过程中,可以对 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,从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于 。
B组能力素养提升练
10.(2024广东深圳月考)中药藿香长期种植会出现种质退化、易感染病虫害等问题。为解决这些问题,研究者对组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理(如图),以期获得性状优良的突变株。下列叙述不正确的是( )
A.组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生不定向突变
B.过程①在接种前,外植体常用无水乙醇和次氯酸钠溶液消毒
C.②③④过程添加的植物激素浓度和比例不相同
D.筛选出目标突变株后可利用植物细胞培养技术生产药用成分
11.(2024重庆八中月考)豆科植物苦参能产生苦参碱,苦参碱具有调节免疫、抗癌等作用。科研人员利用苦参下胚轴进行育苗和生物碱提取,过程如图。下列说法正确的是( )
A.下胚轴切段需用无水乙醇和次氯酸钠溶液进行消毒处理
B.过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化
C.过程③所得苦参无毒幼苗具有抗病毒的遗传特性
D.通过植物细胞培养获得苦参碱的过程不需要实现细胞的全能性
12.(2024四川遂宁月考)植物细胞工程具有广泛的应用前景和实用价值,下列相关叙述正确的是( )
A.利用植物细胞培养生产紫草宁时,需要把外植体培养成完整的紫草植株幼苗
B.利用花药通过植物组织培养获得的单倍体植株可作为研究遗传突变的理想材料
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.植物细胞培养技术主要利用促进细胞生长培养条件提高单个细胞中次生代谢物含量
13.如图表示利用植株A(杂合子Aa)和植株B培育植株①②③④⑤的过程,下列说法正确的是( )
A.培育植株①的过程为单倍体育种,获得的植株为纯合子
B.选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体,未体现细胞的全能性
C.需要通过植物组织培养技术获得的植株只有①③④
D.植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0(不考虑基因突变)
14.如图是对基因型为Aabb的玉米所做的处理,据图分析,下列叙述错误的是( )
A.过程a所采取的技术手段是花药离体培养
B.过程b用秋水仙素处理后可以得到2种基因型的玉米植株
C.c和d分别是脱分化和再分化过程
D.图中过程a或过程c能够说明植物细胞具有全能性
15.二倍体玉米是主要的经济作物。下图为科研人员以杂合亲本植株为材料进行的A、B、C、D四种人工繁殖过程。请据图回答下列问题。
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 。
(2)B过程中①需经过的生理过程有 。C过程中诱导植物生根时,所用的激素及比例为 。
(3)D过程中的②表示原生质体融合,其原理是 。常用到的化学试剂是 。
(4)图中 过程获得的子代植株基因型与亲本基因型相同。
16.植物细胞工程在农业、医药、工业等方面有着广泛的应用,并且取得了显著的社会效益和经济效益。下图表示植物细胞工程的相关操作过程及应用,已知该植物为二倍体,体细胞中染色体数目为m。回答下列问题。
(1)利用图中的部分叶片进行植物组织培养时,需将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用 处理30 min后,立即用无菌水清洗2~3次。植物组织培养需添加生长素和细胞分裂素两种关键性激素,它们的浓度以及 都会影响植物细胞的发育方向。
(2)通过植物组织培养技术快速繁殖植物,属于 繁殖,图中的单倍体幼苗体细胞中含有的染色体数目为 。
(3)在工厂化生产次生代谢物时,应在 (填“固体”或“液体”)培养基中将该植物细胞培养成 ,再从细胞中提取,该过程是利用植物细胞培养来获得目标产物,植物细胞培养是指 。
第2章 第1节 第2课时 植物细胞工程的应用
1.A 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部分;扦插的葡萄枝长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖。
2.C 若①是花粉,则④是花药离体培养形成的单倍体植株,其高度不育,但经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种,A项正确;若①是不同种植物体细胞融合的杂种细胞,则④含有两个亲本的遗传物质,可能出现双亲的遗传特性,B项正确;若用③进行无性繁殖,则不会发生性状分离,C项错误;若①是人参细胞,则将其脱分化形成的②愈伤组织进行扩大培养可提高细胞产物人参皂苷的产量,D项正确。
3.C 由于茎尖、芽尖等分生组织病毒极少,甚至无病毒,因此可切取甘蔗的茎尖进行组织培养获得脱毒苗,但获得的脱毒苗不具有抗病毒特性,仍具有感染病毒的可能,A项错误;整个培养过程需要适宜的温度和一定的营养条件,其中脱分化过程一般需要避光处理,而再分化过程中需要光照诱导叶绿素的合成,B项错误;诱导愈伤组织形成试管苗的过程,需要将生长良好的愈伤组织先转接到诱导生芽的培养基上,长出芽后,再将其转接到诱导生根的培养基上,进一步诱导生根,因为先诱导生芽有利于生根,C项正确;诱导生根、生芽时,培养基中需要加入生长素类调节剂、细胞分裂素类调节剂等,D项错误。
4.C 植物细胞的培养一般使用液体培养基,辣椒素可从细胞培养物中获取,从而实现对辣椒素的工业化生产,C项错误。
5.C 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,然后自然发育得到多倍体植株,不需要利用植物组织培养技术,C项符合题意。
6.D 实验中要对所用幼叶进行消毒,对所用培养基及器械进行灭菌,A项错误;过程①和过程②分别为脱分化和再分化,所用激素的比例不相同,B项错误;经过程①脱分化之后,愈伤组织的全能性升高,C项错误;基因突变具有不定向性,诱导愈伤组织发生基因突变,可能获得高产青蒿素植株,D项正确。
7.C 植物细胞培养即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的技术,原理是通过细胞增殖使细胞数量增加,A项错误;可以用高Ca2+—高pH溶液诱导原生质体融合,但不能用其处理植物组织获得单个细胞或细胞团,B项错误;该培养技术一般通过增加细胞的数量来增加次生代谢物的产量,更简便易行,D项错误。
8.A 粳稻花粉细胞为生殖细胞,其全能性比其叶肉细胞的全能性高,A项错误;②为脱分化过程,该过程中培养基中的生长素和细胞分裂素比例相当,而③为再分化过程,在诱导生根时生长素的比例较高,诱导生芽时细胞分裂素的比例较高,B项正确;花粉植株是单倍体植株,移栽到大田后不能正常结果,C项正确;花粉植株是单倍体植株,没有同源染色体,D项正确。
9.答案 (1)茎尖 该部位病毒极少,甚至无病毒 (2)特有的结构和功能 再分化 植物激素(或植物生长调节剂) (3)秋水仙素 聚乙二醇(PEG) (4)愈伤组织 突变体的利用(或诱变育种)
10.B 植物组织培养过程中细胞分裂旺盛,辐射处理易发生突变,且突变是不定向的,A项正确;消毒通常使用体积分数为70%的酒精,而不是无水乙醇,B项错误;②③④过程添加的植物激素种类相同,但浓度和比例不同,C项正确;筛选出目标突变株后可利用植物细胞培养技术进行细胞产物的工厂化生产,生产药用成分,D项正确。
11.D 下胚轴切段需用体积分数为70%的酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理,A项错误;过程①发生的是细胞的脱分化,过程②是愈伤组织的扩大培养,不是再分化过程,B项错误;由无毒下胚轴切段经组织培养获得的苦参无毒幼苗只是不带病毒,并不能抵抗病毒的侵染,C项错误;由工厂化细胞培养提取苦参碱的过程不需要获得完整的苦参植株,只需要在苦参细胞中提取就可以了,因此不需要实现细胞的全能性,D项正确。
12.B 利用植物细胞培养生产紫草宁时,不需要培育出完整植株,培育出能产生紫草宁的组织细胞即可,A项错误;单倍体植株的染色体数目是正常植株的一半,当发生突变时,与正常植株相比更容易出现性状的改变,因此可作为研究遗传突变的理想材料,B项正确;次生代谢不是植物生长所必需的,初生代谢是生物生长和生存所必需的,C项错误;植物细胞培养技术主要利用促进细胞生长培养条件来提高多个细胞中次生代谢物含量,D项错误。
13.D 植株A(杂合子Aa)的花粉(A或a)经过离体培养得到植株①单倍体植株(A或a),秋水仙素处理单倍体植株①,获得的植株②(AA或aa)为纯合子,A项错误。选择植物的愈伤组织进行诱变处理获得优质的突变体,通过组织培养技术获得植株③,体现了细胞的全能性,B项错误。图中需要通过植物组织培养技术获得的植株是①③④⑤,该过程中利用了细胞的全能性,植株②是用秋水仙素处理植株①的幼苗得到的,没有用到植物组织培养技术,C项错误。植株①是通过花药离体培养获得的单倍体植株(A或a),秋水仙素处理后得到植株②(基因型为AA或aa);植株④是通过植物组织培养获得的,其基因型为Aa;植株⑤是通过植物体细胞杂交的方法获得的,其遗传物质是由植株A和植株B提供的,与植株A的基因型不同。因此植株①②④⑤与植株A基因型相同的概率分别是0、0、1、0,D项正确。
14.D 过程a由花粉粒变为单倍体植株,所采取的技术手段是花药离体培养,A项正确;基因型为Aabb的玉米能产生2种基因型的花粉,即Ab和ab,经花药离体培养后可得到2种基因型的单倍体幼苗,幼苗再经秋水仙素处理后得到AAbb和aabb 2种基因型的玉米植株,B项正确;过程a说明植物细胞具有全能性,过程c不能说明植物细胞具有全能性,D项错误。
15.答案 (1)植物组织培养
(2)脱分化、再分化 生长素与细胞分裂素,且生长素的比例高于细胞分裂素
(3)细胞膜的流动性 聚乙二醇(PEG)
(4)B、C
解析 (1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,可将外植体培育为新的植株,是四种人工繁殖过程都要用到的。(2)B过程中①离体叶片长成胚状体,需经过植物组织培养的脱分化和再分化过程;C过程中诱导植物生根时,所用的激素主要是生长素和细胞分裂素,且生长素的比例高于细胞分裂素。(3)D过程中的②表示原生质体融合,其原理是细胞膜的流动性;化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。(4)A过程是单倍体育种,子代基因型可能与亲本不同,D过程形成的是多倍体,B、C过程是由部分叶片和离体细胞经植物组织培养获得的,不改变遗传物质,所以B、C过程形成的子代植株基因型与亲本基因型相同。
16.答案 (1)次氯酸钠溶液 比例 (2)无性 m/2 (3)液体 愈伤组织 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的技术
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