(共29张PPT)
课后达标检测
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一、选择题
1.下列属于微型繁殖的是( )
A.马铃薯的块茎繁殖 B.胡萝卜根的形成层繁殖
C.杨树的扦插繁殖 D.果树的嫁接繁殖
解析:人们把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术称为植物的快速繁殖技术,也叫作微型繁殖技术,A、C、D所描述的均属于营养生殖,只有B运用了植物组织培养技术,属于微型繁殖。
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2.某株名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖,可以利用该植株的一部分器官或组织进行离体培养,培育出完整的植株。进行离体培养时不应采用该植株的( )
A.茎尖 B.子房壁
C.叶片 D.花粉粒
解析:花粉粒是经减数分裂形成的,在此过程中发生了基因重组,因而不一定能保持亲本的优良性状,D符合题意。
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3.(2024·辽宁本溪高二检测)下列有关植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.对外植体需要进行消毒处理,对培养基需要进行高压蒸汽灭菌处理
B.在愈伤组织培养基中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞
C.愈伤组织是细胞脱分化的结果,实质是让细胞恢复分裂、分化能力
D.用茎尖等分生组织培养能得到脱毒植株
解析:为了防止杂菌污染,对外植体需要进行消毒处理,对培养基需要进行高压蒸汽灭菌处理,A正确;
植物细胞的最外层是细胞壁,需要去除细胞壁后才能实现诱导原生质体融合,B错误;
愈伤组织是细胞脱分化的结果,实质上是让细胞恢复分裂和分化能力,C正确;
植物顶端分生区附近(如茎尖)含有的病毒极少,甚至没有病毒,所以用茎尖等分生组织培养能得到脱毒植株,D正确。
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4.(2024·山东济南高二期中)下列关于植物细胞工程的应用,叙述错误的是( )
A.获取植物原生质体时,需要在与细胞液浓度相当的缓冲液中进行
B.可通过细胞产物的工厂化生产,大批量获得次生代谢物
C.植物的快速繁殖技术本质上是植物组织培养技术
D.切取一定大小的茎尖进行组织培养,就可以获得抗病毒植株
解析:获取植物原生质体时,需要在与细胞液浓度相当的缓冲液中进行,以免原生质体过度吸水或失水,A正确;
细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,通过增加细胞数量来提高次生代谢物的产量,因此可大量获得次生代谢物,B正确;
植物的快速繁殖技术就是利用植物组织培养技术来快速繁殖优良品种,使其在较短时间内繁衍较多的植株,C正确;
茎尖病毒极少,甚至无病毒,进行组织培养可获得无病毒植株,但是该植株不一定有抗病毒能力,D错误。
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5.长春花是一种药用植物,其次生代谢物——长春胺可用于癌症的临床治疗。研究人员用诱变剂——甲基磺酸乙酯(EMS)处理长春花的愈伤组织,筛选后进行扩大培养,得到了生长快且长春胺含量高的长春花突变细胞系。下列说法正确的是( )
A.长春胺是长春花进行基本生命活动所必需的产物
B.选用愈伤组织进行处理是因为其细胞处于不断增殖的状态
C.用EMS处理后,愈伤组织中大多数细胞发生了突变
D.诱变后的愈伤组织在固体培养基上扩大培养可获得大量长春胺
解析:根据题意可知,长春胺是长春花的次生代谢物,而次生代谢物不是生物生命活动所必需的,A错误;
愈伤组织是外植体脱分化后形成的不定形的薄壁组织团块,其细胞处于不断增殖的状态,易受到培养条件和诱变因素的影响而产生突变,B正确;
由于突变具有低频性,使用EMS处理可以一定程度上提高突变频率,但愈伤组织中仍然只有少数细胞发生了突变,C错误;
扩大培养需要用液体培养基,有利于营养物质的吸收和利用,因此诱变后的愈伤组织在液体培养基上扩大培养可获得大量长春胺,D错误。
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6.(2024·山东临沂高二期中)科研人员利用茎尖培育脱毒马铃薯,测得马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.脱毒苗具有抗病毒的能力
B.培育脱毒苗需要使用纤维素酶和果胶酶
C.该实验涉及1个自变量,2个因变量
D.根据本实验可知,大规模生产脱毒苗时茎尖越小越好
解析:培育的脱毒苗只是体内不含病毒,其不具有抗病毒的能力,A错误;
脱毒苗的培育不需要使用纤维素酶和果胶酶,B错误;
该实验自变量为马铃薯茎尖外植体大小,因变量为成苗率和脱毒率,即该实验涉及1个自变量,2个因变量,C正确;
题图中数据显示,在茎尖外植体大小为0.27 mm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0.27 mm左右,D错误。
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7.紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,具有良好的抗肿瘤作用。科研人员采用植物细胞培养技术从红豆杉愈伤组织中提取到大量的紫杉醇。下列操作或叙述错误的是( )
A.通常选取红豆杉植株的茎尖或根尖组织作为外植体
B.外植体脱分化成愈伤组织需要在适宜激素等条件下进行
C.愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物
D.高度液泡化、无定形状态的愈伤组织细胞经培养能合成紫杉醇
解析:利用植物细胞培养获得细胞产物只需要通过脱分化得到愈伤组织,然后利用液体培养基大量培养愈伤组织细胞,从中提取目标产物即可。
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解析:过程②为植物细胞培养,使细胞大量增殖,可直接从细胞代谢物中提取生物碱,因此不需要培养成完整植株后才从中提取生物碱,D错误。
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9.为给工厂繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持,科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响,结果如下表所示,下列相关叙述正确的是( )
A.在不同的培养阶段,培养基中的激素种类和比例不同
B.脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用
C.培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D.0.3~0.5 mm大小的茎尖最有利于获得抗病毒的特性
茎尖大小 外植体数/个 分化苗数/株 脱毒苗数/株
小于0.3 mm 20 1 1
0.3~0.5 mm 20 10 7
大于0.6 mm 20 13 4
解析:在不同的培养阶段,培养基中的激素种类和比例不同,其中关键激素是生长素和细胞分裂素,生长素与细胞分裂素的比值高有利于根的分化,比值低有利于芽的分化,A正确;
脱分化过程中不需要光照,不进行光合作用,B错误;
培育脱毒苗所依据的原理是植物细胞的全能性,C错误;
0.3~0.5 mm 大小的茎尖最有利于获得无病毒的特性,D错误。
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10.(2024·山西运城高二月考)愈伤组织在植物细胞工程中有着多种应用,如下图所示。下列说法正确的是( )
A.④⑤⑥⑦过程均经历了再分化
B.图中④和⑧过程的培养基中都有琼脂
C.植物的快速繁殖和脱毒苗的获得均需通过①④过程
D.①④和①⑧两种途径的原理均是植物细胞的全能性
解析:④⑤⑦过程由愈伤组织得到植株A、植株B、植株D经历了再分化,⑥过程是由植株B经染色体加倍得到植株C,没有经历再分化,A错误。
将愈伤组织通过④过程培养成植株A,利用了植物组织培养技术,用固体培养基进行培养;⑧过程利用愈伤组织获得细胞产物,一般采用液体培养基进行扩大化培养,B错误。
植物的快速繁殖和脱毒苗的获得都要利用植物组织培养技术,即①④过程,C正确。
①④途径的原理是植物细胞的全能性,①⑧途径最终得到细胞产物,没有发育成完整植株,因此没有利用植物细胞的全能性,D错误。
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11.下图为利用二倍体西瓜的品种甲和品种乙培育其他新品种的流程图。下列相关叙述正确的是( )
A.品种丁高度不育,品种丙和品种甲属于不同物种
B.品种丁不能结出有子果实的原因是品种丁不能进行减数分裂
C.图中①④⑤过程所用到的试剂都是秋水仙素
D.由品种甲和品种乙培育出品种戊的原理只有染色体数目变异
解析:品种丁是三倍体西瓜,高度不育,所以其亲本品种丙和品种甲存在生殖隔离,属于不同物种,A正确;
品种丁不能结出有子果实的原因是品种丁在进行减数分裂的过程中,同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子,B错误;
题图中①过程和④过程所用试剂为适宜浓度的秋水仙素,⑤过程所用试剂是适宜浓度的生长素或生长素类调节剂,C错误;
由品种甲和品种乙培育出品种戊的原理有基因重组、植物细胞的全能性和染色体数目变异,D错误。
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12.从红豆杉属植物中提取分离出的紫杉醇是一种有效的抗癌药物,传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取。下图表示工厂化生产紫杉醇的过程。下列说法正确的是( )
A.接种前常用酒精、次氯酸钠对外植体进行灭菌
B.过程①需控制好培养基中植物激素的比例,过程③需使用固体培养基,有利于细胞增殖
C.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
D.可利用动物癌细胞来检测紫杉醇抗癌活性
解析:接种前常用酒精、次氯酸钠对外植体进行消毒,A错误;
题图中过程①是脱分化过程,而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,因此该过程需控制好培养基中植物激素的比例,过程③需使用液体培养基,有利于细胞增殖,B错误;
细胞全能性是细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,该过程没有体现植物细胞的全能性,C错误;
紫杉醇具有抗癌作用,能阻止癌细胞的增殖,因此可利用动物癌细胞来检测紫杉醇的抗癌活性,D正确。
二、非选择题
13.植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用下面所示图解简单表示。回答下列相关问题:
(1)培育胚状体利用了_______________这一项生物技术,胚状体再继续培养,则可培育出完整的植株,这体现了____________________________。
培养基中除了含有一定的营养外,还必须含有_____________________等植物激素,还需要对培养基进行严格的_____________。
解析:离体植物细胞通过脱分化形成愈伤组织,通过再分化形成具有根和芽的胚状体,再通过细胞分裂、分化发育成一个完整的植株,该过程利用了植物组织培养技术,其原理为植物细胞的全能性。培养基的成分包括水、无机盐、维生素、氨基酸、糖类、植物激素(生长素和细胞分裂素等)等,培养基要进行严格的灭菌。
植物组织培养
植物细胞的全能性
细胞分裂素、生长素
灭菌
(2)如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的,若为了获得三七的细胞产物,则只需要培养到__________________________。
解析:欲获得三七的细胞产物,则只需将三七叶肉细胞培养到愈伤组织即可。
愈伤组织
14.狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉,其产生的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限,难以满足市场需求。因此,目前一般通过植物细胞工程进行培养,具体过程如下图所示,其中的数字序号代表处理或生理过程。请回答下列相关问题:
(1)图中②③过程培养获得植株乙所利用技术的细胞学原理是___________________,利用植物组织培养技术获得植株乙的优点有______________________________________________________________(答出一点即可)。图中形成植株丁的过程中,PEG的作用是________________。
(2)进行植物组织培养前要对狼爪瓦松植株甲幼嫩的叶进行消毒处理,所用的试剂为体积分数为70%的酒精和_________________________________。②③过程需要使用的植物激素主要为______________________,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。②③过程中通常需要光照的是_______(填序号)过程。
植物细胞具有全能性
可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖;保持优良品种的遗传特性
诱导原生质体融合
质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液
生长素和细胞分裂素
③
(3)黄酮类化合物是广泛分布于植物体内的次生代谢物。某同学认为黄酮类化合物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件,来提高单个细胞中黄酮类化合物的含量,你同意该同学的观点吗?并说明相应的理由。__________________________________________________________________________________________________________________________________。
不同意。植物细胞的次生代谢物含量很低,黄酮类化合物的工厂化生产主要是通过增加细胞数量来增加黄酮类化合物的产量