2.1.2植物细胞工程的实际应用
试卷(含答案)
基础落实
1.某优良品种水稻的基因型为AaBb,其花药通过组织培养形成了试管苗。下列对这一培养过程的叙述中,错误的是
( )
A.花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程
B.试管苗有四种基因型,其体细胞含有一个染色体组
C.通过该过程培养出的试管苗还不能直接用于生产
D.这些试管苗自交,后代性状不发生分离
2.对人工种子正确的解释是
( )
A.通过科学手段人工合成的种子
B.利用植物组织培养技术获得的种子
C.种皮能够自我生成的种子
D.人工种子发芽率低
3.若要获得脱毒苗,一般选取植物体的哪一部分组织
( )
A.叶
B.花粉
C.根
D.茎尖
4.下列关于人工种子的叙述不正确的是
( )
A.可以克服季节、气候、地域的限制
B.可以节约时间
C.可防止性状分离
D.由人工种子得到的植株为纯合子
5.人参皂甙粉是人参中重要的药用成分,以前只能从人参中提取,产量极低,因而价格较贵,目前可通过下列哪项技术迅速大量获取
( )
A.基因工程
B.植物组织培养
C.植物体细胞杂交
D.发酵工程
6.明党参是我国珍稀药用植物,对其进行保护性开发利用的方法有(多选)
( )
A.设计细胞培养反应器,实现药用成分的工厂化生产
B.大量培养愈伤组织,直接提取药用成分
C.大规模栽培组织培养苗,获取药用成分
D.利用组织培养获得胚状体,制成人工种子
能力提升
7.下图表示某植物的培育过程,请据图判断下列说法中错误的是
( )
A.A→F不能体现细胞的全能性
B.C中是高度液泡化的薄壁细胞
C.植株A和F中的染色体组数不同
D.植株F一般不能直接应用于生产
8.利用植物的茎尖或叶片、茎段、花粉等,在无菌条件下,培养在玻璃皿中人工配制的培养基上,使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种,也可以在较短时间内大量繁殖植物,还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述中,正确的是( )
①这种技术利用了植物细胞的全能性 ②这种技术叫做组织培养,可以克隆生物体 ③这种技术属于细胞工程的应用领域之一 ④这种技术是细胞无性繁殖的方式
A.①
B.①②
C.①②③
D.①②③④
9.下面为植物组织培养过程流程图解,以下相关叙述不正确的是
( )
A.上述过程中脱分化发生在b步骤,在此过程中植物激素发挥了重要作用
B.再分化发生在d步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.从叶组织块到种苗形成的过程说明植物叶片细胞具有全能性
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10.如图所示为农作物新品种的育种方式:
(1)图示育种方式涉及到的生物工程技术有:________、________、________。
(2)②③过程分别为________、________。
(3)⑤过程中常用的载体是________;⑤过程表示的基因操作步骤是________________________________________________________________________。
(4)上述育种与传统杂交育种相比,突出优点是_______________________________
________________________________________________________________________。
综合拓展
11.传统农作物育种途径往往是通过杂交获得,随着生物工程技术的不断发展,新品种的培育途径逐渐被扩宽。目前至少有7种培育农作物新品种的途径被广泛应用。如图为水稻的几种不同的育种方法示意图。请据图回答:
(1)图中A、D方向所示的途径表示________育种方式,A→B→C的途径表示____________育种方式。两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的途径是________________。这两种育种方式相比较,后者优越性主要表现在_________________________________。
(2)G所示过程可以采用花粉管通道法,这是基因工程操作“四步曲”的__________________环节。检测目的基因是否表达的方法有________________________。
(3)科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中,通过植物组织培养技术获得胚状体,并将其包埋在一个能提供营养的胶质中,外包裹上人工种皮,制成人工种子。目前,我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体,而美、日等国正着手将人工种子商品化。离体细胞进行植物组织培养获得胚状体需要通过________、________过程。人工种子中包埋胚状体的胶质可看作玉米种子的________结构。
(4)由人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株有何区别?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案
1.D 试管苗为单倍体不能有性生殖产生配子。
2.B 人工种子是经植物组织培养获得胚状体、不定芽等,然后经人工薄膜包装得到的种子。
3.D 要获得脱毒苗,一般选取植物体的分生区(如茎尖),该部位的病毒极少,甚至无病毒,将其进行组织培养得到的植株可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
4.D 天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象,因此会造成某些遗传性状的改变,而人工种子中胚状体的遗传物质和亲本是完全相同的,故可保持亲本的遗传特性,防止性状分离;但是,由人工种子得到的植株并不一定是纯合子。
5.B 人参皂甙粉是利用人参细胞经植物组织培养而获得的。
6.ABCD 所谓保护性开发利用是指在保持现有野生个体数量的前提下,合理利用现有资源,或通过开辟新的途径或手段以达到获取资源为目的的开发方式。A、B、C三个选项中,均是通过生物技术手段,实现了获得药用成分的目的,D项通过合成人工种子,增加了个体数量,从而获得了充足的药用资源。
7.A 图中所示B→F为花药离体培养得到单倍体幼苗,体现了生殖细胞也具有全能性。但F与A中的染色体组数不同,一般需经人工诱导染色体数目加倍后才可应用于生产。
8.D 这种技术是植物组织培养,本质上属于无性繁殖,培育成的植株的体细胞和最初离体培养的细胞中的遗传物质完全相同,所以是离体培养的细胞克隆(无性繁殖)的过程。
思路导引 由“某技术”可以促使:
可判断出其为组织培养。然后根据组织培养应用的原理等判断各选项。
9.B 植物组织培养首先要取出部分细胞,这些离体的细胞称为外植体,经过脱分化后,形成一些薄壁细胞,这些细胞称为愈伤组织,经过再分化,形成具有生根和发芽能力的胚状体或直接形成根和芽,最终发育成完整植株。所以b为脱分化,c为再分化,植物组织培养的科学原理是植物细胞的全能性。
10.(1)基因工程 植物组织培养 植物体细胞杂交(细胞融合) (2)脱分化 再分化 (3)质粒 将目的基因导入受体细胞 (4)打破生殖隔离、实现遗传物质的定向改变、克服了远缘杂交不亲和的障碍,周期短
解析 (1)图中⑤过程涉及到基因工程,①过程为植物体细胞杂交,两者都需要植物组织培养技术的支持。(2)图中②为脱分化的过程,可获得愈伤组织,然后经过③再分化而得到胚状体。(3)基因工程中常用的载体为质粒,⑤过程是将目的基因导入到某种植物受体细胞中。(4)不管是基因工程育种还是植物体细胞杂交育种,都会打破物种的界限——生殖隔离,实现生物性状的定向改变,
11.(1)杂交 单倍体 A→B→C 能较快得到纯合子,缩短育种年限 (2)目的基因导入受体细胞 分子杂交技术和抗原—抗体杂交等 (3)脱分化 再分化 胚乳
(4)天然种子萌发出的植株属于有性生殖,可能因性状分离而丧失其优良特性
解析 (1)A、D途径是将两株植株的优良性状集中到一株植株的身上,属于杂交育种;获得纯种植物的最快捷方式是单倍体育种,该育种方式可明显缩短育种年限。(2)将目的基因导入受体细胞的方法主要有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法,检测目的基因是否表达可用分子杂交技术和抗原—抗体杂交。(3)植物组织培养时脱分化形成愈伤组织,再分化形成胚状体,人工种子中种皮中含有养分、无机盐、有机碳源等物质,相当于种子的胚乳。(4)人工种子发育成植株属于无性繁殖,天然种子发育成植株属于有性繁殖,有性繁殖可能因性状分离而丧失其优良特性。