人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用课后作业题

这是一份人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用课后作业题，共10页。

[基础对点]
知识点一 植物繁殖的新途径
1．通过植物组织培养技术繁育农作物，其优点不包括( )
A．加快繁育速度
B．保持亲本优良性状
C．培育出无病毒植株
D．改变植物的基因型
答案 D
解析 植物组织培养技术不仅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，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物品质，A、B、C不符合题意。
2．如图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经②过程获得的幼苗脱毒效果更好。下列叙述不正确的是( )
A．带叶原基的芽与植物体其他组织中的病毒含量相同
B．②过程的作用是使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活
C．过程③④所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同
D．图中脱毒苗的培育过程利用了植物组织培养技术
答案 A
解析 植物组织分生区细胞没有病毒或病毒极少，A错误；②过程的目的是消毒，使组织中的病毒在图中处理温度下部分或全部失活，B正确；③④是再分化，两个过程所用培养基中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，C正确。
3．科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图。相关叙述正确的是( )
A．培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞全能性
B．培育的脱毒苗具有抗病毒的能力
C．实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低
D．根据本实验，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.60 mm
答案 C
解析 马铃薯茎尖病毒极少，甚至无病毒，因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗，所依据的原理是细胞全能性，A错误；培育的脱毒苗不具有抗病毒的能力，B错误；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，D错误。
知识点二 作物新品种的培育
4．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。根据图示实验，下列分析错误的是( )
A．植株A高度不育，说明该植物的生殖细胞不具有全能性
B．植株A的细胞能进行正常的有丝分裂，但不能进行正常的减数分裂
C．在植株B的细胞中，通常每对同源染色体上的成对基因都是纯合的
D．由花粉到植株A需要用含有有机物的培养基来培养
答案 A
解析 植株A是二倍体植株经花药(粉)离体培养形成的单倍体，只含有一个染色体组，高度不育，该过程为生殖细胞经过增殖、分化形成了完整植株，体现了生殖细胞的全能性，A错误；单倍体植株可以进行正常的有丝分裂，但因为没有同源染色体，致使不能进行正常的减数分裂，B正确；植物A经过秋水仙素诱导染色体数目加倍，得到了正常植株B，其每对同源染色体上的成对基因都是纯合的，C正确；花药离体培养需要消耗有机物，必须用含有有机物的培养基来培养，D正确。
5．下图所示为利用体细胞诱变技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程，下列叙述错误的是( )
A．该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞的全能性
B．过程①②分别为脱分化、再分化
C．白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类相同
D．过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒适宜浓度的除草剂
答案 C
解析 γ射线照射愈伤组织，能诱发基因突变；白三叶草组织细胞培养形成白三叶草植株的原理是植物细胞的全能性，A正确；图中过程①为脱分化，过程②为再分化，B正确；白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同，但由于细胞分化，基因选择性表达，故RNA种类不同，C错误；由于基因突变具有多害少利性和不定向性，需要通过检测与筛选培育作物新品种，所以过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒适宜浓度的除草剂，D正确。
知识点三 细胞产物的工厂化生产
6．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，利用植物细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径，紫杉醇工厂化生产的主要过程为：红豆杉→愈伤组织→筛选稳定高产紫杉醇细胞系→细胞悬液→生物反应器进行培养→细胞破碎→提取紫杉醇，下列有关叙述正确的是( )
A．以红豆杉叶为原料获得愈伤组织过程中发生了细胞分裂和细胞分化
B．在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是保证O2供应充足，使细胞与培养液充分接触
C．紫杉醇的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量
D．紫杉醇的工厂化生产利用了植物细胞的全能性
答案 B
解析 红豆杉叶经脱分化得到愈伤组织，在这一过程中发生了细胞分裂，A错误；在培养过程中不断通入无菌空气是保证O2供应充足，搅拌是使细胞与培养液充分接触，B正确；由于植物细胞的次生代谢物含量很低，通过利用植物细胞培养来获得大量细胞，进而获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产，C错误；进行紫杉醇的工厂化生产时只需要培养到愈伤组织阶段，未体现植物细胞的全能性，D错误。
7．下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是( )
A．细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一
B．培养过程中需要先脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞
C．培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分
D．培养的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
答案 D
解析 愈伤组织也可以提取某些细胞产物，D错误。
[能力提升]
8．培育农作物新品种的过程中，常利用植物组织培养技术。下列叙述正确的是( )
A．单倍体植株染色体加倍后，隐性性状一定能显现出来
B．在植物组织培养过程中用理化因素诱导可获得大量有益突变体
C．单倍体育种中经减数分裂和组织培养两个过程能获得纯合二倍体
D．在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液，可筛选出抗盐植株
答案 D
解析 单倍体植株染色体加倍，隐性性状不一定能显现出来，如基因型为AAaa的植株，其单倍体的基因型可能为Aa，基因a的隐性性状无法显现，A错误；基因突变具有不定向性和少利多害性，在植物组织培养过程中用理化因素诱导不一定获得大量有益突变体，B错误；单倍体育种中经花药(粉)离体培养和秋水仙素处理(或低温诱导)才能获得纯合二倍体，C错误。
9．下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确的是( )
①eq \(―――→,\s\up10(脱分化))②eq \(―――→,\s\up10(再分化))③―→④
A．若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同植物的遗传特性
B．若①是二倍体植物的花粉，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
C．若①是人参细胞，对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂苷的产量
D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行培育会发生性状分离
答案 D
解析 若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则该细胞含有不同植物的遗传物质，因此④可能出现不同植物的遗传特性，A正确；若①是二倍体植物的花粉，则④是经花药离体培养获得的单倍体植株，其再经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种(纯种)，B正确；若①是人参细胞，则②是该人参细胞脱分化形成的愈伤组织，要提高细胞产物人参皂苷的产量，对②进行扩大培养即可，C正确；植物组织培养属于无性生殖，能保持亲本的性状，若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行培育不会发生性状分离，D错误。
10．中国传统名花中的兰花是高洁典雅的象征，通常以“兰章”喻诗文之美，以“兰交”喻友谊之真。也有借兰来表达纯洁的爱情，“气如兰兮长不改，心若兰兮终不移”“寻得幽兰报知己，一枝聊赠梦潇湘”。因此深受人们的喜爱，传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和用种子播种，随着科学技术的进步，人们开始采用“植物组织培养繁殖兰花”。回答下列相关问题：
(1)与传统的人工繁殖相比，植物组织培养技术有哪些显著优势：能 的遗传特性，高效快速地实现种苗的大量繁殖，不受季节、气候和地域的限制等。
(2)生产实践中一般采取兰花的芽通过植物组织培养技术获得新个体，植物组织培养技术的原理是 ，原因是细胞中含有 。
(3)有研究员在植物组织培养过程中，发现愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根，但分化出了芽，原因可能是培养基中 。
(4)有人想到利用韭菜和兰花植物通过体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的问题，可取韭菜和兰花植株的叶片，先用 酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，再用化学诱导剂诱导二者融合，形成的融合细胞经过 培养形成愈伤组织，然后经过 形成完整的韭菜—兰花植株体。与自然状况下的杂交育种相比，植物体细胞杂交的主要意义是 。
答案 (1)保持优良品种
(2)植物细胞的全能性 本物种的全部遗传信息
(3)生长素与细胞分裂素用量的比值偏低
(4)纤维素酶和果胶 脱分化 再分化 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
11．束顶病毒是香蕉的严重病害之一，生产上常用感病植株的茎尖作外植体以获得脱毒苗。“茎尖脱毒”是迄今为止清除植物体内病毒最有效的生物技术，但其深层机理一直未被揭示。我国科学家研究发现植物茎尖无法被病毒侵染，是因为存在于茎尖的植物干细胞内免疫病毒关键因子——WUS蛋白的作用，其作用机制如图所示。请分析回答：
(1)“茎尖脱毒”技术属于植物细胞工程中 技术在生产实践上的应用。
(2)培养前，需对茎尖进行 处理。写出培育香蕉脱毒苗的基本步骤 (用文字和箭头表示)。
(3)干细胞的特点是 。当植物受到病毒侵染时，植物干细胞内的WUS蛋白表达量会 。WUS蛋白的作用机制显示，它可以 ，从而减少病毒的增殖和传播。
答案 (1)植物组织培养
(2)消毒 茎尖组织eq \(―――→,\s\up10(脱分化))愈伤组织eq \(―――→,\s\up10(再分化))芽、根等→试管苗eq \(――→,\s\up10(发育))脱毒苗
(3)具有分裂能力和分化潜能(或具有自我更新能力及分化潜能) 增加 抑制病毒蛋白质的合成(或病毒的mRNA与宿主细胞的核糖体的结合)
12．应用植物组织培养技术，不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。下面是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，处理1中γ射线照射的目的是 ，用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织，原因是 ；处理2中添加的物质X为 。
(3)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、三倍体无子西瓜和单育1号烟草的过程中，必须用到植物组织培养技术的是 。
答案 (1)脱分化 具有
(2)诱发基因突变 愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发基因突变 NaCl(或盐)
(3)白菜—甘蓝、单育1号烟草