人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时课后作业题

这是一份人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时课后作业题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

基 础 题 组
一、选择题
1．(2023·陕西西安高二校考期中)下列有关微型繁殖的说法错误的是( C )
A．可以保持亲代的优良性状
B．可以高效快速的培育植物种苗
C．微型繁殖属于有性生殖
D．微型繁殖已广泛应用于观赏植物、经济林木等的繁育
解析： 植物微型繁殖属于无性生殖，可以保持亲代的优良性状，A正确，C错误；微型繁殖可以高效快速实现种苗的快速繁殖，在生产上应用广泛，B正确；微型繁殖作为生物技术广泛应用于社会生产，已经应用于观赏植物、经济林木等的繁育，D正确。故选C。
2．(2023·陕西西安高二校考阶段练习)植物组织培养技术被广泛应用于育种、人工种子的培育及获得植物次生代谢产物等生产生活实践中。下列叙述正确的是( A )
A．植物组织培养得到试管苗的过程中需要更换培养基
B．该技术生产的人工种子长成的植株一定可育
C．该过程所用的培养基只需要提供植物生长发育所需的无机营养
D．外植体脱分化形成愈伤组织过程不需要添加植物激素
解析： 在植物组织培养过程中需要在不同时期，根据培养对象的需求添加或减少一些物质，尤其是植物激素的比例，故植物组织培养得到试管苗的过程中需要更换培养基，A正确；用于植物组织培养的接种材料可以是植物根、茎、叶的任何部位，也可以是植物的花药，若所选外植体为(二倍体植物)花药，则经花药离体培养获得人工种子长成的植株为单倍体，一般不可育，B错误；该过程中所用培养基含有糖类等物质，除提供植物生长发育所需的无机营养外，还需提供有机物质，C错误；外植体脱分化形成愈伤组织过程中需要添加植物激素，如生长素和细胞分裂素，D错误。故选A。
3．(2023·江苏连云港高二统考期末)某科研团队用脱毒技术快速繁殖“阳光玫瑰”葡萄品种，流程如下图所示。下列相关叙述错误的是( B )
eq \x(外植体)eq \(――→,\s\up7(①))eq \x(试管苗)eq \(――→,\s\up7(热处理))eq \x(剥取X)eq \(――→,\s\up7(②))eq \x(再生植株)eq \(――→,\s\up7(病毒),\s\d5(检测))eq \x(脱毒苗)
A．图中X可以是试管苗的茎尖，此部位病毒浓度很低甚至无病毒
B．利用此方法得到的脱毒苗，具备了抗病毒的能力，产品质量明显提高
C．过程①、②所用培养基为MS培养基，根据培养目的还需要适当的加入植物激素
D．热处理的原理是一些病毒对热不稳定，在35～40 ℃即钝化失活，而植物基本不受伤害
解析： 图中X可以是试管苗的茎尖，植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，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；茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染，利用茎尖分生组织能培养出无病毒且保持优良性状的幼苗，即脱毒苗，脱毒苗不等于抗毒苗，脱毒苗不能使植株具备抗病毒的能力，B错误；植物组织培养常用MS培养基，过程①、②所用的MS培养基需要添加生长素、细胞分裂素等植物激素，C正确；热处理脱毒的基本原理是利用病毒对热不稳定，在高于常温下，会钝化失活，而植物基本不受伤害，D正确。故选B。
4．(2023·河北邢台高二校联考阶段练习)下列有关植物细胞工程技术和运用该技术培育单倍体植株及进行细胞产物的工厂化生产的叙述中，下列说法中错误的是( B )
A．用花药培养得到单倍体植株需要用到植物组织培养技术
B．细胞产物工厂化生产，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产物的含量
C．生产中培育香蕉脱毒苗常用的方法是取茎尖分生组织进行组织培养
D．菊花组织培养过程中，需要更换三次培养基
解析： 花药离体培养先进行脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成各种组织和器官，最终形成完整植株，此为植物组织培养技术，A正确；细胞产物的工厂化生产主要是利用植物细胞培养技术，通过促进细胞增殖，以从细胞中获得次生代谢物，单个细胞中次生代谢产物的含量并没有提高，B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，可利用茎尖分生组织进行组织培养来获得香蕉脱毒苗，C正确；植物组织培养过程中，由愈伤组织重新分化为根和芽的再分化过程，需要生长素和细胞分裂素的特定浓度比例，与之前形成愈伤组织的培养基不同，故需要更换新的培养基，D正确。故选B。
5．(2023·广东梅州统考三模)目前七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并利用植物细胞工程获取其有效成分。下列叙述正确的是( C )
A．七叶一枝花不同细胞经植物组织培养获得的新个体基因型都相同
B．将七叶一枝花茎尖或根尖组织经灭菌、脱分化、再分化可获得脱毒苗
C．利用植物细胞工程获取其有效成分过程中使用的是液体培养基
D．保护野生七叶一枝花最佳的选择是将其迁移到植物园
解析： 同一植株的花粉细胞与体细胞经植物组织培养得到的新个体基因型不同，A错误；茎尖或根尖病毒少或无病毒，因而作为外植体经过脱分化、再分化可获得脱毒苗，但不能对植物材料进行灭菌处理，B错误；细胞产物的工(业)厂化生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，该过程使用的是液体培养基，C正确；保护野生七叶一枝花最佳的选择是就地保护，而将七叶一枝花迁移到植物园属于易地保护，D错误。故选C。
6．(2023·河南第一高级中学校联考)A品种茄子产量高，但其容易遭受线虫侵染，使产量降低，B品种茄子具有抗线虫特性，但产量低。由于这两个品种的茄子难以进行杂交育种，因此研究人员计划通过植物体细胞杂交技术培育具有抗虫特性的高产茄子。下列叙述正确的是( B )
A．实验中使用的器械、培养基和茄子都需要进行严格的灭菌
B．在进行植物体细胞杂交前，需要先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C．通常会采用灭活的病毒诱导A、B两品种茄子的原生质体融合
D．在特定激素的作用下，融合的杂种细胞能直接分化发育为杂种茄子
解析： 植物组织培养过程中，不能对茄子进行灭菌，否则会将其杀死而导致失败，A错误；在进行植物体细胞杂交前，根据酶的专一性原理，采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得有活力的原生质体，B正确；灭活的病毒用于诱导动物细胞融合，不能用于诱导植物原生质体融合，C错误；将融合的杂种细胞培育为杂种植株需要经过脱分化和再分化过程，不能直接由激素诱导形成，D错误。故选B。
二、非选择题
7．育种工作者利用不同的方法进行了如下图所示四组实验。
请据图回答下列问题：
(1)Ⅰ过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程要经过脱分化形成愈伤组织，该阶段_不需要__(填“需要”或“不需要”)光照，再经过再分化形成幼苗，该过程依据的原理是_植物细胞的全能性__。
(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、_植物激素(或生长素和细胞分裂素)__、温度和光照外，还必须在_无菌__的条件下进行。
(3)Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是_有丝分裂__。
(4)获得植物体D首先需对番茄和马铃薯的韧皮部细胞用_纤维素酶和果胶__酶处理以去除细胞壁。
(5)获得植物体D的过程叫_植物体细胞杂交技术__。此技术的优势是_克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍__。植物体D与细胞B一样具有两亲本的遗传物质，原因是_细胞B是由番茄与马铃薯的体细胞融合而成的，则细胞B具有番茄和马铃薯两亲本的遗传物质，植物体D是由细胞B经植物组织培养而成的，故细胞B的基因型决定了植物体D的基因型__。
解析：(1)Ⅰ过程中高度分化的植物细胞经脱分化形成的是愈伤组织，而脱分化的过程中是不需要光照的。已分化的番茄韧皮部细胞再次成长为植物体(幼苗)的过程属于植物组织培养过程，其依据的原理是植物细胞的全能性。(2)植物组织培养过程中需要植物激素的诱导调节，故除了需要提供一定的营养、温度和光照外，还需要植物激素。但由于营养物质丰富，外界环境条件优越，也特别适合细菌等微生物生长，为避免微生物过度繁殖对组织培养的影响，还必须在无菌的条件下进行。(3)Ⅱ过程中花粉经植物组织培养直接长成的幼苗B是单倍体，该过程是通过有丝分裂完成的。(4)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶具有专一性，要去除植物细胞壁则需要使用纤维素酶与果胶酶处理。(5)Ⅳ是植物体细胞杂交的过程，故获得植物体D的过程叫植物体细胞杂交技术。植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。细胞B是由番茄与马铃薯的体细胞融合而成的，则细胞B具有番茄和马铃薯两亲本的遗传物质，植物体D是由细胞B经植物组织培养而成的，细胞B的基因型决定了植物体D的基因型。
能 力 提 升
一、选择题
1．(2023·山东日照高二校联考期中)紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。在工业化生产中，可通过裂解紫草愈伤组织细胞获得大量的紫草宁。下列叙述正确的是( C )
A．紫草宁具有抗菌作用，因此生产时不需要进行无菌操作
B．诱导紫草愈伤组织形成期间需要适当时间和强度的光照
C．可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株
D．可将紫草愈伤组织细胞置于低渗溶液中涨破以提取紫草宁
解析： 紫草素虽具有抗菌作用，但其产生的过程涉及植物组织培养技术，植物组织培养的过程中仍需进行无菌操作，A错误；诱导紫草愈伤组织形成期间要避光，B错误；愈伤组织分裂旺盛，易产生突变，因而可用射线诱变紫草愈伤组织后从突变体中筛选高产细胞株，C正确；紫草愈伤组织细胞含有细胞壁，置于低渗溶液中不会涨破，D错误。故选C。
2．(2023·湖北高二校联考期中)紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，具有较高的抗癌活性。生产紫杉醇的传统方法是从濒危植物红豆杉的树皮和树叶中提取，但这种方法不利于红豆杉的保护。目前，科学家已研究出通过植物细胞工程相关技术获得紫杉醇的新途径，下列相关叙述错误的是( C )
eq \x(\a\al(紫杉醇,外植体))eq \(――→,\s\up7(①))eq \x(\a\al(愈伤,组织))eq \(――→,\s\up7(②))eq \x(\a\al(单个,细胞))eq \(――→,\s\up7(③))eq \x(\a\al(高产,细胞群))―→eq \x(\a\al(细胞,分泌物))eq \(――→,\s\up7(提取))eq \x(紫杉醇)
A．所选外植体宜为红豆杉的茎尖等幼嫩部位
B．①过程为“脱分化”，一般不需要光照
C．上述利用植物细胞工程技术生产紫杉醇的过程体现了植物细胞的全能性
D．该生产技术不受季节、天气限制，对社会、经济、环境保护具有重要意义
解析： 由于红豆杉的茎尖等幼嫩部位分化程度低，容易诱导，所以所选外植体宜为红豆杉的茎尖等幼嫩部位，A正确；①表示脱分化形成愈伤组织，生长素和细胞分裂素二者比值适中时，有利于促进愈伤组织的形成，一般不需要光照，B正确；上述利用植物细胞工程技术获得了高产细胞群，并没有培育成植株，故没有体现细胞的全能性，C错误；植物细胞培养技术的条件可以人为控制，具有快速，高效、不受季节、外部环境等条件的限制的特点，对社会、经济、环境保护具有重要意义，D正确。故选C。
3．(2023·辽宁模拟预测)为了高效分离高质量的椪柑原生质体，科研人员采用组合酶液Ⅰ(2%纤维素酶R＋2%离析酶)与组合酶液Ⅱ(2%纤维素酶W＋2%离析酶)进行椪柑原生质体的分离，实验过程中加入适量的甘露醇，其结果如下图，其中活性氧会影响原生质体的再生。相关叙述错误的是( B )
A．加入纤维素酶和离析酶是为了水解纤维素和果胶
B．两实验中酶的用量、温度、pH、酶解时间必须相同
C．实验中加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用
D．实验结果表明使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的效果较好
解析： 酶具有专一性，加入纤维素酶和离析酶是为了水解纤维素和果胶，进而获得原生质体，A正确；两实验中酶的种类不同，为保证单一变量，应控制好无关变量，即应在各自酶的最适温度和pH下进行实验，酶的用量和时间必须相同，B错误；实验中加入的甘露醇具有维持溶液渗透压的作用，保证细胞具有正常形态，行使正常功能，C正确；实验结果表明使用组合酶液Ⅱ获取原生质体的产量高，活性氧含量差别不大，故效果较好，D正确。故选B。
4．(2023·福建三明统考模拟预测)“不对称体细胞杂交”指的是将一个亲本的部分染色体或染色体上某些片段转移到另一个亲本体细胞内，获得不对称杂种植株。研究人员利用该技术，选育获得高产、耐盐的山融3号小麦新品种，流程如下图所示。经检测，山融3号的5条小麦染色体上有长穗偃麦草的染色体片段。下列相关叙述正确的是( D )
A．两次筛选均需使用高盐溶液进行处理，并分别获得耐盐细胞和耐盐植株
B．小麦染色体上整合长穗偃麦草含耐盐基因的染色体片段，属于基因重组
C．“不对称体细胞杂交”增加了山融3号小麦的基因多样性和物种多样性
D．该技术打破生殖隔离，克服长穗偃麦草遗传物质对小麦基因表达的干扰
解析： 筛选①是获得杂种细胞，可根据染色体数目进行筛选，A错误；小麦染色体上整合长穗偃麦草含耐盐基因的染色体片段，该过程是在染色体水平上发生的变异，不属于基因重组，B错误；基因多样性指的是生物种群之内基因的多样性，山融3号小麦属于一个物种，没有体现物种多样性，C错误；该技术打破了生殖隔离，克服了穗偃麦草遗传物质对小麦基因表达的干扰，D正确。故选D。
5．(2023·江苏南京高二统考期末)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( D )
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．通常需用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒
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．植物茎尖分生区附近几乎无病毒，可用作外植体培养脱毒苗，获得抗病毒的植株
解析： 途径Ⅰ是通过植物组织培养技术获得脱毒苗，再从果实中获得相应的产物，途径Ⅱ是采用植物细胞培养技术获得大量细胞产物，图示途径Ⅰ体现了植物组织培养技术用于作物繁殖的新途径，A正确；植物组织培养过程中需用体积分数70%的酒精对外植体进行消毒，以实现无菌操作，B正确；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正确；植物茎尖分生区附近几乎无病毒，可用作外植体培养脱毒苗，但不能抗病毒，D错误。故选D。
6．科技工作者通过体细胞杂交技术获得“番茄—马铃薯”杂种植株，但“番茄—马铃薯”并没有在地上结番茄、地下长马铃薯，下列最可能的原因是( C )
A．实验中不宜采用聚乙二醇促进细胞融合
B．在植物组织培养操作中细胞被微生物感染
C．两种生物的基因直接或间接相互作用的结果
D．在植物组织培养中激素的种类及比例设计不合理
解析：植物体细胞杂交宜采用聚乙二醇促进细胞融合，A不符合题意；在植物组织培养操作中细胞被微生物感染，实验失败，B不符合题意；“番茄—马铃薯”杂种植株并没有在地上结番茄、地下长马铃薯，从遗传物质角度分析，其原因可能是遗传物质表达相互干扰，C符合题意；在植物组织培养中激素的种类及比例设计不合理，实验失败，D不符合题意。
二、非选择题
7．野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。利用相关工程技术可以获得抗黑腐病黑芥—花椰菜杂种植株。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，流程如下图。据图回答：
(1)该过程用到的细胞工程技术有_植物组织培养__、_植物体细胞杂交__。
(2)过程①所需的酶是_纤维素酶和果胶酶__，过程②中PEG的作用是__促进(或诱导)原生质体的融合__，经过过程②操作后，需筛选出融合的杂种细胞，显微镜下观察融合的活细胞中有黑芥叶肉细胞的_叶绿体__(填写细胞器名称)存在可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的_渗透压__维持原生质体的形态和活性。原生质体经过细胞壁再生，进而脱分化形成_愈伤组织__。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成临时装片，在显微镜下观察并比较染色体的_形态和数目__。将杂种植株栽培在含有_黑腐病菌__的环境中，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
解析：(2)经过过程②原生质体融合后，需要筛选出融合的杂种细胞，可以通过观察杂种细胞是否含有黑芥叶肉细胞的叶绿体来进行判断。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压维持原生质体的形态和活性，以避免原生质体的失水或吸水。(4)若分析再生植株的染色体变异类型(包括结构变异和数目变异)，应剪取再生植株和双亲植株的根尖，制成临时装片，在显微镜下观察并比较染色体的形态和数目。将杂种植株栽培在含有黑腐病菌的环境中，只有具有抗性的植株才能够存活，从而将具有高抗性的杂种植株筛选出来。