高中生物人教版 (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

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课时·训练
基础巩固
1.下列有关植物组织培养的应用的说法,错误的是( )
A.快速繁殖能保持母体的优良性状
B.作物脱毒时应选择植物的分生区细胞进行组织培养
C.欲获得大量的细胞产物,可大规模培养愈伤组织细胞
D.突变体育种时,产生的突变体都可以利用
答案:D
解析:快速繁殖运用了植物组织培养技术,属于无性繁殖,可以保持母体的优良性状,A项正确。植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,利用其进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,B项正确。愈伤组织具有旺盛的分裂能力和代谢能力,因此欲获得大量的细胞产物,可大规模培养愈伤组织细胞,C项正确。突变体育种需要从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种,D项错误。
2.红豆杉的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之一。红豆杉可通过播种的方法进行繁殖,但其生长速度缓慢,再生能力差,而植物组织培养技术是实现其大规模培养的途径之一。下列有关叙述正确的是( )
A.培养红豆杉的愈伤组织可用于紫杉醇的工厂化生产
B.红豆杉不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组织基因型相同
C.培养基需要用高压蒸汽灭菌,外植体需要用体积分数为50%的酒精、质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液消毒处理
D.通过花粉培养获得单倍体植株,经染色体加倍处理后可得到杂合子植株
答案:A
解析:培养红豆杉的愈伤组织,可以从中提取紫杉醇,用于紫杉醇的工厂化生产,A项正确。红豆杉的体细胞和花粉经植物组织培养获得的愈伤组织基因型不相同,B项错误。外植体需要用体积分数为70%的酒精、质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液消毒处理,C项错误。通过花粉培养获得单倍体植株,经染色体加倍处理后可获得纯合子植株,D项错误。
3.下图表示植物组织培养的大致过程,据此判断,下列叙述错误的是( )
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
答案:C
解析: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是来自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。
4.科研人员用甲基磺酸乙酯处理野生烟草的愈伤组织后,培育出了抗盐碱的烟草。甲基磺酸乙酯的作用是( )
A.诱发愈伤组织细胞发生基因突变
B.诱导愈伤组织细胞中染色体数目加倍
C.对愈伤组织进行消毒
D.诱导愈伤组织再分化出芽和根
答案:A
解析:由题意可知,甲基磺酸乙酯能有效诱发愈伤组织细胞发生基因突变,从而形成符合生产要求的新品种。
能力提升
1.下列关于植物组织培养的应用的说法,错误的是( )
A.脱毒苗的制备运用了植物组织培养技术
B.采用茎尖、根尖等组织经培养得到的脱毒植物可提高产量和品质
C.运用组织培养得到人参、紫草等植株,然后从它们的细胞中提取细胞产物
D.组织培养过程中经人工诱变等可得到有用的突变体,如抗花叶病毒的甘蔗等已用于生产
答案:C
解析:运用植物细胞培养技术大量生产人参皂苷、紫草宁等药物,利用了细胞产物的工厂化生产,并未培养出完整的植株,而是将离体组织、器官培养到愈伤组织阶段,利用细胞的分裂增殖,获得大量的细胞产物。
2.下图表示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。下列相关叙述错误的是( )
A.①过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力
B.②过程的作用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织
C.③④过程中基因的选择性表达导致了细胞脱分化
D.培养基A、B中生长素和细胞分裂素的浓度和比例不同
答案:C
3.花粉植株是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。下图是培育四季柑橘(2N=18)花粉植株的过程示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养
B.③过程是细胞再分化,其根本原因是基因的选择性表达
C.四种培养基均属于固体培养基,其中所含植物激素的种类和比例有差异
D.观察处于有丝分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体
答案:D
解析:花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养,A项正确。由愈伤组织到丛芽的过程是再分化,其根本原因是基因的选择性表达,B项正确。题图中四种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和含量,C项正确。观察处于有丝分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,其染色体数为9条,D项错误。
4.紫草宁具有抗菌、消炎效果。在工厂化生产中,取紫草植株部分组织诱导形成紫草愈伤组织,再转入紫草宁形成培养基,然后再将细胞破碎后提取出紫草宁。下列相关叙述错误的是( )
A.工厂化生产包括细胞的脱分化和再分化
B.在紫草宁生产过程中,不必将愈伤组织培养出芽、根等器官
C.紫草的愈伤组织细胞在低渗溶液中不会涨破
D.紫草宁在细胞内合成后被分泌到细胞外
答案:D
解析:由题意可知,工厂化生产包括细胞的脱分化和再分化,A项正确。在紫草宁生产过程中,不必将愈伤组织培养出芽、根等器官,B项正确。紫草的愈伤组织细胞有细胞壁,在低渗溶液中不会涨破,C项正确。由题意可知,需将细胞破碎后提取出紫草宁,因此紫草宁在细胞内合成后不能被分泌到细胞外,D项错误。
5.紫杉醇是从红豆杉树皮中可分离出的具有高抗癌活性的次生代谢物,而红豆杉为国家重点保护珍稀植物。为保护红豆杉,同时获得紫杉醇,科研小组设计了如下图所示的实验流程。请回答下列问题。
(1)选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗,原因是茎尖分生组织细胞 ;诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫作 。
(2)茎尖分生组织细胞具有全能性的原因是 。
(3)紫杉醇作为常见的细胞产物,抗癌效果显著,通常取自愈伤组织的 (细胞器)。
(4)现有从植物甲中提取的物质X,能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质X的植株,可利用 技术获得杂种植株。该方法首先要利用 (物质)去除细胞壁获得具有活力的原生质体,再经 (试剂)诱导融合形成杂种细胞。该技术的优点是 。
答案:(1)病毒极少,甚至无病毒 脱分化 (2)茎尖分生组织细胞含有该种生物的全套遗传信息 (3)液泡 (4)植物体细胞杂交 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种
解析:(1)茎尖分生组织细胞病毒极少,甚至无病毒,因此选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗。诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫作脱分化。(2)茎尖分生组织细胞含有该种生物的全套遗传信息,因此具有全能性。(3)紫杉醇是从红豆杉树皮中分离出来的高抗癌活性的物质,作为常见的细胞产物,通常取自愈伤组织的液泡。(4)植物甲可以产生物质X,红豆杉可以产生紫杉醇,利用植物体细胞杂交技术将两种植物的体细胞融合获得杂种细胞,再将获得的杂种细胞培养成杂种植株,则该杂种植株的细胞既能产生紫杉醇又能产生物质X。在植物体细胞杂交过程中,首先要利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活力的原生质体,再经聚乙二醇诱导融合形成杂种细胞。植物体细胞杂交技术的优点是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种。