浙科版高考生物一轮复习作业54植物细胞工程含答案

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1.(2023浙江绍兴一模)离体的植物器官、组织和细胞在MS培养基中可发育成完整的植株。MS培养基中以辅酶形式参与植物细胞代谢活动的成分是( )
A.蔗糖B.无机盐
C.维生素D.生长调节物质
2.(2023浙江台州第二次教学质量评估)浙江大学园艺系通过研究,找到了一条更适于规模化快速繁殖的途径,将非洲菊试管苗叶柄上部切段插入发芽培养基,不经愈伤组织直接形成丛状苗。上述培养过程不涉及( )
A.分化B.脱分化
C.细胞分裂D.细胞生长
3.(2024浙江金华十校模拟)下图为某植物原生质体的培养过程示意图。下列叙述正确的是( )
A.过程①通常用盐酸解离细胞壁
B.过程②可使原生质体再生出细胞壁
C.过程③培养基中细胞分裂素浓度相对较低
D.过程④表示为提高适应外部环境能力的炼苗过程
4.(2023浙江绍兴一模)蝴蝶兰种子微小,自然条件下很难萌发生长为植株。研究人员利用蝴蝶兰花梗为材料进行组织培养,建立了蝴蝶兰植株再生系统,为工厂化育苗提供了有效途径。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖可以维持培养基的渗透压,还可为蝴蝶兰提供碳源和能源
B.对蝴蝶兰的花梗一般采用高压蒸汽灭菌法进行消毒
C.将蝴蝶兰愈伤组织包埋在琼脂中就可制成人工种子
D.需要给移栽后期的蝴蝶兰定期浇灌高浓度的MS培养液以提供营养
5.紫杉醇是一种抗癌药物,主要从红豆杉树皮和树叶中分离提取。目前采用物理或化学方法将红豆杉愈伤组织固定在一定空间内,实现紫杉醇的规模化生产是提高紫杉醇产率、保护稀缺资源红豆杉、解决紫杉醇药源紧缺的一种有效方法。下列相关叙述正确的是( )
A.通过植物组织培养诱导红豆杉再分化形成愈伤组织时,需生长素和细胞分裂素配合使用
B.采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时,应选用以糖类作碳源的液体培养基
C.大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以牛肉膏、蛋白胨等含氮有机物充当氮源
D.用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时,不需要通入无菌空气
6.(2024浙江金华十校调研)利用植株组织培养获得辣椒素的途径如下图所示,①②③④⑤代表过程。下列叙述正确的是( )
A.①过程是外植体的消毒和接种
B.②过程所用培养基通常需加入天然植物激素
C.③的后期通常需浇灌稀释的MS或其他营养液
D.图中①→④→⑤为体细胞胚发生途径
7.(2022浙江6月选考)下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A.用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒
B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C.组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D.不带叶片的菊花茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
8.(2023浙江名校新高考研究联盟第三次联考)某种植物组织培养的过程如下图所示,其中甲、乙、丙、丁代表4个不同培养阶段。下列叙述正确的是( )
A.上述过程属于体细胞胚发生途径,此过程涉及植物组织的脱分化和再分化
B.甲阶段和乙阶段培养基中的营养成分不同,但生长调节物质种类和配比相同
C.丙阶段,将丛状苗分株后移栽到只有生长素没有细胞分裂素的培养基上生根
D.丁阶段,试管苗移栽前需在蛭石和珍珠岩等介质上锻炼,增强对低湿、弱光的适应能力
B组 素能培优
9.(2023浙江北斗新盟联考)马铃薯是一种分布广泛、适应性强、产量高、营养价值丰富的粮食和经济作物。培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是解决马铃薯质量退化和产量下降的有效方法。马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,茎尖离体培养的大致过程如图1所示,马铃薯茎尖外植体大小对苗的脱毒率和成苗率的影响如图2所示。以下叙述正确的是( )
图1
图2
A.图1中马铃薯脱毒苗培养依据的主要原理是植物细胞核全能性
B.图1中都必须保持在无菌无毒环境下培养
C.可采用抗原-抗体分子杂交方法检测病毒的基因
D.由图2可知,应选大小为0.27 mm的茎尖外植体进行马铃薯脱毒苗的培养
10.苹果树感染花叶病毒后会使果实不耐储藏。某研究所致力于培养苹果的脱毒苗,其培养过程图如下:
(1)脱毒苗培育中用茎尖分生区组织作为外植体成功率较高,原因之一是该区的细胞由于
迅速而往往不带病毒。外植体需要经过一系列的消毒操作,即先在洗涤灵稀释液中浸泡2 min,用流水冲洗干净后,在 中消毒30 s,再置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min,最后用 清洗。
(2)步骤①叫 ,往往在超净工作台上完成。步骤②和③中需要适宜光照的是 。步骤⑤往往先将试管苗移至 中进行炼苗。
(3)下列培养基的配制比较适合步骤④的是 。
A.MS培养基
B.MS培养基+1.5 mg 6-BA
C.MS培养基+0.38 mg NAA
D.MS培养基+0.38 mg NAA+琼脂
11.(2024浙江杭二中选考模拟)回答与利用生物技术培育新品种有关的问题。
(1)远缘种间或属间杂交是植物育种的重要手段,在长期品种间杂交单向选择造成基因贫乏的状况下,远缘杂交引入新的 就更加必要。但是远缘杂交的一个难点是杂交不育。不育的原因可能是 ,也可能是幼胚败育。前者可通过试管受精技术解决,后者可通过技术挽救,该技术主要操作包括:表面消毒,无菌解剖种子,取出胚, ,然后接种到添加胚乳汁液等天然物质的培养基上,可以促进幼胚的生长。多数情况下,幼胚会发生脱分化形成愈伤组织,这种愈伤组织常用作转基因的良好的受体材料,它的优点是 。
(2)欲快速获得稳定遗传的抗病水稻,常用花药离体培养的方法,或选择 子房进行离体培养,进而筛选出单倍体。有时获得单倍体是为了作为诱发突变的材料,因为单倍体一般只有一套染色体,没有等位基因,一旦发生基因突变,植株的性状就会发生变化,这非常有利于 突变体的筛选。
12.红花草莓兼有观赏性和食用性。研究人员对红花草莓的离体繁殖及再生植株体系开展了研究。请回答下列问题。
(1)红花草莓的匍匐茎尖具有顶端分生组织,可以不经 阶段,直接萌生出丛状苗,因此实验时常作为外植体使用。为避免外植体组织内的杂菌污染,可在培养基中添加一定量的 。
(2)试管苗在初代培养基上培养一段时间后需要进行继代培养,原因是 。当丛状苗繁殖到一定数量时,需要将其移入 培养基。对比上述各种培养基的成分,最关键的区别在于
的浓度和配比不同。取上述草莓无菌苗的叶片为外植体,在叶片伤口处形成愈伤组织,再经愈伤组织生芽、生根,这种再生植株途径称为 途径。
(3)为提高红花草莓的耐低温能力,研究人员拟将青稞抗寒基因(dhn4)导入红花草莓,常用的方法有2种:①将含有重组DNA分子的 与无菌草莓叶块共同培养完成侵染;②用 法直接将重组DNA分子导入草莓原生质体。
答案：
1.C 维生素以辅酶形式参与植物细胞代谢活动,C项正确。
2.B 植物组织培养的过程是外植体→脱分化→愈伤组织→再分化→胚状体→植株,将非洲菊试管苗叶柄上部切段插入发芽培养基,不经愈伤组织直接形成丛状苗,没有经过脱分化过程,B项正确。
3.B ①为去壁过程,根据酶的专一性原理,需用纤维素酶和果胶酶溶液处理,A项错误;悬浮的原生质体经过过程②可再生出细胞壁,B项正确;过程③表示诱导生芽的过程,需要提高细胞分裂素的比例,以促进芽的分化,C项错误;过程④为促进生根的过程,D项错误。
4.A 蔗糖是一种二糖,在植物组织培养过程中加入适量的蔗糖,不仅可以为蝴蝶兰提供碳源和能源,而且可以维持培养基的渗透压,A项正确;对蝴蝶兰的花梗消毒用的是75%酒精和10%次氯酸钠,B项错误;将蝴蝶兰的愈伤组织再分化形成的体细胞胚、芽等包埋在琼脂中就可制成人工种子,C项错误;移栽后期的蝴蝶兰需要定期浇灌稀释的MS培养液或其他营养液,D项错误。
5.B 植物组织培养诱导红豆杉脱分化形成愈伤组织,A项错误;采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时,应选用以糖类作碳源的液体培养基,便于收集表达产物,B项正确;大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以含氮无机盐充当氮源,C项错误;用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时,需要通入无菌空气,利于细胞进行需氧呼吸,D项错误。
6.C ①表示外植体的消毒和脱分化,A项错误;②再分化过程中需用适宜浓度和配比的生长素和细胞分裂素溶液处理,但不一定是天然植物激素,也可用人工合成的植物生长调节物质,B项错误;③表示脱毒苗移栽培养,培养后期通常需浇灌稀释的MS或其他营养液,C项正确;①→④→⑤为体细胞培养过程,D项错误。
7.D 乙醇会被次氯酸钠氧化生成乙醛,所以不能用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒,A项错误。植物组织培养过程需要氧气,B项错误。蛭石含有多种营养成分,如钾、钙、氮、磷、镁等,充分满足苗期的养分需求。蛭石具有疏松、透气、保水的特点,质地松软,有利于根系的舒展和萌发新根,保证在较短的时间内生成发达根系,C项错误。不带叶片的菊花茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株,D项正确。
8.C 图示过程为器官发生途径,A项错误;甲阶段和乙阶段培养基中生长调节物质的配比不同,B项错误;与发芽培养基相比,诱导根分化需要较低的细胞分裂素浓度,可以只有生长素没有细胞分裂素,C项正确;试管苗移栽前需在蛭石和珍珠岩等介质上锻炼,增强对低湿、强光的适应能力,D项错误。
9.D 马铃薯脱毒苗培养主要利用了植物细胞的全能性,A项错误;为避免杂菌污染,植物组织培养过程中需要提供无菌无毒的环境,但在育苗过程中,不需要保持无菌无毒的环境,B项错误;对脱毒苗进行病毒检测时,可采用DNA分子杂交的方法检测病毒的基因,C项错误;由图2可知,根尖越小,脱毒率越高,成苗率越低。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项正确。
10.答案 (1)分裂 75%酒精 无菌水 (2)接种 ③ 珍珠岩或蛭石 (3)D
解析 (1)茎尖分生区细胞由于分裂速度快而往往不带病毒,可以作为培养脱毒苗的外植体,外植体的消毒先在洗涤灵稀释液中浸泡2 min,用流水冲洗干净,在75%酒精中消毒30 s,再用流水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min,最后用无菌水清洗。(2)将消毒后的外植体接种到培养基中,先脱分化为愈伤组织,再在光照、适宜的激素条件下诱导其再分化出芽和根,从而生长为幼苗,幼苗先移栽至珍珠岩或蛭石中进行炼苗,逐渐降低温度,最后再定植到土壤中。(3)生根培养基为固体培养基,且需要生长素类物质的诱导。
11.答案 (1)基因 杂交不亲和 胚离体培养 由幼胚发育来的多为胚性愈伤组织,全能性更强,更容易分化成植株
(2)未传粉 隐性
解析 (1)远缘杂交的一个难点是杂交不育。不育的原因可能是杂交不亲和,也可能是幼胚败育。愈伤组织常用作转基因的良好的受体材料,它的优点是全能性更强,更容易分化成植株。(2)单倍体培育应选择花药或未传粉的子房进行离体培养。隐性突变本身不易表现,如AA突变成Aa,其表型未发生改变。但是单倍体A突变后,变成a,表型发生改变,有利于隐性突变体的筛选。
12.答案 (1)愈伤组织/脱分化 抗生素 (2)培养基中营养物质枯竭、代谢产物积累 生根 植物生长调节物质(或植物激素) 器官发生 (3)农杆菌 显微注射
解析 (1)红花草莓的匍匐茎尖具有顶端分生组织,可直接诱导出幼芽,然后通过幼芽快速繁殖出丛状苗,因此不需要经过愈伤组织阶段。为避免外植体组织内的杂菌污染,可在培养基中添加一定量的抗生素。(2)试管苗在初代培养基上培养一段时间后,营养物质消耗殆尽,代谢废物积累,因此需要进行继代培养。当丛状苗繁殖到一定数量时需要进行生根培养,移入生根培养基。诱导生根或者出芽的培养基中植物生长调节物质的浓度和配比不同。草莓无菌苗的叶片为外植体,在叶片伤口处形成愈伤组织,再经愈伤组织生芽、生根,这种再生植株途径称为器官发生。(3)①将目的基因导入植物体内可选择农杆菌作为载体,②直接将重组DNA分子导入原生质体使用显微注射法。