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课时练习

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时练习，共16页。试卷主要包含了微型繁殖，作物脱毒，细胞产物的工厂化生产的过程，特点，实例等内容，欢迎下载使用。
2.12  植物细胞工程 植物细胞工程的应用（第2课时）教学目标课程标准目标解读植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术。1.举例说明植物细胞工程利用快速繁殖、脱毒、次生代谢产物生产、育种等方式有效提高了生产效率。  举例说明植物细胞工程的应用有效提高了生产效率。教学重点  植物细胞工程应用的实例。教学难点  植物细胞工程应用的实例。  知识点01  植物繁殖的新途径1.微型繁殖（快速繁殖技术）概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。也叫微型繁殖。特点：①高效快速地实现种苗的大量繁殖；②保持优良品种的遗传特性；③不受自然生长季节的限制优点：从植物体上取材少，培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理。2.作物脱毒作物脱毒的原因：长期进行无性繁殖的作物，易积累感染的病毒，导致产量降低，品质变差。作物脱毒的材料：顶端分生区细胞，如茎尖（顶端分生区附近的病毒极少，甚至无病毒）作物脱毒的方法：切取茎尖进行组织培养获得可脱毒苗  作物脱毒的结果：获得脱毒苗知识点02  作物新品种的培育1.单倍体育种（1）原理：染色体（数目）变异、植物细胞的全能性（2）方法：花药离体培养、秋水仙素诱导染色体加倍（3）过程：（4）优点：①后代稳定遗传，都是纯合子。②明显缩短育种的年限，节约了大量的人力和物力。③可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。（5）实例：单育1号烟草、水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等作物。2.突变体的利用（1）原理：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此容易受到培养条件和诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。（2）过程：（3）原理：基因突变、植物细胞的全能性（4）实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等 知识点03  细胞产物的工厂化生产1.植物的代谢产物（1）初生代谢物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动，初生代谢物有糖类、脂质、蛋白质、核酸等。（2）次生代谢物：次生代谢不是生物生长所必需的，在特定条件下进行；次生代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）；在植物的抗虫、抗病等方面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。次生代谢物含量很低，从植物组织中提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到。细胞产物种类：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等2.细胞产物的工厂化生产概念：利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。技术：植物细胞培养（指在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。）3.细胞产物的工厂化生产的过程4.特点：不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义。5.实例：我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂苷干粉；三七、紫草、银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。 考点01   植物繁殖的新途径一、微型繁殖把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，叫做植物的微型繁殖技术，也叫快速繁殖技术。微型繁殖可节约繁殖材料，只取原材料上的一小块组织或器官就能在短期内生产出大量试管苗, 既不损伤原材料又可获得较高的经济效益。同时，在人工控制的条件下进行的集约化生产,不受自然环境中季节和恶劣天气的影响。微型繁殖的繁殖方式很多，有短枝扦插、芽增殖、原球茎、器官分化和胚状体发生。其后代遗传性非常一致,能保持原有品种的优良性状。采用茎尖培养的方法或结合热处理除去绝大数植物的病毒、真菌和细菌，获得脱毒苗，使植株生长势强、抗逆能力提高等。二、作物脱毒在农业生产中，一些农作物经过几代的种植后，品质一般都会出现不同程度的退化，在马铃薯、蔬菜、果树、草莓、花卉等农作物上表现得尤为突出。农作物的品质衰退的主要原因是受到了植物病毒的感染。因此，为了获得高产，在生产中就必须要为农作物脱毒。根据病毒在作物体内分布得不均匀、尤其是作物的根尖和茎尖部分的病毒含量相对较低（或没有病毒）的现象来进行对作物的组织培养工作。一般越靠近顶端的茎尖其病毒含量就越少，所以进行脱毒后能够获得无毒茎尖苗的几率也会越高。使用组织培养的方式将作物的茎尖部分（新生的茎尖处于快速的分化过程中，所以病毒的含量一般较低或不含有病毒）进行培养，然后用培养出的病毒含量较低的植株，再去其茎尖，进一步培养；这样反复进行几次之后，病毒的含量会逐渐降低，直到最后获得无毒的作物。【典例1】植物繁殖的新途径中正确的理解是（　　）A. 植物的微型繁殖技术是指植物体细胞杂交技术
B. 马铃薯获得无病毒幼苗的最佳办法是利用芽尖进行组织培养
C. 人工种子种皮是能自我生成
D. 植物的微型繁殖的优点是取材多、培养周期短、繁殖率高 考点02   作物新品种的培育【典例1】培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：
选出符合要求的品种。下列有关该育种方法的叙述中，正确的是( )A. 过程3为单倍体育种 B. 过程4必须使用生长素处理
C. 过程3必须经过受精作用 D. 过程2为减数分裂 考点03   细胞产物的工厂化生产【典例1】下图是植物组织培养的一般过程。下列四项中有关的说法中，不正确的一项是（    ）A. 过程a指的是脱分化，过程c指的是再分化
B. 此技术依据的原理是植物细胞的全能性
C. 若用此技术进行细胞产物的工厂化生产，须将细胞培养到d阶段才行
D. 生长素含量高时，有利于诱导植物组织脱分化和根原基的形成   题组A  基础过关练单项选择题1.马铃薯利用其块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会因感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是（   ）A. 选择优良品种进行杂交 B. 进行远缘植物体细胞杂交
C. 利用芽尖进行组织培养 D. 人工诱导基因突变2.植物细胞工程作为一门新兴的生物技术广泛应用于社会生产，下列说法错误的是（       ）A. 利用组织培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
B. 植物微型繁殖运用了植物体细胞杂交技术，可快速繁殖良种植物
C. 作物脱毒常选取植物的茎尖，因为该处病毒较少或无病毒
D. 植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍3.下列有关植物细胞工程的应用叙述错误的是（）A. 微型繁殖可高效快速的实现种苗的大量繁殖
B. 作物脱毒可提高作物的产量和品质
C. 人工种子是由受精卵发育而成，不受季节，气候和地域的限制
D. 与传统杂交育种相比单倍体育种可明显缩短育种年限4.在培育紫罗兰脱毒种苗的过程中，不涉及（   ）A. 基因的选择性表达 B. 形成愈伤组织
C. 脱分化 D. 减数分裂和受精作用5.紫草素具有抗菌、消炎效果，可通过植物组织培养技术培养出愈伤组织，从愈伤组织的细胞中提取紫草素，大大加快了紫草素的生产进程。下列叙述正确的是（）A. 紫草离体的叶片灭菌后可做外植体
B. 愈伤组织通过减数分裂进行细胞增殖
C. 愈伤组织生产紫草素体现了细胞的全能性
D. 破碎愈伤组织细胞能提高紫草素的提取率6.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
D. 培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分7.现有甲、乙两种二倍体纯种植物，甲植物的光合产量高于乙植物，但乙植物更适宜在盐碱地种植（相关性状均由核基因控制）。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术不可行的是（   ）A. 利用植物体细胞杂交技术，可以获得符合要求的四倍体杂种植株
B. 将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中，可培育出所需植株
C. 两种植物杂交后，得到的F1再利用单倍体育种，可较快获得所需植株
D. 诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素处理可培育出所需植株 题组B  能力提升练一、单项选择题1.人参是我国的名贵药材，其有效成分主要是人参皂苷。近年来，我国利用组织培养技术工厂化生产人参皂苷取得成功，下列相关叙述正确的是（    ）A. 切取人参根含有形成层的部分更容易形成愈伤组织
B. 愈伤组织是由高度液泡化的薄壁细胞紧密排列形成的
C. 培养形成愈伤组织需要在适宜的温度和光照下进行
D. 生产过程中需用适当的激素诱导愈伤组织分化成胚状体或丛芽2.下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是(    )A. 利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种
B. 组织培养技术获得的子代可保持亲本的优良性状
C. 利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D. 利用植物体细胞杂交技术获得“白菜一甘蓝”，能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍3.医学研究发现紫杉醇能有效治疗某些癌症。获得紫杉醇的传统方法是从红豆杉属植物的树皮中提取，但产量有限，也不利于濒危的红豆杉的保护。研究发现，红豆杉的其他组织细胞也能生产紫杉醇，有人尝试用细胞工程技术生产。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。下列说法中，正确的是（     ）
 A. 在培养过程中，要不断通入空气并进行搅拌
B. 将红豆杉细胞经组织培养形成胚状体方可接种到培养基中
C. 培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是种内斗争比较激烈的结果
D. 20-30天内在三种红豆杉中，云南红豆杉的紫杉醇产量增长速率最快4.植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术，具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用描述错误的是（   ）A. 可用PEG 诱导植物细胞融合，再生出细胞壁是融合成功的标志
B. 利用植物组织培养技术可大量获得人参皂甙干粉，且已投入规模化生产
C. 植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类
D. 获取植物原生质体时，需在蔗糖浓度高于细胞液浓度的缓冲液中进行，以使细胞发生质壁分离便于观察5.下图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 (  ）
①②③  ④A. 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是二倍体植株的花粉，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甙的产量
D. 若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育会发生性状分离6.下列有关植物细胞工程应用的分析，不正确的是（  ）A. 愈伤组织细胞分裂旺盛，经诱变处理，有利于获得突变个体
B. 利用茎尖进行组织培养，可以获得脱毒苗
C. 植物体细胞杂交技术培育出的杂种植物一定是高度不育的
D. 利用植物的细胞克隆，能实现工业化生产某些中药7.金丝楸是珍贵的古老树种,具有重要的应用价值。金丝楸在自然状态下很难通过种子繁殖。为尽快推广种植，可以通过相关技术获得优质苗种，下列技术应用不合理的是（     ）A. 用扦插方法，诱导枝条生根发芽快速育苗
B. 采集幼芽嫁接到其它适宜的植物体上育苗
C. 用叶或茎的组织经组培制备人工种子育苗
D. 用花中的花粉粒经组织培养获得试管苗二、填空题8.科学家们历尽千辛万苦终于利用植物体细胞杂交技术实现了两个物种间的杂交，相继培育了烟草-海岛烟草，胡萝卜-羊角芹，白菜-甘蓝等种间或属间杂种，在生产上有较高的应用价值。请回答下列问题：（1）植物体细胞杂交技术的生物学原理是：____________________（2）①过程中常用________酶除去细胞壁获得具有活力的原生质体。植物原生质体融合②过程常采用的化学方法是：________；原生质体融合成功的标志是：________。（ 3）如果番茄正常体细胞内含A条染色体，马铃薯正常体细胞内含B条染色体，则番茄-马铃薯杂种细胞内含________条染色体。将杂种细胞培育成杂种植株的技术手段是：________，与杂交育种相比，植物体细胞杂交育种的明显优点是________________________：由④过程得到的人工种子与常规种子相比，具有的优点是：_______________（至少答2点）。 题组C  培优拔尖练一、单项选择题1.如图为某原种植物（二倍体）育种流程示意图。下列有关叙述错误的是（　　）A. 子代Ⅰ可维持原种遗传性状的稳定性
B. 子代Ⅱ和Ⅲ育种的原理均为基因重组
C. 子代Ⅲ的选育过程需经多代自交选育
D. 子代Ⅳ可能发生基因突变，子代Ⅴ一般为纯合子2.以二倍体兰花花药为外植体，经植物组织培养过程获得兰花植株，下列相关叙述不正确的是（　　）A. 为防止杂菌污染，①②③过程要进行严格的无菌操作
B. ②过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化
C. 该育种过程体现了细胞的全能性
D. 经④过程形成的植株中可筛选获得纯合的二倍体3.植物细胞工程的应用不包括（　　）A. 培育番茄一马铃薯植株 B. 培育无子西瓜试管苗
C. 人参皂甙的工厂化生产 D. 培育高产青霉菌株4.白菜和甘蓝均为二倍体生物，科学家利用植物体细胞杂交的方法获得了白菜-甘蓝。它具有生长周期短，耐热性强和易储存等优点。下列叙述错误的是（　　）A. 用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性
B. 白菜-甘蓝的产生用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术
C. 植物体细胞杂交的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍获得杂种细胞
D. 利用植物体细胞杂交技术培育四倍体白菜-甘蓝的过程中不会发生同源染色体联会现象5.通过植物细胞工程技术，可利用甲高产不耐盐、乙低产耐盐的两种二倍体植物培育高产盐的杂种植株，实验流程如图所示。下列叙述错误的是（　　）A. ①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中处理
B. ②到③的过程中，杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强
C. 由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有低产耐盐品种
D. 目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异导致植株不可育6.实验小组用核辐射消除某烟草细胞的细胞核，获得保留细胞质（含叶绿体）且具有链霉素性的烟草细胞甲，用酶去除烟草细胞甲和无链霉素抗性的烟草细胞乙的细胞壁，然后将二者的原生质体置于培养基上融合，获得杂种细胞丙。下列有关该过程的叙述，错误的是（　　）A. 为了筛选出融合的杂种细胞，应在培养基中加入链霉素
B. 去核的烟草细胞甲能在含链霉素的培养基上进行增殖
C. 融合形成的杂种细胞丙同时具有烟草细胞甲和乙的遗传物质
D. 杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性7.人工种子是人们模仿天然种子结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞得到，也可以通过试管培养的花粉或胚囊获得，由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”．请据此判断下列说法中不正确的是（　　）A. 人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发芽率低等问题
B. 培育胚状体利用了植物组织培养技术
C. 同一种植物“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为1：1
D. 该项技术的成功应用反映了细胞的全能性8.有关传统植物杂交与植物体细胞杂交的比较，正确的是（　　）A. 两者涉及的变异类型依次是基因重组、基因突变
B. 两者的操作中都需要使用纤维素酶或果胶酶
C. 两项技术培育出的新个体与亲代之间均不存在生殖隔离
D. 与前者相比，后者可以克服不同物种之间远缘杂交不亲和的障碍二、填空题 9.草莓是人们经常食用的一种水果，有较高的营养价值。草莓是无性繁殖的作物，长期种植会使病毒积累在体内，产量降低，品质下降。如图是利用植物组织培养技术培育草莓脱毒苗的过程，请据图回答：

（1）外植体能够形成幼苗所依据的原理是______。培育脱毒苗时，一般选取______作为外植体，其依据是______。
（2）①是脱分化过程，细胞脱分化是指已经分化的细胞，经过诱导后，失去其______而转变为未分化细胞的过程。②是______过程。
（3）研究表明，多倍体草莓产量高于二倍体，利用组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种：一是使用______（药剂）处理草莓的愈伤组织，再经培养获得多倍体植株；二是利用______（药剂）诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后，再经组织培养获得多倍体植株，这种育种技术被称为______技术。