生物选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时课时训练

这是一份生物选择性必修3二 植物细胞工程的应用第2课时课时训练，共7页。

[基础检查]
1.下列属于生物的快速繁殖技术的是 ( )
A.兰花的芽尖组织培育成兰花幼苗
B.水稻种子萌发并长成新个体
C.扦插的葡萄枝长成新个体
D.柳树芽发育成枝条
解析:将兰花的芽尖组织经植物组织培养培育成兰花幼苗,可以达到快速繁殖的目的,属于快速繁殖技术;“水稻种子萌发并长成新个体”“扦插的葡萄枝长成新个体”均没有通过植物组织培养技术,不属于快速繁殖技术;“柳树芽发育成枝条”没有发育为新个体,不属于快速繁殖技术。
答案:A
2.某郁金香是用名贵的郁金香品种的茎尖细胞人工培育而成的。这一培育技术反映了 ( )
A.细胞具有增殖的功能
B.细胞具有分化的功能
C.分化的植物细胞具有全能性
D.生物体具有顽强的生命力
解析:茎尖细胞发育成了完整个体,说明了分化的植物细胞具有全能性。
答案:C
3.利用马铃薯的块茎进行无性繁殖,种植多代后往往会因感染病毒而减产,为此农户都希望种植无病毒的幼苗。获得无病毒植株的最佳办法是 ( )
A.选择优良品种进行杂交
B.在田间喷洒消毒剂
C.利用芽体进行组织培养
D.人工诱导基因突变
解析:为获得无病毒植株可采用茎尖等作为外植体进行植物组织培养,因为茎尖等部位病毒极少,甚至没有病毒。
答案:C
4.玉米是一种重要的农作物,为了提高玉米的产量,科学家在玉米育种和栽培中做了大量的研究。下图所示是玉米培养的过程,下列叙述错误的是( )
A.从繁殖原理上分析,A→D属于无性繁殖
B.植株D和G中的染色体组数不同
C.E→G不能体现细胞的全能性
D.E→F过程中获得的植株一般不用于大田生产
解析:A→D是植物组织培养过程,从繁殖原理上分析,属于无性繁殖;植株D是二倍体植株,植株G是单倍体植株,二者体内的染色体组数不同;E→G表示花药离体培养形成单倍体植株的过程,该过程体现了植物细胞的全能性;E→F过程中获得的植株是单倍体植株,高度不育,一般没有直接的使用价值。
答案:C
5.下列关于单倍体和单倍体育种的叙述,正确的是 ( )
A.单倍体植株的体细胞中只有一个染色体组
B.单倍体植株高度不育的原因是没有同源染色体或联会紊乱
C.单倍体育种时,杂合子的花药均需筛选后再进行离体培养
D.单倍体育种后得到的植株一定是纯合子
解析:单倍体植株的体细胞中含有一个或多个染色体组;单倍体植株因细胞中无同源染色体或联会紊乱而高度不育;单倍体育种时,通常先将花药进行离体培养,并用秋水仙素处理单倍体幼苗后再进行筛选;单倍体育种后得到的植株不一定是纯合子,如原植株基因型是AAaa,经单倍体育种得到的植株可能是杂合子。
答案:B
6.在植物组织培养过程中,容易获得突变体的主要原因是 ( )
A.培养基营养丰富,利于植物生长
B.培养的细胞一直处于不断分裂的状态
C.纺锤丝的形成容易受抑制
D.DNA复制容易受抑制
解析:培养基只是为培养细胞的生长提供了所需的营养物质(水、无机盐、蔗糖、氨基酸和有机酸等)、激素(如细胞分裂素、生长素) 等,植物的生长还需要人为控制无菌、适宜的温度和pH等条件;在植物组织培养的过程中,由于培养细胞一直处于不断分裂的状态,因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变,进而获得突变体;培养细胞在不断分裂的过程中,由于可以人为地调控培养条件,因此纺锤丝的形成和DNA复制不容易受抑制。
答案:B
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形成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
解析:细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一;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;培养的愈伤组织不需要再分化就能产生特定的细胞产物;培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分。
答案:C
8.(2021·湖北)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地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.获得突变体时,诱导突变的对象是用于组织培养的外植体
D.与传统杂交育种相比,单倍体育种可明显缩短育种年限
解析:利用植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的遗传特性,还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖,因此人们形象地把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术称为植物的快速繁殖技术,也叫作微型繁殖技术;利用植物组织培养技术可以对植物进行脱毒,提高作物的产量和品质;获得突变体时,诱导突变的对象是愈伤组织;单倍体育种经过花药离体培养和秋水仙素处理,可以获得纯合子,能够明显缩短育种年限。
答案:C
9.(2022·抚顺)下列有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是 ( )
A.利用植物组织培养技术培育脱毒苗,获得具有抗病毒的新品种
B.植物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宁,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—甘蓝”,使远缘杂交成为可能
解析:因为分生组织的病毒极少,甚至没有病毒,所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株,但不能获得抗病毒的新品种;植物组织培养技术属于无性生殖,因此该技术获得的子代能保持亲本的优良性状;植物组织培养技术除了在农业生产上应用外,还可广泛应用于另一个重要的领域,即细胞产物的工厂化生产,如利用细胞培养技术可大量获得紫草宁;白菜和甘蓝不属于同一物种,它们之间存在生殖隔离,因此利用植物体细胞杂交技术培育出“白菜—甘蓝”,使不同生物远缘杂交成为可能。
答案:A
10.(2022·云南)红薯是我国种植面积较大的一类作物,但长期以来的连种造成了红薯品种退化,产量和品质逐年下降,其主要原因是所用的种薯携带了大量的病毒。研究人员利用现代生物技术对红薯进行脱毒培养。下列叙述错误的是 ( )
A.可以选择红薯茎尖或根尖的分生区作为外植体
B.若选择的外植体体积过大,可能会导致脱毒率降低
C.在培育红薯脱毒苗的过程中,需要适时调整激素的比例
D.培育红薯脱毒苗过程中,激素使用不当会导致性状分离
解析:由于茎尖或根尖等部位携带的病毒很少,或者几乎不携带病毒,故可以选择红薯茎尖或根尖的分生区作为外植体;若选择的外植体体积过大,可能会导致脱毒率降低;培育红薯脱毒苗的过程中,需要适时调整激素的比例,如细胞分裂素用量和生长素用量比值大于1时,可以促进芽的分化;培育红薯脱毒苗过程中,细胞分裂的方式为有丝分裂,激素使用不当不会导致性状分离。
答案:D
11.罗汉果易被病毒感染,某科研小组利用植物组织培养技术培育了罗汉果脱毒苗,其培育过程如下图所示。请回答下列问题。
外植体愈伤组织胚状体脱毒苗
(1)分析图示,图中的①②分别表示 、 过程,植物组织培养在繁殖方式上属于 。
(2)用于培育脱毒苗的外植体一般选取的是 ,理由是 。
(3)②过程在某些条件下也可以发育成丛芽或根,这主要取决于培养基
中 。
解析:(1)图中的①②分别表示脱分化、再分化过程,植物组织培养不经过精卵细胞的结合,在繁殖方式上属于无性繁殖。(2)用于培育脱毒苗的外植体一般选取的是植物顶端分生区,原因是植物顶端分生区附近的病毒很少,甚至无病毒。(3)②过程的发育方向主要取决于培养基中植物激素的种类和比例。
答案:(1)脱分化 再分化 无性繁殖 (2)植物顶端分生区 植物顶端分生区附近的病毒很少,甚至无病毒(3)植物激素的种类和比例
[拓展应用]
12.(2023·广东)中国航天文创(CASCI) 于2021年农历七夕节前销售200枝太空玫瑰,1秒内售空。这些玫瑰花朵直径与大拇指宽度相当,花期特别长,最初的种子搭载神舟四号飞船进入太空,返回地球后经过多年的选育,利用植物组织培养等技术培育而成。下列叙述正确的是 ( )
A.太空中的宇宙射线辐射、微重力和弱地磁等因素,可诱发种子发生基因重组
B.接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→生成试管苗,在同一个锥形瓶内完成
C.从接种外植体到诱导愈伤组织的过程,是再分化过程
D.生长素和细胞分裂素是植物组织培养中影响植物细胞发育方向的关键激素
解析:太空中的宇宙射线辐射、微重力和弱地磁等因素,可诱发种子发生基因突变或染色体变异,不会发生基因重组;植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程,这两个过程条件不同,因此不能在同一个锥形瓶内完成;从接种外植体到诱导愈伤组织的过程,是脱分化过程;植物组织培养中影响植物细胞发育方向的关键激素是生长素和细胞分裂素。
答案:D
13.(2023·山东卷)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是 ( )
A.利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B.植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C.次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养
D.该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
解析:利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物,A项正确;能通过该技术进行其产物的工厂化生产,B项错误;次生代谢物不一定是植物所必需的,C项错误;该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高多个细胞产生的次生代谢物的含量,D项错误。
答案:A
14.(2021·广东卷)白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是 ( )
A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B.将Bc作为育种材料,能缩短育种年限
C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
解析:“白菜型油菜(2n=20)的种子”,表明白菜型油菜属于二倍体生物,体细胞中含有两个染色体组,而Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体,其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组;Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体,秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株,此种方法为单倍体育种,能缩短育种年限;自然状态下,Bc只含有一个染色体组,细胞中无同源染色体,减数分裂不能形成正常配子而高度不育。
答案:A
15.花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季橘(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.过程③是细胞再分化,其根本原因是基因的选择性表达
C.4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.观察处于分裂中期的四季橘花粉植株根尖细胞,可观察到18条染色体
解析:将花粉粒培育成单倍体植株的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养;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;题图中4种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和比例;观察处于分裂中期的四季橘花粉植株根尖细胞,可观察到9条染色体。
答案:D
16.野生红豆杉属于濒危植物,从红豆杉树皮中提取的紫杉醇具有独特的抗癌作用,但产量低、成本高。科学家利用植物组织培养的方法解决了这一问题,培养红豆杉的流程如下图所示。
红豆杉组织愈伤组织长出丛芽
③
移栽成活生根
回答下列问题。
(1)过程①的目的是让已经分化的细胞失去其特有的 而转变成未分化的细胞。过程②③的实质是 。快速繁殖不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以 。
(2)愈伤组织的特点是 。从脱分化到再分化需要更换新的培养基,原因是 。
(3)红豆杉生长慢,桉树生长速度快。利用桉树,通过细胞工程改进红豆杉生长慢这一特点的思路是 。该技术得到的杂种植株通常是可育的,原因是 。
解析:(1)①为脱分化过程,目的是让已经分化的细胞失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞;②为再分化过程,③为分化过程,二者的实质是基因的选择性表达;植物组织培养技术的优点是既可以保持优良品种的遗传特性,又可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。(2)愈伤组织是具有分裂分化能力,为不定形的薄壁组织团块;植物组织培养过程需要激素的作用,而诱导离体植物组织进行脱分化形成愈伤组织和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素用量和细胞分裂素用量的比值不同,所以从脱分化到再分化需要更换新的培养基。(3)红豆杉生长慢,而桉树生长速度快,故可通过体细胞融合技术令两者的优点结合,即通过细胞工程可以将桉树的细胞与红豆杉的细胞融合,经植物组织培养获得杂种植株,该杂种植株可能具备生长快速且能产生紫杉醇的特性;因杂种植株通常含有同源染色体,减数分裂过程中联会正常,能够产生正常的生殖细胞,故该技术得到的杂种植株通常是可育的。
答案:(1)结构和功能 基因的选择性表达 保持优良品种的遗传特性 (2)具有分裂分化能力,为不定形的薄壁组织团块 诱导形成愈伤组织和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素用量和细胞分裂素用量的比值不同 (3)将桉树的细胞与红豆杉的细胞融合,经植物组织培养获得植株 杂种植株通常含有同源染色体,减数分裂过程中联会正常,能够产生正常的生殖细胞