2019-2020学年新突破同步生物人教版选修三练习：专题22．1　2．1-2　植物细胞工程的实际应用

2019-2020学年新突破同步生物人教版选修三练习：专题22．1　2．1-2　植物细胞工程的实际应用

[基础全练] 1．下列属于植物的微型繁殖技术的是( ) 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．扦插的葡萄枝条长成新个体 D．柳树芽发育成枝条 解析：微型繁殖技术是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技 术。水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育；扦插的葡 萄枝条长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖。 答案：A 2．生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒种苗，该过程不涉及细 胞的( ) A．有丝分裂 B．减数分裂 C．细胞脱分化 D．细胞再分化 解析：该过程是植物组织培养技术，包括两个重要的阶段：细胞脱分化和细胞再 分化。因为只是培育到“种苗”阶段，故整个过程只有植物的营养生长，细胞增 殖方式只是有丝分裂，减数分裂方式要等到植株开花结实进行生殖生长时才会出 现。 答案：B 3．下列有关植物组织培养技术应用的叙述，不正确的是( ) A．利用植物组织培养技术可大规模地生产食品添加剂、香料等 B．利用植物组织培养技术产生突变体，筛选获得具有优良性状的新品种 C．利用植物组织培养技术能大幅度提高粮食产量 D．利用植物组织培养技术可大规模地生产抗体等 解析：基因突变是不定向的，通过筛选后才能够得到具有优良性状的个体。利用 植物生产抗体还需要基因工程技术转入抗体基因，单独的植物组织培养不能对其 进行生产。 答案：D 4．下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断错误的是( ) ①――→ 脱分化 ②――→ 再分化 ③―→④ A．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 解析：若①为植物体细胞杂交产生的杂种细胞，则④可能具有不同植物的遗传特 性，A 正确；若①为花粉，则④为单倍体，需要经过秋水仙素处理后才能得到稳 定遗传的品种，B 正确；若①是人参细胞，对②愈伤组织扩大培养可用于细胞工厂 化生产获得人参皂甙，C 正确；若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁 育发生的是有丝分裂，不会发生性状分离。 答案：D 5．紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员欲 通过植物组织培养技术生产紫草素，下列相关操作不合适的是( ) A．对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理既可保证细胞活性也可减轻污染 B．培养基中要加入植物激素保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织 C．调节植物激素的种类和比例以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株 D．在培养细胞的过程中要不断通入无菌空气以保证氧气的充足供应 解析：外植体消毒既可保证细胞活性也可减轻污染，A 正确；脱分化过程需要生 长素和细胞分裂素的共同调节，B 正确；生产紫草素利用的是愈伤组织，不需要进 行再分化过程，C 错误；培养过程中要保证无菌的环境，D 正确。 答案：C 6．马铃薯利用它的块茎进行无性生殖，种植的世代多了以后往往因感染病毒而减 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办法是 ( ) A．选择优良品种进行杂交 B．进行远缘植物体细胞杂交 C．利用茎尖进行组织培养 D．人工诱导基因突变 解析：马铃薯种植世代多了以后往往因感染病毒而减产，而不是遗传物质发生变 化造成的，因此不需要考虑根据遗传变异的原理进行育种。其茎尖几乎不含病毒， 可以通过组织培养获得脱毒苗。 答案：C 7．如图为利用体细胞诱变获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列有关叙述错 误的是( ) A．过程①②培养基配方中，植物生长调节剂的浓度比例不同 B．白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中 RNA 种类和数量相同 C．将过程②形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗 D．过程③常采用的方法是向白三叶草幼苗喷洒一定浓度的除草剂 解析：①为脱分化过程，②为再分化过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素 是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过 程中非常重要，所以过程①②培养基配方中，植物生长调节剂的浓度比例不同，A 正确；白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中 DNA 种类相同，但由于细胞选择表达 的基因不同，因此它们所含 RNA 种类和数量不同，B 错误；人工种子是通过植物 组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到 的种子。因此，将过程②形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗，C 正确；由于基因突变具有多害少利性和不定向性，需要进行检测与筛选，因此③ 常采用的方法是向白三叶草幼苗喷洒一定浓度的除草剂，D 正确。 答案：B 8．下列有关人工种子的叙述，不正确的是( ) A．人工种皮中通常需要加入适量的抗生素 B．主体部分是脱分化形成的愈伤组织 C．人工胚乳可以提供营养 D．通过微型繁殖技术获得 解析：种皮中可加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌 等，也可添加植物生长调节剂以调节植物的生长发育，A 正确；人工种子的主体 部分是经过脱分化和再分化过程形成的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等，B 错误； 人工胚乳可为人工种子提供营养，C 正确；人工种子是通过微型繁殖技术(植物组 织培养技术)获得的，D 正确。 答案：B 9．人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像种子一样 萌发生长，长成植物。人工种子的核心部件是个被外层物包裹的具有类似于胚功 能的胚状体。将胚状体包裹在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的“人工种 子”。据此回答下列问题： (1)培育胚状体利用了____________________________________技术。 (2)包裹胚状体的胶质可看作自然种子的哪部分结构？ _____________________________________________________。 (3)如果外植体是植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分离，①过程中可加入 的是( ) A．蛋白酶 B．淀粉酶 C．果胶酶 D．胰蛋白酶 (4)②过程表示脱分化过程，其实质是____________________；③表示再分化过程， 其实质是____________________。 (5)由人工种子萌发成的植株是否可育？________。 解析：(1)人工种子是经过植物组织培养技术得到的。(2)包裹胚状体的胶质有保护 胚状体的作用，同时又可以为胚状体提供营养物质，所以可看成种皮及胚乳或子 叶。(3)使植物细胞彼此分离可以使用纤维素酶和果胶酶，因为植物细胞壁的主要 成分是纤维素和果胶。(4)脱分化的实质是使细胞恢复分裂能力，而再分化的实质 是基因的选择性表达。(5)人工种子是否可育取决于培育胚状体所用的材料。 答案：(1)植物组织培养 (2)种皮及提供营养的胚乳或子叶 (3)C (4)使细胞恢复分裂能力 基因的选择性表达 (5)不一定 10．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。如图为 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。请回答： (1)据图分析，要获得高产紫杉醇应选________红豆杉为原料，培养后期紫杉醇产 量下降的原因包括________________________________等。 (2)将红豆杉细胞经组织培养形成________后方可接种到培养基中。 (3)在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是____________和 ____________。 (4)利用组织培养 技术生产 紫杉醇与 传统方法 提取紫杉 醇相比， 前者具有 ____________等优点。 解析：(1)根据图 2 可知，云南红豆杉的紫杉醇含量相对较高，因此应选云南红豆 杉为原料；根据图 1 可知，在培养后期细胞干重(细胞数量)下降，可能原因是活细 胞数量减少。(2)离体的植物细胞经过脱分化形成愈伤组织后就可接种到培养基中。 (3)通入无菌空气的目的是保证氧气的供应及无菌环境；搅拌的目的是使细胞与培 养液及氧气充分接触。(4)通过植物组织培养技术实现细胞产物的工厂化生产的优 点是：产量高、节约资源、有利于生态保护等。 答案：(1)云南 某些代谢产物的积累，活细胞数量减少 (2)愈伤组织 (3)保证氧 气供应充足 使细胞与培养液及氧气充分接触 (4)产量高、节约资源、有利于生 态保护 [素养提升] 11. 某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植， 可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是( ) A．利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 解析：不改变生物体的性状且大量繁殖最好采用无性繁殖方式，可采用扦插、嫁 接和组织培养等方式，因此 A、C、D 都可以。花粉是通过减数分裂形成的，单倍 体会发生性状分离，因此不能选用 B 项所述的方法。 答案：B 12．人工种子是人们模仿天然种子的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制得， 也可以用通过试管培养的花粉或胚囊制得，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、结子困难等问题 B．培育胚状体运用了植物组织培养技术 C．同一种植物的“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体现了细胞的全能性 解析：体细胞胚是由植物的体细胞经脱分化和再分化形成的，花粉胚是由花粉经 脱分化和再分化形成的。因此，同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色 体组的数目比为 2∶1。 答案：C 13．采用如图所示的方法获得纯合高蔓抗病番茄植株(两对相对性状位于两对同源 染色体上)。下列叙述正确的是( ) A．过程①为杂交育种，F2 中符合生产要求的个体占 1/4 B．过程②可取任一植株的适宜花药作培养材料 C．过程③为基因工程育种，不涉及细胞工程技术 D．单倍体育种与基因工程的变异类型相同 解析：过程①为杂交育种，符合生产要求的一定是纯合高蔓抗病番茄植株，而这 一表现型的纯合子在 F2 中占 1/16，A 错误；过程②属于单倍体育种，由于 F1 植株 的基因型相同，所以取任一植株的花药离体培养都能达到相同的目的，B 正确；过 程③是植物组织培养的过程，C 错误；单倍体育种的变异类型是染色体变异，而基 因工程的变异类型是基因重组，D 错误。 答案：B 14．下图表示基因型为 AaBb 的玉米植株的 4 种生殖过程，从上到下依次为 A、B、 C、D 过程。下列有关叙述中不正确的是( ) A．过程 A 中获得单倍体植株的方法是花药离体培养，要使它能够产生可育后代， 常采用一定浓度的秋水仙素处理幼苗，其作用机理是抑制细胞分裂过程中纺锤体 的形成，使染色体数目加倍 B．过程 B 中种子长成的植株具有更大的变异性 C．制备人工种子的关键一步是 C 过程中经脱分化、再分化阶段培育成具有生根发 芽能力的胚状体 D．过程 D 中，经两个原生质体融合后形成的融合细胞内有 2 个染色体组 解析：A 过程表示通过花药离体培养获得的单倍体植株，而单倍体植株是高度不 育的，要使它能够产生可育后代，常采用一定浓度的秋水仙素处理幼苗，使染色 体数目加倍，选项 A 正确；B 过程表示有性生殖，产生植株的遗传物质来自两个 亲本，具有更大的变异性，选项 B 正确；制备人工种子的关键一步是获得胚状体， 而胚状体是在植物组织培养过程中，由植物组织块经脱分化、再分化阶段培育成 的，选项 C 正确；由于图示玉米的基因型为 AaBb，由此可知，玉米体细胞含 2 个 染色体组，取玉米离体的体细胞经处理后获得原生质体，再经两个原生质体融合 后形成的融合细胞内应有 4 个染色体组，选项 D 错误。 答案：D 15．下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题： (1)甲育种方式称为____________。 (2) 通 过 丁 方 式 可 以 获 得 脱 毒 苗 ， 培 养 过 程 中 C 常 常 取 用 茎 尖 的 原 因 是 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3) 乙 方 式 处 理 植 物 的 愈 伤 组 织 能 获 得 较 好 效 果 ， 原 因 是 _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞，最常采用的方法是___________。在 通过丙方式获得转基因植株的过程中，核心步骤是____________________。 解析：(1)由 a、b 两种细胞通过一定的技术手段获得 c，并最终长为植株，属于植 物体细胞杂交，能克服远缘杂交不亲和的障碍。 (2)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至没有病毒，因此常用茎尖进行组织培 养获得脱毒苗。 (3)愈伤组织细胞一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力(如射 线、化学物质等)的影响而发生突变。 (4)将外源基因导入受体植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。 答案：(1)植物体细胞杂交 (2)茎尖不带病毒或很少被病毒感染 (3)愈伤组织细胞处于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而发生 突变 (4)农杆菌转化法 基因表达载体的构建