2024-2025學(xué)年高中生物第二章細(xì)胞工程第二節(jié)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用知能演練輕巧奪冠蘇教版選修3

PAGEPAGE1其次節(jié)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用[隨堂檢測(cè)]學(xué)問點(diǎn)一植物組織培育技術(shù)的應(yīng)用1．甘薯種植多年后往往會(huì)感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無病毒幼苗的最佳方法是()A．選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交B．進(jìn)行遠(yuǎn)緣體細(xì)胞雜交C．利用芽尖進(jìn)行組織培育D．人工誘導(dǎo)基因突變解析：選C。利用芽尖通過組織培育能夠快速得到大量的甘薯無病毒苗，提高繁殖率。2．紅江橙種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采納莖尖分生組織離體培育的方法快速繁殖無病毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過分生組織離體培育獲得種苗的過程不涉及細(xì)胞的()A．有絲分裂 B．分化C．減數(shù)分裂 D．全能性解析：選C。采納莖尖分生組織離體培育獲得無病毒種苗的技術(shù)是植物的組織培育，整個(gè)過程中植物細(xì)胞的分裂方式都是有絲分裂，不涉及減數(shù)分裂，植物組織培育技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。3．制造人工種子的原理是在組織培育得到的“胚狀體”的最外面用一層有機(jī)膜包袱，并在薄膜以內(nèi)放入一些養(yǎng)分物質(zhì)，如圖所示。據(jù)此推斷下列說法不正確的是()A．“胚狀體”最外面的一層有機(jī)膜和里面養(yǎng)分物質(zhì)分別具有種皮和胚乳的功能B．“胚狀體”來源于離體的植物體細(xì)胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理改變大體上是脫分化和再分化C．從保證人工種子正常的生命力及生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)上來看，其外部薄膜應(yīng)具有全透性和能被微生物降解的特點(diǎn)D．在人工種子萌發(fā)的過程中“胚狀體”細(xì)胞汲取養(yǎng)分液中的物質(zhì)用于生長等解析：選C。從保證人工種子正常的生命力上來看，其外部薄膜應(yīng)具有半透性，可以透氣和透水，但是不能讓薄膜以內(nèi)的養(yǎng)分物質(zhì)出來。學(xué)問點(diǎn)二植物細(xì)胞培育技術(shù)的應(yīng)用4．下列關(guān)于植物組織培育應(yīng)用的說法，錯(cuò)誤的是()A．脫毒苗、人工種子的制備都運(yùn)用了植物組織培育技術(shù)B．采納莖尖、根尖等組織經(jīng)培育得到的脫毒植物可提高產(chǎn)量和品質(zhì)C．運(yùn)用組織培育得到人參、紫草等植株個(gè)體，然后從它們的細(xì)胞中提取細(xì)胞產(chǎn)物D．組織培育過程中經(jīng)人工誘變等可得到有用突變體，如抗除草劑的白三葉草等已用于生產(chǎn)解析：選C。運(yùn)用組織培育技術(shù)大量生產(chǎn)人參皂苷干粉、紫草素等藥物，利用了細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，并未培育出完整的植株，而是將離體組織、器官培育到愈傷組織階段，利用細(xì)胞的分裂增殖，獲得大量的細(xì)胞產(chǎn)物。5．辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域，其獲得途徑如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖中愈傷組織、脫毒苗和高產(chǎn)細(xì)胞系的獲得都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性B．圖中①和②分別表示辣椒組織培育中細(xì)胞的脫分化和再分化過程C．②過程中需用相宜配比的生長素和細(xì)胞分裂素溶液處理D．用酶解法將愈傷組織分別成單細(xì)胞時(shí)，常用的酶是纖維素酶和果膠酶解析：選A。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，圖中脫毒苗的獲得體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性，愈傷組織和高產(chǎn)細(xì)胞系的獲得都沒有體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；圖中①和②分別表示辣椒組織培育中細(xì)胞的脫分化和再分化過程，B正確；再分化過程中需用相宜配比的生長素和細(xì)胞分裂素溶液處理，以誘導(dǎo)細(xì)胞分化的方向，C正確；用酶解法將愈傷組織分別成單細(xì)胞時(shí)，常用的酶是纖維素酶和果膠酶，以分解植物細(xì)胞之間的成分，D正確。6．如圖是植物組織培育的簡圖。請(qǐng)據(jù)此回答有關(guān)問題：①eq\o(→,\s\up7(脫分化))②eq\o(→,\s\up7(再分化))③→④(1)①表示______________________，它能被培育成為④的根本緣由是________________________________________________________________________________。(2)③→④過程須要光照，緣由是__________________________________________。(3)若想培育作物脫毒苗，①常選用植物的__________；若想制作人工種子，應(yīng)當(dāng)選用__________(填編號(hào))。(4)若①是花粉，則④是__________，這項(xiàng)技術(shù)可用在________(填育種方法)上。(5)若①是胡蘿卜根尖細(xì)胞，則培育成的④的葉片顏色是________，這說明白根尖細(xì)胞____________，與葉肉細(xì)胞相比，④的根細(xì)胞沒有葉綠素，這是________________的結(jié)果。(6)紫草素是紫草的細(xì)胞產(chǎn)物，可用于制造治療燙傷、割傷的藥物，若用此項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)紫草素，培育將進(jìn)行到________(填編號(hào))。解析：(1)由于細(xì)胞具有全能性，所以①能被培育成為④。(2)③→④過程是葉等器官分化形成的過程，葉綠素的形成須要光照條件。(3)若想培育作物脫毒苗，須要選用無病毒的外植體，植物莖尖的分生組織具有旺盛的分裂實(shí)力，有極少量的甚至沒有病毒入侵；若想制作人工種子，應(yīng)當(dāng)選用③。(4)花粉離體培育獲得的是單倍體植株，單倍體植株可用于單倍體育種。(5)根細(xì)胞具有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，所以根細(xì)胞培育成的④的葉片是綠色的，由于基因的選擇性表達(dá)，④的根細(xì)胞沒有葉綠素。(6)愈傷組織能大量產(chǎn)生細(xì)胞產(chǎn)物，用組織培育技術(shù)生產(chǎn)紫草素應(yīng)將培育進(jìn)行到愈傷組織階段。答案：(1)離體的植物器官、組織或細(xì)胞細(xì)胞中含有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部遺傳信息(全能性)(2)芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成須要光照條件(3)莖尖③(4)單倍體單倍體育種(5)綠色具有全能性基因選擇性表達(dá)(6)②[課時(shí)作業(yè)]一、選擇題1．甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化，目前生產(chǎn)上采納組織培育的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量。那么采納的組織應(yīng)當(dāng)是()A．葉肉 B．根毛C．莖尖 D．花粉解析：選C。剛分裂形成的芽尖、莖尖或根尖還沒有受到病毒侵染，可用作獲得無病毒植株的試驗(yàn)材料，C項(xiàng)正確。2．僅運(yùn)用植物組織培育技術(shù)，不能培育或生產(chǎn)出()A．抗蟲棉 B．無病毒植株C．人工種子 D．細(xì)胞產(chǎn)物——生物堿解析：選A?？瓜x棉需首先通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)把外源抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉花細(xì)胞，然后再通過植物組織培育技術(shù)培育獲得。而無病毒植物的培育、人工種子及細(xì)胞產(chǎn)物——生物堿僅通過植物組織培育技術(shù)即可獲得。3．經(jīng)植物組織培育技術(shù)培育出來的植物一般很少有植物病毒危害，其緣由在于()A．在組織培育過程中經(jīng)過了脫分化和再分化，進(jìn)行的是快速分裂和分化B．人工配制的培育基上，植物病毒根本無法生存C．進(jìn)行組織培育用的材料是剛分裂產(chǎn)生的莖尖、根尖或芽尖D．接種組織培育之前進(jìn)行了嚴(yán)格的消毒處理解析：選C。進(jìn)行組織培育用的材料是剛分裂產(chǎn)生的莖尖、根尖或芽尖，不含植物病毒，且培育是在無菌條件下進(jìn)行的，所以經(jīng)植物組織培育技術(shù)培育出來的植物一般很少有植物病毒危害，C正確；A、B、D選項(xiàng)與緣由無關(guān)。4．對(duì)人工種子科學(xué)的說明是()A．通過科技手段人工合成的種子B．利用植物組織培育技術(shù)獲得的種子C．種皮能夠自我生成的種子D．人工種子發(fā)芽率低解析：選B。人工種子是經(jīng)植物組織培育獲得胚狀體、不定芽等，然后經(jīng)人工薄膜包裝得到的種子。5．某種極具欣賞價(jià)值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術(shù)中不能選用的是()A．利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗B．采納花粉粒組織培育獲得單倍體幼苗C．采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上D．采納幼葉、莖尖等部位的組織進(jìn)行組織培育解析：選B。利用扦插、嫁接、植物組織培育的方法能快速繁殖種苗，且能夠保持親本的優(yōu)良性狀；花粉粒離體培育可獲得單倍體幼苗，其性狀可能與親本不一樣。6．下列選項(xiàng)中，不須要采納植物組織培育技術(shù)的是()A．利用花藥離體培育得到單倍體植株B．利用基因工程培育抗蟲棉的棉花植株C．利用細(xì)胞工程培育“番茄—馬鈴薯”雜種植株D．利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗得到相應(yīng)的多倍體植株解析：選D?；ㄋ庪x體培育得到單倍體，由配子發(fā)育形成個(gè)體，須要采納植物組織培育技術(shù)，體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性，A錯(cuò)誤；通過基因工程的方法獲得含抗蟲基因的棉花細(xì)胞，經(jīng)過植物組織培育獲得抗蟲棉植株，B錯(cuò)誤；植物體細(xì)胞雜交形成“番茄—馬鈴薯”雜種細(xì)胞，經(jīng)過植物組織培育形成雜種植株，C錯(cuò)誤；利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，得到多倍體植株，是植物的正常發(fā)育，沒有利用植物組織培育技術(shù)，D正確。7．如圖表示基因型為AaBb的水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在肯定條件下形成試管苗的培育過程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．愈傷組織是花粉細(xì)胞通過有絲分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)B．在愈傷組織的形成過程中，必需從培育基中獲得水、無機(jī)鹽和小分子的有機(jī)物等養(yǎng)分物質(zhì)C．為促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，在培育基中應(yīng)加入相宜濃度的生長素等植物激素D．試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb解析：選D。花粉是通過減數(shù)分裂形成的，其基因型為AB或Ab或aB或ab，由花粉發(fā)育而來的個(gè)體未經(jīng)秋水仙素處理，是單倍體。8．下面的簡式表示植物組織培育的大致過程，據(jù)此推斷不正確的是()eq\a\vs4\al(①\o(→,\s\up7(脫分化))②\o(→,\s\up7(再分化))③→④)A．若①是來自兩種植物體細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞，則④可能出現(xiàn)兩種植物的遺傳特性B．若①是花粉，則④是單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后可得到穩(wěn)定遺傳的品種C．若①是人參細(xì)胞，對(duì)②進(jìn)行擴(kuò)大培育可提高細(xì)胞產(chǎn)物人參皂苷的產(chǎn)量D．若①是具有雜種優(yōu)勢(shì)的農(nóng)作物細(xì)胞，則用③進(jìn)行繁育會(huì)發(fā)生性狀分別解析：選D。若①是來自不同植物體細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞，由于具有兩種生物的遺傳物質(zhì)，可能出現(xiàn)兩種植物的遺傳特性，故A正確；若①是花粉，植物組織培育得到的是單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后可得到純合子，故B正確；細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)用到的細(xì)胞是愈傷組織，為圖中的②，故C正確；由于植物組織培育屬于無性繁殖，不會(huì)發(fā)生性狀分別，故D錯(cuò)誤。9．二倍體植株采納花藥離體培育獲得單倍體植株，再經(jīng)人工誘導(dǎo)培育出新品種，育種過程中不涉及()A．用秋水仙素處理萌發(fā)的種子B．細(xì)胞分裂C．愈傷組織的形成D．染色體數(shù)目加倍解析：選A。采納花藥離體培育獲得單倍體植株后，干脆對(duì)幼苗運(yùn)用秋水仙素，沒有涉及種子。10．下圖表示四倍體蘭花葉片通過植物組織培育形成植株的過程，相關(guān)敘述中正確的是()A．②和③階段會(huì)發(fā)生減數(shù)分裂B．①階段需生長素而③階段需細(xì)胞分裂素C．①階段有細(xì)胞增殖但無細(xì)胞分化D．此蘭花的花藥離體培育所得植株為二倍體解析：選C。在植物組織培育過程中涉及有絲分裂，沒有減數(shù)分裂，A錯(cuò)誤；在植物組織培育過程中，培育基中須要添加生長素和細(xì)胞分裂素，B錯(cuò)誤；植物組織培育技術(shù)包括脫分化和再分化兩個(gè)階段，而過程①是脫分化階段，有細(xì)胞增殖但無細(xì)胞分化，C正確；依據(jù)題干可知，蘭花是四倍體植物，減數(shù)分裂后產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，因此由花藥離體培育獲得單倍體植株，體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組，D錯(cuò)誤。11．基因工程打破了物種之間溝通的界限，為花卉育種供應(yīng)了新的技術(shù)保障。下圖為花卉育種的過程(字母代表相應(yīng)的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，數(shù)字代表過程或方法)。下列說法正確的是()A．①過程須要的酶有限制酶和DNA聚合酶B．檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采納抗原—抗體雜交技術(shù)C．②過程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法D．③④過程為分化和再分化，該過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性答案：C12．某農(nóng)學(xué)院對(duì)玉米(2N＝20)的花粉進(jìn)行離體培育和再生植株的探討(圖示如下)，下列有關(guān)敘述中哪項(xiàng)是不正確的()A．圖示過程在育種中稱為單倍體育種B．在花粉形成過程中等位基因分別，非同源染色體的非等位基因自由組合C．對(duì)培育基進(jìn)行滅菌，對(duì)花粉進(jìn)行消毒后才能進(jìn)行接種和培育D．花粉離體培育得到的植株有10條染色體，是單倍體解析：選A。圖示過程在育種中稱之為花藥的離體培育，為單倍體植株，而在單倍體育種中還須要秋水仙素處理單倍體幼苗，故A錯(cuò)誤；花粉的形成過程就是減數(shù)分裂的過程，減數(shù)第一次分裂后期，等位基因隨著同源染色體的分開而分別，而位于非同源染色體上的非等位基因自由組合，故B正確；為了防止雜菌對(duì)組織培育過程的干擾，對(duì)培育基滅菌和花粉消毒后才能進(jìn)行接種和培育，故C正確；花粉離體培育得到的植株有10條染色體且不成對(duì)，是單倍體，故D正確。二、非選擇題13．玉米是一種主要的農(nóng)作物，為了提高玉米的產(chǎn)量，科學(xué)家做了大量的探討工作，如圖是關(guān)于玉米培育的過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)如圖A→C，發(fā)育成植株D，取D的花藥進(jìn)行離體培育的幼苗，屬于________，如圖E→F，經(jīng)秋水仙素處理后發(fā)育成植株G；從生殖方式上分析，A→D屬于______生殖。(2)取莖尖進(jìn)行培育的緣由是___________________________________________。(3)A→C的過程要嚴(yán)格限制________條件。(4)F→G的過程中用________處理，使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，用E→G途徑育種的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若想培育出一種能抗蟲的玉米新品種，可以采納________育種；若想培育出一種地上結(jié)玉米，地下結(jié)馬鈴薯的植株，可以利用________________技術(shù)。解析：(1)取D的花藥進(jìn)行離體培育成幼苗，如圖E→F，經(jīng)秋水仙素處理后發(fā)育成植株G，此過程屬于單倍體育種，從生殖方式上分析，A→D屬于無性生殖。(2)由于莖尖細(xì)胞幾乎無病毒，則可通過組織培育形成無毒苗。(3)在植物組織培育過程中，要嚴(yán)格限制無菌條件。(4)F→G的過程中用秋水仙素處理，使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍；用E→G途徑進(jìn)行單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是干脆得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，自交后代不發(fā)生性狀分別，極大地縮短了育種年限。(5)若想培育出一種能抗蟲的玉米新品種，可以采納基因工程育種；若想培育出一種地上結(jié)玉米，地下結(jié)馬鈴薯的植株，可以利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。答案：(1)單倍體無性(2)分生區(qū)旁邊病毒極少，甚至無病毒(3)無菌(4)秋水仙素干脆得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，極大地縮短了育種年限(5)基因工程植物體細(xì)胞雜交14．如圖表示通過二倍體植株甲(自花傳粉植物)和植株乙培育植株A、B、C、D、E的過程，其中植株甲的基因型為AaBb，兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)植株A是____倍體，經(jīng)秋水仙素處理后獲得的植株B的基因型為__________________________。(2)培育植株D的過程中，由離體細(xì)胞形成愈傷組織的過程稱為________，若要制備人工種子，則需誘導(dǎo)愈傷組織形成________結(jié)構(gòu)，再包袱上人工種皮。(3)獲得植株E的過程稱為____________________，其過程中兩個(gè)原生質(zhì)體融合時(shí)，常用的誘導(dǎo)劑是________________________________________________________。(4)植株A、D、E的培育過程中都須要采納的生物技術(shù)是________________，其理論基礎(chǔ)是______________。植株A、B、C、D、E中可能與植株甲的基因型相同的是植株________。解析：(1)甲植株的花粉離體培育得到的植株A為單倍體植株。植株甲的基因型為AaBb，花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab，經(jīng)秋水仙素處理后獲得的植株B的基因型為AABB或AAbb或aaBB或aabb。(2)培育植株D的過程中，由離體細(xì)胞形成愈傷組織的過程稱為脫分化，若要制備人工種子，則需誘導(dǎo)愈傷組織形成胚狀體結(jié)構(gòu)，再包袱上人工種皮。(3)獲得植株E的過程稱為植物體細(xì)胞雜交，其過程中兩個(gè)原生質(zhì)體融合時(shí)，常用的誘導(dǎo)劑是聚乙二醇。(4)植株A、D、E的培育過程中都須要采納的生物技術(shù)是植物組織培育，其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。植株A、B、C、D、E中，植株A為單倍體，植株B是純合體，植株E是多倍體，所以可能與植株甲的基因型相同的是植株C、D。答案：(1)單AABB或AAbb或aaBB或aabb(2)脫分化胚狀體(3)植物體細(xì)胞雜交聚乙二醇(4)植物組織培育植物細(xì)胞的全能性C、D15．如圖表示植物組織培育的大體過程，請(qǐng)回答問題：(1)外植體是指____________________________________________________。由外植體通過植物組織培育技術(shù)培育出完整植株，這項(xiàng)技術(shù)利用了________________原理。通過組織培育技術(shù)進(jìn)行植物繁育，可以很好地保持親本的優(yōu)良性狀，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)階段A、B分別代表_________________________________________________。過程①、②分別表示___________________________________________________。(3)將B結(jié)構(gòu)用適量的養(yǎng)分、無機(jī)鹽、有機(jī)碳源以及農(nóng)藥、抗生素、有益菌等(即人工種皮