高中生物人教版2019選擇性必修3課后習(xí)題第2章第1節(jié)第2課時植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

第1節(jié)植物細(xì)胞工程第2課時植物細(xì)胞工程的應(yīng)用必備知識基礎(chǔ)練1.下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用的說法,錯誤的是()A.快速繁殖能保持親本的優(yōu)良性狀B.作物脫毒時應(yīng)選擇植物的分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)C.欲獲得大量的細(xì)胞產(chǎn)物,可大規(guī)模培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞D.突變體育種時,產(chǎn)生的突變體都可以利用2.(2022山東棗莊三中高二月考)人參是重要的藥用植物,常以根入藥,由于過度采挖導(dǎo)致人參資源枯竭,人工栽培周期長。研究表明,可采用植物組織培養(yǎng)的方式培養(yǎng)人參不定根,用以滿足市場需求。據(jù)圖分析,下列說法錯誤的是()外植體愈傷組織不定根A.人參不定根培養(yǎng)中有脫分化和再分化過程B.過程①必須光照培養(yǎng)以增加有機物來源C.過程②所需要的生長素比例大于細(xì)胞分裂素D.需要檢測獲得的不定根中有效成分如人參皂苷的含量3.下圖為植物組織培養(yǎng)的大致過程示意圖,據(jù)此判斷錯誤的是()①②③→④A.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B.若①是不同種植物體細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞,則④可能出現(xiàn)雙親的遺傳特性C.若①是具有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細(xì)胞,則用③進(jìn)行繁育必會發(fā)生性狀分離D.若①是人參細(xì)胞,對②進(jìn)行擴大化培養(yǎng)可以提高細(xì)胞產(chǎn)物人參皂苷的產(chǎn)量4.下列有關(guān)植物細(xì)胞工程應(yīng)用的敘述,錯誤的是()A.單倍體育種中經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的單倍體植株即為能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種B.利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可實現(xiàn)紫草的細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)C.對愈傷組織進(jìn)行誘變處理,從分化的植株中可篩選出新品種D.利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育的脫毒苗具有不含或很少含病毒的特點5.科研人員用甲基磺酸乙酯處理野生煙草的愈傷組織后,培育出了抗鹽堿的煙草。甲基磺酸乙酯的作用是()A.誘導(dǎo)愈傷組織細(xì)胞發(fā)生突變B.誘導(dǎo)愈傷組織細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍C.對愈傷組織進(jìn)行消毒D.誘導(dǎo)愈傷組織再分化出芽和根6.植物原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)的主要流程:首先用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁得到原生質(zhì)體,然后向原生質(zhì)體中導(dǎo)入抗病基因或含有抗病基因的DNA片段,再將其轉(zhuǎn)移至合適的環(huán)境中,再生細(xì)胞壁,形成愈傷組織,得到胚狀體,最終發(fā)育成完整的植株。下列說法正確的是()A.該培養(yǎng)過程中,細(xì)胞壁的再生需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的作用B.誘導(dǎo)形成愈傷組織的培養(yǎng)基中生長素所占比值一定高于細(xì)胞分裂素C.原生質(zhì)體培養(yǎng)液需要保持一定的滲透壓以防止原生質(zhì)體融合D.從原生質(zhì)體到愈傷組織的過程中,基因進(jìn)行了選擇性表達(dá)7.愈傷組織細(xì)胞可用于細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),其利用的是愈傷組織細(xì)胞的下列哪種特點?()A.細(xì)胞分裂快,細(xì)胞代謝旺盛B.細(xì)胞分化程度低,全能性高C.細(xì)胞是不定形的薄壁細(xì)胞D.細(xì)胞變異頻率高,易發(fā)生基因突變8.現(xiàn)代生物技術(shù)可以利用植物體的具有細(xì)胞核的活體部分,包括莖尖、葉片和花藥等,在一定的條件及培養(yǎng)基中使它發(fā)育成完整的植株。這種技術(shù)可以在較短時間內(nèi)大量繁殖、培育新品種及防止病毒的危害等。下列關(guān)于該生物技術(shù)的敘述,不正確的是()A.常用莖尖培養(yǎng)獲得脫毒苗B.其應(yīng)用之一是微型繁殖C.這種技術(shù)屬于細(xì)胞工程D.該技術(shù)一定要用到纖維素酶和果膠酶9.疣粒野生稻(2n=24)對白葉枯病的抗性持久穩(wěn)定,是理想的抗病育種材料。為了充分利用疣粒野生稻資源,通過采用疣粒野生稻和栽培稻(2n=24)體細(xì)胞雜交的方法獲得后代,從而實現(xiàn)疣粒野生稻遺傳物質(zhì)向栽培稻轉(zhuǎn)移。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.疣粒野生稻和栽培稻之間存在生殖隔離,自然條件下不能進(jìn)行基因交流B.兩種水稻細(xì)胞經(jīng)酶解去壁、誘導(dǎo)融合后可通過觀察染色體數(shù)目篩選出雜種細(xì)胞C.雜種水稻的組織培養(yǎng)過程需要更換培養(yǎng)基,提高生長素的比例有利于根的分化D.經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的雜種幼苗,一般需要經(jīng)過由無菌到有菌的煉苗過程才能用于生產(chǎn)實踐10.紅豆杉屬于珍稀植物,從紅豆杉樹皮中提取的紫杉醇具有獨特的抗癌作用,但產(chǎn)量低、成本高?？茖W(xué)家利用植物組織培養(yǎng)的方法解決了這一問題,培養(yǎng)紅豆杉的流程如圖:紅豆杉組織愈傷組織長出叢芽生根移栽成活請據(jù)圖回答下列問題。(1)①過程的目的是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞失去其特有的而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞。②③過程的實質(zhì)是。快速繁殖不僅可以高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖,還可以。

(2)愈傷組織的特點是。從脫分化到再分化需要更換新的培養(yǎng)基,原因是。

(3)紅豆杉生長慢,本地桉樹生長速度快。利用本地桉樹,通過細(xì)胞工程改進(jìn)紅豆杉生長慢這一特點的思路是。通過該技術(shù)得到的雜種植株通常是可育的,原因是。

關(guān)鍵能力提升練11.(2021山東威海高二期末)人參中的人參皂苷具有抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移、提高機體免疫力的作用。野生人參資源缺乏,近年來多通過組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)人參從而獲得人參皂苷。下列相關(guān)說法錯誤的是()A.組織培養(yǎng)與花藥離體培養(yǎng)的原理相同B.組織培養(yǎng)時需將離體組織細(xì)胞放入加有一定比例的生長素和細(xì)胞分裂素的液體培養(yǎng)基中C.離體組織細(xì)胞經(jīng)過脫分化才能形成愈傷組織D.培養(yǎng)過程中細(xì)胞易受培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變12.(多選)花粉植株是體細(xì)胞遺傳研究和突變育種的理想材料。下面是培育四季柑橘(2N=18)花粉植株的過程示意圖,有關(guān)敘述正確的是()取花蕾并消毒取花粉粒,接種到培養(yǎng)基A愈傷組織轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基B叢芽轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基C轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基D花粉植株A.花粉植株培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性,其技術(shù)是植物組織培養(yǎng)B.過程③是細(xì)胞再分化,其根本原因是基因選擇性表達(dá)C.四種培養(yǎng)基均屬于固體培養(yǎng)基,其中所含植物激素的種類和比例有差異D.觀察處于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖細(xì)胞,可觀察到9條染色體13.(多選)(2021陜西榆林二中高二月考)科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A.培育脫毒苗所依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞的全能性B.培育脫毒苗的過程涉及脫分化和再分化兩個階段C.實驗結(jié)果表明,莖尖越小脫毒率越高,成苗率越低D.根據(jù)本實驗可知,培養(yǎng)脫毒苗時莖尖的適宜大小為0.27mm14.(2022山東菏澤鄆城一中高二期中)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù),不僅可實現(xiàn)種苗的快速繁殖、培育無病毒植株,也可加快作物及苗木育種。下面是培育柑橘耐鹽植株的實驗流程:莖段→愈傷組織挑選生長的愈傷組織→耐鹽植株回答下列問題。(1)愈傷組織是由離體的莖段經(jīng)過程形成的,此時愈傷組織細(xì)胞(填“具有”或“不具有”)細(xì)胞的全能性。

(2)對愈傷組織進(jìn)行了兩次處理,處理1中γ射線照射的目的是,用γ射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織,原因是;處理2中添加的物質(zhì)X為。

(3)植物組織培養(yǎng)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于其他作物的育種中。在培育白菜—甘藍(lán)、三倍體無子西瓜和單育1號煙草的過程中,必須用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是。第2課時植物細(xì)胞工程的應(yīng)用1.D解析快速繁殖技術(shù)運用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),屬于無性繁殖,可以保持親本的優(yōu)良性狀,A項正確;利用植物分生組織(剛剛產(chǎn)生,病毒很少,甚至無病毒)進(jìn)行培養(yǎng)可以使新長成的植株不含病毒,B項正確;愈傷組織具有旺盛的分裂能力和代謝能力,因此欲獲得大量的細(xì)胞產(chǎn)物,可大規(guī)模培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞,C項正確;突變體育種需要從產(chǎn)生突變的個體中篩選出對人們有用的突變體,進(jìn)而培育成新品種,D項錯誤。2.B解析圖中①表示脫分化形成愈傷組織,②表示再分化形成不定根,人參不定根培養(yǎng)中有①脫分化和②再分化過程,A項正確;脫分化過程不需要光照,再分化過程需要光照,B項錯誤;生長素和細(xì)胞分裂素的比值高時,有利于根的分化,所以過程②再分化形成根所需要的生長素比例大于細(xì)胞分裂素,C項正確;需要檢測不定根中的有效成分從而判定不定根的藥用價值,D項正確。3.C解析若①是花粉,則④是花藥離體培養(yǎng)形成的單倍體植株,其高度不育,但經(jīng)染色體加倍后可得到穩(wěn)定遺傳的品種,A項正確;若①是不同種植物體細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞,則④含有兩個親本的遺傳物質(zhì),可能出現(xiàn)雙親的遺傳特性,B項正確;若用③進(jìn)行無性繁殖,則不會發(fā)生性狀分離,C項錯誤;若①是人參細(xì)胞,則將其脫分化形成的②愈傷組織進(jìn)行擴大培養(yǎng)可提高細(xì)胞產(chǎn)物人參皂苷的產(chǎn)量,D項正確。4.A解析單倍體育種中得到的單倍體植株需要經(jīng)過誘導(dǎo)染色體加倍,才能得到能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種,A項錯誤;細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是從人工培養(yǎng)的愈傷組織細(xì)胞中提取某種成分,如紫草寧等,該過程利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),B項正確;在育種中,可以對植物的愈傷組織進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理,促使其發(fā)生突變,再通過誘導(dǎo)分化形成植株,從這些植株中篩選出高抗、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的突變體,從而培育成新品種,C項正確;利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗的原理是植物細(xì)胞的全能性,培育時,一般選取植物莖尖作材料,其依據(jù)是莖尖不含病毒(或含病毒極少),D項正確。5.A解析根據(jù)題意可推知,甲基磺酸乙酯能有效誘導(dǎo)愈傷組織細(xì)胞發(fā)生突變,從而形成符合生產(chǎn)要求的突變新品種,A項正確。6.D解析細(xì)胞壁的形成需要高爾基體的參與,不需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的參與,A項錯誤;誘導(dǎo)形成愈傷組織的培養(yǎng)基中含有等量的生長素和細(xì)胞分裂素,B項錯誤;原生質(zhì)體培養(yǎng)液需要保持一定的滲透壓以保持原生質(zhì)體的形態(tài),C項錯誤;從原生質(zhì)體到愈傷組織,細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生了改變,該過程中發(fā)生了基因的選擇性表達(dá),D項正確。7.A解析細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),利用了愈傷組織細(xì)胞分裂快、代謝旺盛的特點,可以在短時間內(nèi)生產(chǎn)大量的細(xì)胞產(chǎn)物。8.D解析根據(jù)題干信息可知,該技術(shù)為植物組織培養(yǎng)技術(shù)。在植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中用到了纖維素酶和果膠酶,而題中所述技術(shù)中不涉及,D項錯誤。9.B解析疣粒野生稻和栽培稻之間存在生殖隔離,自然條件下不能進(jìn)行基因交流,故需要植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得雜種植株,A項正確。兩種水稻細(xì)胞的染色體數(shù)目相同,故不能通過觀察染色體數(shù)目篩選出雜種細(xì)胞,需要觀察染色體形態(tài),B項錯誤。在植物組織培養(yǎng)時,通過調(diào)節(jié)生長素和細(xì)胞分裂素的比值能影響愈傷組織分化出根或芽。生長素與細(xì)胞分裂素的比值高時,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低時,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值適中時,促進(jìn)愈傷組織的生長,C項正確。經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的雜種幼苗,一般需要經(jīng)過由無菌到有菌的煉苗過程才能用于生產(chǎn)實踐,D項正確。10.答案(1)結(jié)構(gòu)和功能基因的選擇性表達(dá)保持優(yōu)良品種的遺傳特性(2)具有分生能力、高度液泡化的薄壁細(xì)胞誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長素和細(xì)胞分裂素的比例不同(3)將本地桉樹的細(xì)胞與紅豆杉的細(xì)胞融合,經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得雜種植株雜種植株通常含有同源染色體,減數(shù)分裂過程中聯(lián)會正常,能夠產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞解析(1)①為脫分化過程,目的是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能,轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞;②為再分化過程,③為分化過程,二者的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá);快速繁殖技術(shù)的優(yōu)點:既可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,還可以高效、快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖。(2)愈傷組織是具有分生能力、高度液泡化的薄壁細(xì)胞;植物組織培養(yǎng)過程需要激素的作用,而誘導(dǎo)離體植物組織進(jìn)行脫分化形成愈傷組織和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長素和細(xì)胞分裂素的比例不同,所以從脫分化到再分化需要更換新的培養(yǎng)基。(3)紅豆杉生長慢,而本地桉樹生長速度快,故可通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)令兩者的優(yōu)點結(jié)合,通過植物細(xì)胞工程可以將本地桉樹的細(xì)胞與紅豆杉的細(xì)胞融合,經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得雜種植株,該雜種植株可能具備生長快速且能產(chǎn)生紫杉醇的特性;因雜種植株通常含有同源染色體,減數(shù)分裂過程中聯(lián)會正常,能夠產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞,故通過該技術(shù)得到的雜種植株通常是可育的。11.B解析組織培養(yǎng)與花藥離體培養(yǎng)的原理相同,都是植物細(xì)胞的全能性,A項正確;組織培養(yǎng)時需將離體組織細(xì)胞放入加有一定比例的生長素和細(xì)胞分裂素的固體培養(yǎng)基中,B項錯誤;離體組織細(xì)胞經(jīng)過脫分化才能形成愈傷組織,C項正確;培養(yǎng)過程中細(xì)胞易受培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變,D項正確。12.ABCD解析花粉植株培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性,其技術(shù)是植物組織培養(yǎng),A項正確;由愈傷組織到叢芽的過程是再分化,其根本原因是基因選擇性表達(dá),B項正確;圖中四種培養(yǎng)基的差異主要表現(xiàn)在植物激素的種類和比例上,C項正確;觀察處于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖細(xì)胞,其染色體數(shù)目為9條,D項正確。13.BCD解析植物頂端分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少,甚至無病毒,切取一定大小的莖尖進(jìn)行植物組織培養(yǎng),再生的植株就有可能不帶病毒,從而獲得脫毒苗,因此培育脫毒苗所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性,沒有基因突變,A項錯誤;培育脫毒苗的技術(shù)是植物組織培養(yǎng),其涉及脫分化和再分化兩個階段,B項正確;由題圖可知,在莖尖外植體大小為0.27mm時,幼苗的脫毒率和成苗率均處于較高水平,因此培養(yǎng)脫毒苗時莖尖的適宜大小為0.27mm,D項正確。14.答案(1)脫分化具有(2)誘發(fā)基因突變愈傷組織細(xì)胞分裂能力強,易誘發(fā)基因突變NaCl(或鹽)(3)白菜—甘藍(lán)、單