新教材適用高中生物第2章細(xì)胞工程第1節(jié)植物細(xì)胞工程課后習(xí)題新人教版選擇性必修3

第2章細(xì)胞工程第1節(jié)植物細(xì)胞工程基礎(chǔ)鞏固1.下圖表示四倍體蘭花葉片植物組織培育的過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是()四倍體蘭花葉片愈傷組織芽、根等蘭花植株A.通過消毒和無菌操作避開①②過程發(fā)生雜菌污染B.此蘭花的花藥經(jīng)離體培育所得的植株為二倍體C.細(xì)胞全能性表達(dá)的前提是①過程,體現(xiàn)在②③過程D.需生長調(diào)整物質(zhì)調(diào)控①②過程細(xì)胞的分裂和分化答案:B解析:由配子干脆發(fā)育成的個體是單倍體。2.植物組織培育可以形成愈傷組織,下列有關(guān)愈傷組織的敘述,錯誤的是()A.愈傷組織是離體細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成的B.形成愈傷組織的培育基不含有機(jī)物C.愈傷組織可以形成具有生根實(shí)力的胚狀結(jié)構(gòu)D.愈傷組織細(xì)胞的線粒體和核糖體中可能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對答案:B解析:形成愈傷組織的培育基中既含無機(jī)物,也含有機(jī)物。3.下圖為胡蘿卜的離體組織在肯定條件下培育形成試管苗的過程示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是()A.①②過程中均發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化B.愈傷組織失去了細(xì)胞的全能性C.①②過程所用培育基的激素種類與濃度相同D.此過程獲得的試管苗可能是雜合子答案:D解析:題圖為胡蘿卜的離體組織在肯定條件下培育形成試管苗的過程示意圖。①為脫分化過程,在該過程中,細(xì)胞通過有絲分裂增殖,但不會發(fā)生分化;②為再分化過程,在該過程中,細(xì)胞也通過有絲分裂增殖,且不斷分化。愈傷組織細(xì)胞含有該物種全部的遺傳物質(zhì),仍具有全能性。①為脫分化過程,所用培育基是誘導(dǎo)脫分化的培育基,②為再分化過程,所用培育基為誘導(dǎo)再分化的培育基,這兩個過程所用培育基的激素種類相同,但濃度不同。經(jīng)植物組織培育獲得的試管苗的基因型與母體相同,若母體為雜合子,則試管苗也為雜合子,因此此過程獲得的試管苗可能是雜合子。4.關(guān)于影響植物組織培育的因素,下列說法正確的是()A.不同植物組織培育的難易程度不同,同一種植物材料培育的難易程度相同B.在植物組織培育中,應(yīng)選擇成熟的組織C.植物激素中生長素和細(xì)胞分裂素的作用是相互獨(dú)立的D.pH、溫度、光照條件等對植物組織培育特殊重要答案:D解析:不同植物組織培育的難易程度不同,同一種植物材料培育的難易程度也會因年齡、保存時間等的不同而不同。在植物組織培育中,應(yīng)選擇幼嫩的組織。各種植物激素的作用是相互聯(lián)系的,而不是相互獨(dú)立的。5.與傳統(tǒng)的有性雜交法相比,植物體細(xì)胞雜交最大的優(yōu)點(diǎn)是()A.可使兩個親本的優(yōu)良性狀組合到一起B(yǎng).可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種C.可以培育出高產(chǎn)性狀明顯的新品種D.可以降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益答案:B6.下圖表示利用鐵皮石斛新生養(yǎng)分芽誘導(dǎo)培育出的擬原球莖(簡稱PLBs),在不同條件下生產(chǎn)生物堿的試驗(yàn)結(jié)果。下列敘述正確的是()A.通常用液體培育基B.選取的新生養(yǎng)分芽外植體需滅菌后再誘導(dǎo)培育C.黑暗條件不利于葉綠素的合成,光合作用無法進(jìn)行D.光照條件下PLBs的質(zhì)量與生物堿含量呈正相關(guān)答案:C解析:利用鐵皮石斛新生養(yǎng)分芽誘導(dǎo)培育出擬原球莖(簡稱PLBs)的過程采納了植物組織培育技術(shù),通常在培育基中添加瓊脂。選取的新生養(yǎng)分芽外植體需消毒后再誘導(dǎo)培育。光合作用必需在有光的條件下才能進(jìn)行,葉綠素的合成須要光,因此黑暗條件不利于葉綠素的合成,光合作用無法進(jìn)行。光照條件下,在15~50d的時間段內(nèi),PLBs的質(zhì)量與生物堿含量均隨培育時間的遞增而增加,但在50~60d的時間段內(nèi),PLBs的質(zhì)量略有增加,生物堿含量卻漸漸下降,說明光照條件下PLBs的質(zhì)量與生物堿含量不呈正相關(guān)。7.試驗(yàn)人員利用矮牽牛(二倍體,2n=14)的紅色花瓣細(xì)胞(液泡呈紅色)與枸杞(四倍體,4n=48)的葉肉細(xì)胞,制備了相應(yīng)的原生質(zhì)體,并誘導(dǎo)其融合,經(jīng)篩選、培育獲得雜種植株。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.獲得該雜種植株打破了生殖隔離,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交育種B.可利用電融合法、離心法等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合C.可利用光學(xué)顯微鏡視察,篩選出雜種原生質(zhì)體D.若原生質(zhì)體均為兩兩融合,則融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目均為62條答案:D解析:獲得該雜種植株的方法是植物體細(xì)胞雜交,其最大的優(yōu)點(diǎn)是打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種。誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時,可以采納物理方法(電融合法、離心法等)和化學(xué)方法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等)。雜種原生質(zhì)體的染色體數(shù)目是兩種細(xì)胞染色體數(shù)目之和,可通過顯微鏡視察染色體數(shù)目的變更,所以可利用光學(xué)顯微鏡篩選得到融合后的雜種原生質(zhì)體。若原生質(zhì)體均為兩兩融合,則會形成3種細(xì)胞,即矮牽牛細(xì)胞自身融合的細(xì)胞、枸杞細(xì)胞自身融合的細(xì)胞,雜種細(xì)胞,所以融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目為28條、96條或62條。8.有關(guān)植物組織培育的應(yīng)用,下列敘述錯誤的是()A.微型繁殖能保持母體的優(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)行組織培育C.欲獲得大量的細(xì)胞產(chǎn)物,可大規(guī)模培育愈傷組織細(xì)胞D.獲得突變體時,誘導(dǎo)突變的對象是用于組織培育的外植體答案:D解析:微型繁殖技術(shù)運(yùn)用了植物組織培育技術(shù),屬于無性繁殖,可以保持母體的優(yōu)良性狀。利用植物分生組織(病毒很少,甚至無病毒)進(jìn)行培育可以使新長成的植株脫去病毒。愈傷組織具有旺盛的分裂實(shí)力和代謝實(shí)力,因此欲獲得大量的細(xì)胞產(chǎn)物,可大規(guī)模培育愈傷組織細(xì)胞。在植物的組織培育過程中,細(xì)胞始終處于不斷增殖的狀態(tài),因此它們簡單受到培育條件和誘變因素的影響而產(chǎn)生突變。所以獲得突變體時,誘導(dǎo)突變的對象是處于組織培育過程中的細(xì)胞,而不是外植體。9.紫花苜蓿是全世界栽培歷史最悠久、利用最廣泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓脹病。百脈根富含單寧,單寧可與植物蛋白質(zhì)結(jié)合,不引起家畜采食后鼓脹。為培育抗鼓脹病的苜蓿新品種,科研人員利用野生型清水紫花苜蓿和里奧百脈根為材料進(jìn)行了實(shí)踐探討。探討主要流程如下圖所示。請據(jù)圖回答下列問題。(IOA可抑制植物細(xì)胞呼吸第一階段,R-6G可阻擋線粒體的呼吸作用,二者有效抑制不同植物細(xì)胞正常代謝的臨界濃度不同)(1)據(jù)圖可知,本探討主要利用了技術(shù),圖中要獲得原生質(zhì)體須要用處理原材料。

(2)在試驗(yàn)前需通過預(yù)試驗(yàn)來探討R-6G或IOA使原生質(zhì)體失去再生愈傷組織實(shí)力的臨界濃度,請寫出試驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路:。

(3)圖中①過程若用物理法,可運(yùn)用,推想在融合后只有異源融合產(chǎn)物能夠存活的緣由是。

(4)圖中③過程愈傷組織經(jīng)過形成再生植株,這一過程的原理是。請談?wù)劺么隧?xiàng)技術(shù)進(jìn)行育種的優(yōu)點(diǎn):。答案:(1)植物體細(xì)胞雜交纖維素酶和果膠酶(2)將獲得的原生質(zhì)體分別放置在不同濃度的R-6G或IOA溶液中,培育一段時間后,視察原生質(zhì)體的再生狀況(3)電融合法或離心法異源融合產(chǎn)物因代謝互補(bǔ)可復(fù)原生長并獲得再生實(shí)力(4)再分化植物細(xì)胞的全能性打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,培育植物新品種等解析:(1)由題圖可知,本探討主要利用了植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成,去除細(xì)胞壁可用酶解法,故圖中要獲得原生質(zhì)體須要用纖維素酶和果膠酶處理原材料。(2)將獲得的原生質(zhì)體分別放置在不同濃度的R-6G或IOA溶液中,培育一段時間后,視察原生質(zhì)體的再生狀況,可獲得R-6G或IOA使原生質(zhì)體失去再生愈傷組織實(shí)力的臨界濃度。(3)圖中①表示人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,若用物理法可運(yùn)用電融合法或離心法。融合后的細(xì)胞中,只有異源融合產(chǎn)物能夠存活的緣由是異源融合產(chǎn)物因代謝互補(bǔ)可復(fù)原生長并獲得再生實(shí)力。(4)圖中③過程為愈傷組織經(jīng)過再分化形成再生植株,這一過程的原理是植物細(xì)胞的全能性。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要是能打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,培育植物新品種等。10.植物細(xì)胞工程在植物的脫毒及育種等方面有重要應(yīng)用,請回答下列問題。(1)培育脫毒植株時,外植體宜選用(填“莖尖”或“葉片”),其緣由是。

(2)某種馬鈴薯栽培種的抗病性和抗逆性較差,野生馬鈴薯種的抗病性和抗逆性較好,但二者存在雜交不親和性,利用野生馬鈴薯種,通過細(xì)胞工程改進(jìn)馬鈴薯栽培種品質(zhì)的思路是

。

(3)避開微生物污染、優(yōu)化培育條件可提高植物組織培育的勝利率。在植物組織培育時,應(yīng)從等方面制訂措施,削減污染;在培育室中培育時,留意優(yōu)化培育環(huán)境,限制等培育條件。答案:(1)莖尖莖尖細(xì)胞不攜帶病毒(或攜帶病毒數(shù)量極少),細(xì)胞全能性高[或葉肉細(xì)胞攜帶病毒(或病毒數(shù)量多),細(xì)胞的全能性低](2)將野生馬鈴薯種細(xì)胞與馬鈴薯栽培種細(xì)胞融合,經(jīng)植物組織培育培育成植株(3)外植體消毒、培育基及器械滅菌、試驗(yàn)人員無菌操作溫度、光照、濕度、氣體環(huán)境(O2、CO2)解析:(1)培育脫毒植株時,外植體宜選用莖尖,不選用葉片,理由是莖尖細(xì)胞全能性高,且其中幾乎不含病毒,而葉肉細(xì)胞帶病毒(病毒數(shù)量多),細(xì)胞的全能性低。(2)馬鈴薯栽培種的抗病性和抗逆性較差,野生馬鈴薯種的抗病性和抗逆性較好,但二者存在雜交不親和性,可采納植物體細(xì)胞雜交技術(shù),將野生馬鈴薯種細(xì)胞與馬鈴薯栽培種細(xì)胞融合,經(jīng)植物組織培育培育成植株。(3)避開微生物污染、優(yōu)化培育條件可提高植物組織培育的勝利率。在進(jìn)行植物組織培育時,應(yīng)從外植體消毒、培育基及器械滅菌、試驗(yàn)人員無菌操作等方面制訂措施,削減污染;在培育室中培育時,留意優(yōu)化培育環(huán)境,限制溫度、光照、濕度、氣體環(huán)境(O2、CO2)等培育條件。實(shí)力提升1.某組織培育試驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)峻感染,為查找污染緣由設(shè)計(jì)了4個試驗(yàn),試驗(yàn)條件除圖示以外其他均相同。下列各圖表示試驗(yàn)結(jié)果,據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是()A.污染主要是由培育基滅菌時間過短造成的B.污染主要來源于組織培育所用的離體組織C.調(diào)整培育基pH能解決污染問題D.調(diào)整培育溫度能解決污染問題答案:B解析:通過4個試驗(yàn)結(jié)果可以看出,培育基的滅菌時間、培育基的pH、培育溫度對污染率沒有太大的影響。由在肯定范圍內(nèi),離體組織消毒時間越長,污染率越低可知,污染主要來源于組織培育所用的離體組織。2.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,其獲得途徑如右上圖所示。下列敘述錯誤的是()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過程中須要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,常用的酶是纖維素酶和果膠酶答案:A解析:細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后,仍舊具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能,題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項(xiàng)錯誤。題圖中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項(xiàng)正確。再分化過程中須要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項(xiàng)正確。用酶解法將愈傷組織分別成單細(xì)胞時,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項(xiàng)正確。3.為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培育條件和植株再生實(shí)力,某探討小組的試驗(yàn)過程如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中B.過程②需提高生長素的比例以促進(jìn)芽的分化C.過程③須要用秋水仙素處理誘導(dǎo)細(xì)胞壁再生D.原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁,但仍舊保持細(xì)胞的全能性答案:D解析:過程①獲得的原生質(zhì)體需懸浮在等滲溶液中,若將得到的細(xì)胞置于質(zhì)量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中,則細(xì)胞會失水,發(fā)生皺縮。過程②需提高細(xì)胞分裂素的比例以促進(jìn)芽的分化。過程③中細(xì)胞壁的再生,不須要用秋水仙素誘導(dǎo)。原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁,但細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)未變更,仍保持細(xì)胞的全能性。4.植物組織培育過程中發(fā)生脫分化時,可能發(fā)生變更的有()①植物細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)②細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)③細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的基因④細(xì)胞的分裂實(shí)力A.①②③④ B.①②③C.①③④ D.①②④答案:C解析:脫分化是高度分化的具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的細(xì)胞,在激素的誘導(dǎo)下,復(fù)原到未分化狀態(tài)的過程。在該過程中,細(xì)胞原有的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能丟失,細(xì)胞分裂實(shí)力增加,全能性表達(dá)實(shí)力增加,但遺傳物質(zhì)不變。5.(不定項(xiàng)選擇題)在變更培育基中IAA(生長素)與KT(一種人工合成的細(xì)胞分裂素類生長調(diào)整劑)的比例時,可變更煙草愈傷組織的分化方向,如下表所示。下列相關(guān)敘述正確的是()培育基組別ⅠⅡⅢⅣ激素添加量IAA330.03—KT0.20.0210.2生長狀況愈傷組織生根莖、葉分化無生長A.愈傷組織分化成為根、莖和葉的過程叫脫分化B.培育基中添加IAA可以促進(jìn)生長和生根C.試驗(yàn)室用植物組織培育煙草時,運(yùn)用的培育基的先后依次應(yīng)為Ⅰ→Ⅲ→ⅡD.培育基中添加的IAA與KT的比值較高時,有利于莖、葉的形成答案:BC解析:愈傷組織分化成為根、莖和葉的過程叫再分化。IAA的作用是誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂、促進(jìn)根的分化,所以培育基中添加IAA可以促進(jìn)生長和生根。由表中數(shù)據(jù)可知,Ⅰ誘導(dǎo)形成愈傷組織,Ⅱ誘導(dǎo)生根,Ⅲ誘導(dǎo)生芽,而植物的組織培育過程是先脫分化形成愈傷組織,再誘導(dǎo)再分化形成芽,然后誘導(dǎo)分化形成根。IAA添加量少,KT添加量多時,愈傷組織向莖、葉分化,即培育基中添加的IAA與KT的比值較低時,有利于莖、葉的形成。6.(不定項(xiàng)選擇題)右圖為細(xì)胞融合的簡略過程(只考慮兩個細(xì)胞的融合),若a、b分別是基因型為Hhrr、hhRr的兩個煙草品種的花粉,且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。存在一對隱性純合基因(rr或hh)時,在光照強(qiáng)度大于800lx的條件下,煙草植株不能生長。下列有關(guān)敘述正確的是()A.試驗(yàn)起先時可用纖維素酶和果膠酶去除不利于細(xì)胞融合的物質(zhì)B.試驗(yàn)中除了雜種細(xì)胞外,還有5種融合細(xì)胞C.要想從融合細(xì)胞的培育液中分別出基因型為HhRr的雜種細(xì)胞,可在大于800lx的光照條件下培育、篩選D.試驗(yàn)中d細(xì)胞的基因型為HhhhRrrr答案:AC解析:植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,依據(jù)酶的專一性,可用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁。只考慮兩個細(xì)胞的融合,試驗(yàn)中除了雜種細(xì)胞外,還有兩種同核融合細(xì)胞。存在一對隱性純合基因(rr或hh)時,在光照強(qiáng)度大于800lx的條件下,煙草植株不能生長。因此要想從融合細(xì)胞的培育液中分別出基因型為HhRr的雜種細(xì)胞,可在大于800lx的光照條件下培育、篩選。由于a、b分別是基因型為Hhrr、hhRr的兩個煙草品種的花粉,所以a的基因型可能為Hr或hr,b的基因型可能為hR或hr,融合后形成的雜種細(xì)胞的基因型可能為HhRr、Hhrr、hhRr、hhrr,經(jīng)篩選后的d細(xì)胞的基因型為HhRr。7.為了獲得植物次生代謝物,先用植物外植體獲得愈傷組織,然后在液體培育基中懸浮培育。請回答下列問題。(1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過程稱為。

(2)在愈傷組織懸浮培育時,細(xì)胞干重、蔗糖濃度和pH的變更如下圖