2024高中生物專題2細胞工程2.1第2課時植物細胞工程的實際應用課時精練含解析新人教版選修3

PAGE6-植物細胞工程的實際應用[基礎對點]學問點一植物繁殖的新途徑1.通過植物組織培育技術(shù)繁育農(nóng)作物，其優(yōu)點不包括()A．加快繁育速度 B．保持親本優(yōu)良性狀C．培育出無病毒植株 D．變更植物的基因型答案D解析植物組織培育技術(shù)不僅可以高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖，還可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性，并通過作物脫毒提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，A、B、C不符合題意，D符合題意。2．馬鈴薯利用它的塊莖進行無性繁殖，種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)戶都希望得到無病毒的幼苗進行種植。獲得無毒幼苗的最佳方法是()A．選擇優(yōu)良品種進行雜交B．選擇遠緣植物體細胞雜交C．利用芽體進行組織培育D．人工誘導基因突變答案C解析進行植物脫毒苗培育時，常采納莖尖或根尖作為外植體，緣由是莖尖或根尖病毒極少甚至無病毒，因此切取肯定大小的莖尖或根尖進行組織培育，再生的植株就可能不帶病毒，C正確。3.下面為人工種子圖示，下列與其培育過程有關(guān)的敘述中，錯誤的是()A．人工種子一般用離體的植物細胞通過組織培育技術(shù)獲得B．胚狀體是由愈傷組織分化而成，離體體細胞只有形成愈傷組織才能表現(xiàn)出全能性C．同一批次的人工種子可以保證具有相同的基因型D．胚狀體是由未分化的、具有分裂實力的細胞構(gòu)成的答案D解析人工種子是通過植物組織培育到胚狀體階段，再經(jīng)過人工薄膜包裝得到的，A正確；離體體細胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成胚狀體，發(fā)育成完整植株，表現(xiàn)全能性，B正確；由于植物組織培育屬于無性繁殖，因此同一批次生產(chǎn)的人工種子基因型相同，C正確；胚狀體已具有根、芽的分化，但仍具有分裂實力，D錯誤。學問點二作物新品種的培育4.在植物組織培育過程中，簡單獲得突變體的主要緣由是()A．培育的細胞始終處于不斷分裂的分生狀態(tài)B．培育基養(yǎng)分豐富，易于植物生長C．紡錘絲的形成簡單受抑制D．DNA復制簡單受抑制答案A解析在植物組織培育過程中，由于培育的細胞始終處于不斷分裂的分生狀態(tài)，簡單受培育條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變，A正確。5．某科技活動小組將二倍體番茄植株的花粉按如圖所示的程序進行試驗。依據(jù)圖示試驗，下列分析錯誤的是()A．植株A高度不育，說明該植物的生殖細胞不具有全能性B．植株A的細胞能進行正常的有絲分裂，但不能進行正常的減數(shù)分裂C．在植株B的細胞中，通常每對同源染色體上的成對基因都是純合的D．由花粉到植株A須要用含有有機物的培育基來培育答案A解析植株A是二倍體植株形成的單倍體，只含有一個染色體組，高度不育，但該過程為生殖細胞經(jīng)過增殖分化形成了完整植株，體現(xiàn)了其全能性，A錯誤；單倍體植株可以進行正常的有絲分裂，但因為沒有同源染色體，致使不能進行正常的減數(shù)分裂，B正確；植物A經(jīng)過秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍，得到了正常植株B，其每一對等位基因都是純合的，C正確；花藥離體培育須要消耗有機物，必需用含有有機物的培育基來培育，D正確。6．培育農(nóng)作物新品種的過程中，常利用植物組織培育技術(shù)。下列敘述正確的是()A．培育轉(zhuǎn)基因的外植體得到的新個體屬于基因突變個體B．在植物組織培育過程中用理化因素誘導可獲得大量有益突變體C．單倍體育種中經(jīng)減數(shù)分裂和組織培育兩個過程能獲得純合二倍體D．在培育基中加入不同濃度的氯化鈉溶液，可篩選出抗鹽植株答案D解析培育轉(zhuǎn)基因的外植體得到的新個體屬于轉(zhuǎn)基因植物，A錯誤；基因突變具有不定向性、低頻性和少利多害性，在植物組織培育過程中用理化因素誘導不肯定獲得大量有益突變體，B錯誤；單倍體育種中經(jīng)秋水仙素處理或低溫誘導才能獲得純合二倍體，C錯誤。學問點三細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)7.下面的簡式為植物組織培育的基本過程，則制作人工種子及生產(chǎn)治療燙傷、割傷的藥物——紫草素，應分別選用編號()①eq\o(→,\s\up10(脫分化))②eq\o(→,\s\up10(再分化))③→④A．④、②B．③、②C．③、④D．④、③答案B解析人工種子是指將已分化的胚狀體等用合適的“人工種皮”進行包袱得到的種子，所以應選用再分化后的③；獲得細胞產(chǎn)物紫草素則只需培育到可以產(chǎn)生此物質(zhì)的細胞群體②即可，無需獲得植株。8．下列關(guān)于細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的敘述，錯誤的是()A．細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物細胞工程的重要用途之一B．培育過程中須要先脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培育愈傷組織細胞C．培育的細胞收集后一般要破裂提取有效成分D．培育的愈傷組織須要經(jīng)過再分化產(chǎn)生特定的組織細胞后才能產(chǎn)生特定的細胞產(chǎn)物答案D解析培育的愈傷組織不須要再分化就能產(chǎn)生特定的細胞產(chǎn)物，D錯誤。[實力提升]9．下列有關(guān)植物細胞工程應用的敘述，不正確的是()A．利用組織培育技術(shù)培育脫毒苗，獲得抗病毒的新品種B．利用組織培育技術(shù)獲得人工種子，能保持親本的優(yōu)良性狀C．利用植物組織培育技術(shù)獲得紫草素，實現(xiàn)了細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)D．利用植物體細胞雜交技術(shù)獲得“蘿卜—甘藍”，克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙答案A解析利用植物組織培育技術(shù)可以得到無病毒植株，但無病毒植株不肯定具有抗病毒的實力，通過基因工程可獲得抗病毒的新品種，A錯誤；在植物組織培育過程中，可對胚狀體進行包裝制備人工種子，該技術(shù)為無性繁殖，可保留親本的優(yōu)良性狀，B正確；在植物組織培育的愈傷組織階段可得到大量的細胞，細胞代謝可以產(chǎn)生大量的細胞產(chǎn)物，C正確；植物體細胞雜交技術(shù)克服了遠緣雜交不親和的障礙，使不同物種優(yōu)良性狀可以集合在一起，D正確。10．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()①eq\o(→,\s\up10(脫分化))②eq\o(→,\s\up10(再分化))③→④A．若①是來自不同植物體細胞融合的雜種細胞，則④可能出現(xiàn)不同植物的遺傳特性B．若①是二倍體植物的花粉，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是人參細胞，對②進行擴大培育可提高細胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量D．若①是具有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細胞，則用③進行培育會發(fā)生性狀分別答案D解析若①是來自不同植物體細胞融合的雜種細胞，則該細胞含有不同植物的遺傳物質(zhì)，因此④可能出現(xiàn)不同植物的遺傳特性，A正確；若①是二倍體植物的花粉，則④是經(jīng)花藥離體培育獲得的單倍體植株，其再經(jīng)染色體加倍后可得到穩(wěn)定遺傳的品種(純種)，B正確；若①是人參細胞，則②是該人參細胞脫分化形成的愈傷組織，要提高細胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量，對②進行擴大培育即可，C正確；植物組織培育屬于無性生殖，能保持親本的優(yōu)良性狀，若①是具有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細胞，則用③進行培育不會發(fā)生性狀分別，D錯誤。11．馬鈴薯是一種種植廣泛的農(nóng)作物，病毒侵染后會導致產(chǎn)量大幅下降，培育脫毒和抗病毒的馬鈴薯品種是提高產(chǎn)量的有效方法。請分析并回答有關(guān)問題。(1)馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，因此可將馬鈴薯莖尖接種在培育基中，經(jīng)過人工培育獲得脫毒苗。培育基中添加植物激素的作用是誘導離體細胞經(jīng)過________________完成組織培育過程，從而形成脫毒苗。為監(jiān)控脫毒苗的質(zhì)量，可采納______________________________________的方法來檢測病毒的蛋白質(zhì)。(2)探討人員探討了莖尖大小對成苗率和脫毒率的影響。試驗結(jié)果如圖所示。結(jié)果表明，莖尖越小，________________________，因此馬鈴薯脫毒培育中莖尖外植體的相宜大小為________。(3)若要通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得抗病毒的馬鈴薯植株，采納最多的方法是運用________酶切割目的基因和載體，用________酶將目的基因與載體連接起來，再將含有目的基因的________導入農(nóng)桿菌，利用農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，可以使目的基因進入植物細胞，并將其插入到植物細胞中染色體的DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達。待篩選出勝利轉(zhuǎn)化的馬鈴薯細胞后，再通過________技術(shù)形成完整植株。答案(1)脫分化和再分化抗原—抗體雜交(2)脫毒率越高，但成苗率越低0.27mm(3)限制性核酸內(nèi)切(或限制)DNA連接重組質(zhì)粒(或Ti質(zhì)粒)植物組織培育解析(1)培育脫毒苗的過程即植物組織培育過程，將離體組織經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，再分化形成胚狀體或叢芽，進而培育成幼苗。對某種蛋白質(zhì)進行檢測時，通常利用該種蛋白質(zhì)的抗體，進行抗原—抗體雜交反應，看是否有雜交帶形成。(2)由圖可知，隨莖尖增大，脫毒率下降，成苗率提高。在莖尖為0.27mm時脫毒率和成苗率均較高。(3)基因工程技術(shù)是采納限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體，再用DNA連接酶連接成重組質(zhì)粒。將目的基因?qū)胫参锛毎杉{最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。轉(zhuǎn)基因勝利后的植物細胞利用植物組織培育技術(shù)，培育成完整植株。12．20世紀90年頭，美國科學家采納基因工程技術(shù)首次培育出抗蟲玉米新品種。如圖為這一轉(zhuǎn)基因玉米的主要培育過程。(1)獲得特定目的基因的途徑除了從該細菌中干脆分別抗蟲基因，還可以________。在基因工程中，常用的載體有__________________________________等，而作為載體必需具備相應的條件，例如應具有________以便進行篩選。(2)轉(zhuǎn)基因玉米細胞經(jīng)過________形成愈傷組織，然后發(fā)育成胚狀體和試管苗。若要制備轉(zhuǎn)基因玉米的人工種子，可選擇上述試驗過程中的________再包袱合適的人工種皮即可。這樣得到的種子和自然種子的主要區(qū)分在于_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，優(yōu)點主要有_________________________________________________________________________(答出兩點即可)，人工種皮具有________________等特點。答案(1)人工合成質(zhì)粒、動植物病毒、λ噬菌體的衍生物標記基因(2)脫分化胚狀體自然種子的獲得屬于有性生殖，細胞內(nèi)含有雙親的遺傳物質(zhì)；人工種子的獲得屬于無性生殖，細胞內(nèi)只含有一個親本的遺傳物質(zhì)①解決了有些作物品種繁殖實力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低的問題；②固定雜種優(yōu)勢(其他合理答案均可)透氣、透水、易降解解析(1)目的基因的獲得途徑通常有干脆分別、從基因文庫中獲得、PCR擴增、人工合成。常用的載體有質(zhì)粒、動植物病毒或λ噬菌體的衍生物等，作為載體通常要具有標記基因，以便于檢測目的基因是否導入受體細胞。(2)轉(zhuǎn)基因植物細胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，經(jīng)再分化形成胚狀體和試管苗。制備人工種子時，通常選用胚狀體進行包裝。人工種子是通過植物組織培育得到的，只具有一個親本的性狀，人工種子的產(chǎn)生屬于無性生殖。人工種子的優(yōu)點：①解決了有些作物品種繁殖實力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低的問題；②固定雜種優(yōu)勢；③是一種快捷高效的繁殖方式；④不受季節(jié)、氣候和地域的限制。人工種皮具有透氣、透水，易降解等特點。13．玉米是一種主要的農(nóng)作物，為了提高玉米的產(chǎn)量，科學家做了大量的探討工作。如圖是關(guān)于玉米培育的過程，請據(jù)圖回答：(1)如圖A→C，發(fā)育成植株D，取D的花藥進行離體培育得到的幼苗屬于________，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)A→C的過程要嚴格限制________。(3)F→G的過程中用________處理，使細胞染色體數(shù)目加倍，用E→G途徑育種的優(yōu)點是__________________________。(4)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)。答案(1)單倍體無性(2)無菌(3)秋水仙素(或低溫)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(4)基因工程植