1、二植物细胞工程的应用课后篇巩固提升基础巩固1.下列有关植物组织培养的应用的说法,错误的是()A.快速繁殖能保持亲本的优良性状B.作物脱毒时应选择植物的分生区细胞进行组织培养C.欲获得大量的细胞产物,可大规模培养愈伤组织细胞D.突变体育种时,产生的突变体都可以利用答案 D解析快速繁殖技术运用了植物组织培养技术,属于无性繁殖,可以保持亲本的优良性状,A项正确;利用植物分生组织(刚刚产生,病毒很少,甚至无毒)进行培养可以使新长成的植株不含病毒,B 项正确;愈伤组织具有旺盛的分裂能力和代谢能力,因此欲获得大量的细胞产物,可大规模培养愈伤组织细胞,C项正确;突变体育种需要从产生突变的个体中筛选出对人们有
2、用的突变体,进而培育成新品种,D 项错误。2.如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径,下列叙述不正确的是()A.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性B.需在无菌和人工控制的条件下进行C.经过程细胞的形态和结构发生了变化D.外植体是离体的器官、组织或细胞答案 A解析图中过程的终点不是个体,也未经分化形成其他各种组织细胞,故未体现细胞的全能性,A项错误;该过程需要在无菌和人工控制的条件下进行,B 项正确;过程表示已分化的细胞经过脱分化形成愈伤组织,失去其特有的结构和功能转化成未分化的细胞,C 项正确;外植体是离体的器官、组织或细胞,D 项正确。3.红豆杉是世界上公认濒临灭绝的天然珍稀抗癌植物,
3、它的细胞提取物紫杉醇是重要的抗癌药物之一。红豆杉可通过播种的方法进行繁殖,但其生长速度缓慢,再生能力差,而植物组织培养技术是实现其大规模培养的途径之一。下列有关叙述正确的是()A.培养红豆杉的愈伤组织可用于紫杉醇的工业化生产B.红豆杉不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组织基因型相同C.培养基需要用高压蒸汽灭菌,外植体需要用体积分数为 50%的酒精、质量分数为 5%左右的次氯酸钠消毒处理D.将花粉培育获得单倍体,经加倍处理后可得到杂合子答案 A解析培养红豆杉的愈伤组织,可以从中提取紫杉醇,用于紫杉醇的工业化生产,A项正确;红豆杉体细胞和花粉经植物组织培养获得的愈伤组织基因型不相同,B 项错误
4、;外植体需要用体积分数为 70%的酒精、质量分数为 5%左右的次氯酸钠消毒处理,C 项错误;将花粉培育获得单倍体,经加倍处理后可获得纯合子,D项错误。4.下列有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是()A.用快速繁殖技术可获得新品种B.利用植物细胞培养可实现紫草的细胞产物工厂化生产C.对愈伤组织进行诱变处理,从分化的植株中可筛选出新品种D.利用植物组织培养技术可以获得脱毒苗答案 A解析快速繁殖技术属于无性繁殖,亲、子代细胞内的遗传物质相同,A项错误;利用植物细胞培养可实现紫草的细胞产物工厂化生产,B 项正确;在植物组织培养过程中,可以对培养细胞进行化学或物理的诱变处理,促使其发生突变,再通过诱导分
5、化形成植株,从这些植株中筛选出高抗、高产、优质的突变体,从而培育成新品种,C 项正确;利用植物组织培养技术可以获得脱毒苗,培育时,一般选取植物顶端分生区作材料,其依据是分生区不含病毒(或含病毒极少),D 项正确。5.科学家以 PLRV(马铃薯卷叶病毒)感染的马铃薯试管苗为实验材料,对不同大小的茎尖超低温处理后,用植物组织培养技术进行再生培养。选取培养 18 周的 20 棵植株进行检测并获得病毒保存率,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是()病毒感染类型茎尖大小/mm病毒保存率/%PLRV0.50(0/20)1.535(7/20)注 括号内数字表示检测阳性样本量/检测总样本量A.超低温处理后进行
6、再生培养时培养基中应加入有机碳源和激素等B.茎尖大小与病毒保存率无关C.该技术能克服不同生物远缘杂交不亲和障碍从而培育出新品种D.1.5 mm 的茎尖超低温脱毒效果优于 0.5 mm 的茎尖超低温脱毒效果答案 A解析超低温处理后进行再生培养所用的技术手段是植物组织培养,其培养基中需要加入有机碳源和植物激素等,A 项正确;根据图表数据可知,茎尖大小与病毒保存率有关,B项错误;该技术是植物组织培养,能保持亲本的优良性状,不能克服远缘杂交不亲和的障碍,C项错误;根据图表数据可知,0.5 mm的茎尖超低温脱毒效果优于 1.5 mm 的茎尖,D 项错误。6.下图表示植物组织培养的大致过程,据此判断不正确
7、的是()A.若是花粉,则是单倍体植株,经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种B.若是不同种植物体细胞融合的杂种细胞,则可能出现双亲的遗传特性C.若是具有杂种优势的农作物细胞,则用进行繁育必会发生性状分离D.若是人参细胞,对进行扩大化培养可以提高细胞产物人参皂苷的产量答案 C解析若是花粉,则是花药离体培养形成的单倍体植株,其高度不育,但经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种,A 项正确;若是来自不同种植物体细胞融合的杂种细胞,则含有两个亲本的遗传物质,可能出现双亲的遗传特性,B 项正确;若用进行无性繁殖,则不会发生性状分离,C 项错误;若是人参细胞,则将其脱分化形成的愈伤组织进行扩大培养可提高细胞产物人
8、参皂苷的产量,D 项正确。7.水稻(基因型为 AaBb)的花药通过无菌操作,接入试管,经过一系列实验操作形成试管苗,则以下说法中不正确的是()A.愈伤组织的产生是通过有丝分裂B.试管苗的基因型是 AABB 或 aabb 或 AAbb 或 aaBBC.培养基中要添加有机物D.用花药离体培养获得的胚状体细胞含 1 个染色体组答案 B解析愈伤组织的产生是通过有丝分裂,A项正确;试管苗是由花粉经植物组织培养形成的,所以其基因型是 AB 或 ab 或 Ab 或 aB,B 项错误;幼苗在叶绿素形成前没有进行光合作用的能力,所以培养基中要添加有机物,C 项正确;用花药离体培养获得的胚状体细胞含 1 个染色体
9、组,D 项正确。8.科研人员用甲基磺酸乙酯处理野生烟草的愈伤组织后,培育出了抗盐碱的烟草。甲基磺酸乙酯的作用是()A.诱发愈伤组织细胞发生突变B.诱导愈伤组织细胞中染色体数目加倍C.对愈伤组织进行消毒D.诱导愈伤组织再分化出芽和根答案 A解析根据题意可推知,甲基磺酸乙酯能有效诱发愈伤组织细胞发生突变,从而形成符合生产要求的突变新品种,A项正确。9.红薯在我国已有 400 多年的栽培历史,它的产量高、用途广、适应性强,是我国重要的粮食和经济作物。但是,红薯在种植过程中若被病毒感染,会导致产量降低,品种退化。利用种苗脱毒技术是解决这个问题的有效途径。请回答下列问题。(1)种苗脱毒过程常选取植物的作
10、为外植体,在一定的和等条件下培养,最终获得不含病毒的幼苗。该技术的原理是。(2)接种后一段时间,若发现外植体边缘局部污染,原因可能是。(3)植物组织培养技术还可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是(用流程图表示)。答案(1)茎尖营养激素植物细胞具有全能性(2)外植体消毒不彻底(3)含目的基因的细胞愈伤组织根、芽植株解析(1)利用植物组织培养技术,给离体的植物组织提供一定的营养和激素等条件,可发育成完整的植株。该技术利用了植物细胞具有全能性的原理。由于植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,所以选取植物的茎尖作为外植体培养可获得脱毒苗
11、。(2)在培养过程中,若发现外植体边缘局部污染,可能是外植体接种前消毒不彻底导致的。(3)转基因植物是利用基因工程和植物组织培养技术获得的。植物组织培养技术包括脱分化和再分化两个重要阶段,过程为:含目的基因的细胞愈伤组织根、芽植株。能力提升10.(多选)花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2N=18)花粉植株的过程示意图,有关叙述正确的是()取花蕾并消毒取花粉粒,接种到培养基 A愈伤组织转接到培养基 B丛芽转接到培养基 C转接到培养基 D花粉植株A.花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养B.过程是细胞再分化,其根本原因是基因选择性表达C.四
12、种培养基均属于固体培养基,其中所含植物激素的种类和比例有差异D.观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,可观察到 9 条染色体答案 ABCD解析花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性,其技术是植物组织培养,A项正确;由愈伤组织到丛芽的过程是再分化,其根本原因是基因选择性表达,B 项正确;图中四种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和含量,C 项正确;观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞,其染色体数为 9条,D 项正确。11.(多选)人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,人工种子在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。如图是以二倍体兰花
13、体细胞为外植体,培养获得兰花植株的过程示意图,下列叙述正确的是()A.过程均发生了基因的选择性表达B.过程需在培养基中添加一定的植物激素以利于脱分化C.经过程培养形成的植株是纯合的二倍体D.欲制造出兰花的人工种子,只需培养到愈伤组织阶段经人工薄膜包装即可答案 AB解析图中过程均发生了基因的选择性表达,活细胞中均有基因的选择性表达,A项正确;过程需在培养基中添加一定的植物激素以利于脱分化,B项正确;经过程培养形成的植株是否为纯合的二倍体,需看原外植体提供者是否为纯合二倍体,C 项错误;欲制造出兰花的人工种子,需培养到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等阶段经人工薄膜包装得到,D 项错误。12.水竹是单子
14、叶禾本科植物,易管理和培植,干净而雅致。水竹配上假山奇石,制作成小盆景,极具自然之美感。下图为通过植物组织培养大量获得水竹幼苗的过程。回答下列问题。水竹外植体愈伤组织幼苗移栽(1)通过植物组织培养获得水竹幼苗的原理是;尽量选择分裂旺盛、带有分生区的部位作为外植体,原因是。(2)过程为脱分化,脱分化是指。过程的实质是。(3)水竹的种子一般在 910 月成熟,但其收获易受气候的影响,其优良杂种的后代也会因发生而丧失其优良特性,利用植物组织培养技术可克服这些缺陷。(4)在水竹植物组织培养过程中,经过筛选还可能获得大量有用的突变体,突变体产生的原因是在培养过程中,培养细胞。答案(1)植物细胞的全能性这
15、样的外植体容易诱导形成愈伤组织(2)已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程基因的选择性表达(3)性状分离(4)一直处于不断增殖的状态,容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变解析(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性;在外植体的选择上,一般选择分裂旺盛、带有分生区部位,原因是这样的外植体分化程度较低,容易诱导形成愈伤组织。(2)脱分化是指已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。过程为再分化,其实质是基因的选择性表达。(3)杂种后代自交易发生性状分离,而丧失其优良特性,而利用植物组织培养技术可克服这些
16、缺陷。(4)植物组织培养过程中,可能获得大量的突变体,突变体产生的原因是在培养过程中,培养细胞一直处于不断增殖的状态,容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。13.1971 年,美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇,从此,国家重点保护珍稀植物红豆杉遭受了掠夺式的砍伐。为拯救红豆杉,同时获得紫杉醇,科研小组设计了如下图所示的实验流程。请回答下列问题。(1)选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗,原因是茎尖分生组织细胞;诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫作。(2)茎尖分生组织细胞具有全能性的原因是。(3)紫杉醇作为常见的细胞产物,抗癌效果显著,通常取自愈
17、伤组织的(细胞器)。(4)现有植物甲中提取的物质 X,能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小组欲获得既能产生紫杉醇又能产生物质 X 的植株,可利用技术获得杂种植株。该方法首先要利用(物质)除去细胞壁获得具有活力的原生质体,再经(试剂)诱导融合形成杂种细胞。该技术的优点是。答案(1)病毒极少,甚至无病毒脱分化(2)茎尖分生组织细胞含有该种生物的全部遗传信息(3)液泡(4)植物体细胞杂交纤维素酶和果胶酶聚乙二醇克服了远缘杂交不亲和的障碍解析(1)茎尖分生组织细胞病毒极少,甚至无病毒,因此选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗。诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫作脱分化。(2)茎尖分生组织细胞含有该种生物的全部遗传信息,因此具有全能性。(3)紫杉醇是从红豆杉树皮中分离出来的高抗癌活性的物质,作为常见的细胞产物,通常取自愈伤组织的液泡。(4)植物甲可以产生物质 X,红豆杉可以产生紫杉醇,利用植物体细胞杂交技术将两种植物的体细胞融合获得杂种细胞,再将获得的杂种细胞培养成杂种植株,则该杂种植株的细胞既能产生紫杉醇又能产生物质 X。在植物体细胞杂交过程中,首先要利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得具有活力的原生质体,再经聚乙二醇诱导融合形成杂种细胞。植物体细胞杂交技术的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
