生物选修3《现代生物科技专题》2.1.2 植物细胞工程的实际应用复习练习题

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基础巩固
1.下列不属于植物细胞工程的应用的是( )

A.培育人工种子B.获得脱毒草莓
C.微型繁殖杨树D.水稻杂交育种
答案D
解析在水稻杂交育种的过程中,不存在植物组织培养过程,也不涉及植物体细胞杂交,故杂交育种不属于植物细胞工程的应用。
2.通过植物组织培养技术繁育农作物,其优点不包括( )
A.加快繁育速度B.保持亲本优良性状
C.培育出无病毒植株D.改变植物的基因型
答案D
3.通过植物细胞工程技术,可利用甲高产不耐盐、乙低产耐盐的两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株,实验流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.①过程利用了酶的专一性,获得的原生质体结构与动物细胞相同
B.在②到③的过程中,杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强
C.由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有不耐盐的品种
D.目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异
答案A
解析①是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程,获得的原生质体结构与动物细胞不相同,如细胞中没有中心体,A项错误;②到③的过程是融合细胞再生细胞壁的过程,而高尔基体与植物细胞壁的形成有关,此过程需要线粒体供能,故在②到③的过程中,杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强,B项正确;④是筛选获得的具有耐盐特性的胚状体,C项正确;甲、乙是二倍体植株,通过体细胞杂交技术获得的目的植株是四倍体,故目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,D项正确。
4.下图为植物组织培养过程的流程图解。下列相关叙述不正确的是( )
A.脱分化发生在b步骤,形成愈伤组织
B.再分化发生在d步骤
C.a~e属于无性繁殖过程
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
答案B
解析从图中分析可知,b代表的是脱分化,A项正确;c表示再分化,即由愈伤组织形成胚状体,B项错误;a~e是由植物叶片通过组织培养获得人工种子并得到后代植株的过程,属于无性繁殖过程,C项正确;人工种子是一种人工制造的、代替天然种子的颗粒体,可以直接播种于田间,可解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题,D项正确。
5.人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞得到,也可以通过试管培养的花粉或胚囊获得,由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。请据此判断下列说法不正确的是( )
A.人工种子的胚状体已经分化出胚芽、胚轴和胚根
B.培育胚状体利用了植物组织培养技术
C.同一种植物“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为1∶1
D.该项技术的成功应用体现了细胞的全能性
答案C
解析人工种子的培育利用了植物组织培养技术,是在胚状体、不定芽等材料的外部包上人工种皮得到的,其原理是细胞的全能性。“体细胞胚”是由植物的体细胞经过脱分化和再分化形成的,“花粉胚”是由花粉经过脱分化和再分化形成的,因此同一种植物“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为2∶1,C项错误。
6.下图表示基因型为AaBb的水稻单倍体育种过程,下列说法不正确的是( )
A.图示花粉发育成的二倍体水稻的基因型为aaBB
B.单倍体育种比杂交育种时间短
C.AaBb水稻经单倍体育种可育出两种二倍体水稻
D.未经秋水仙素处理的试管苗长成的植株高度不育
答案C
解析由基因型为aB的花粉发育成的单倍体水稻幼苗的基因型为aB,秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的二倍体水稻的基因型为aaBB,A项正确;相较于杂交育种来说,单倍体育种明显缩短了育种年限,B项正确;AaBb植株的花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab四种,花粉离体培养形成单倍体幼苗,用秋水仙素处理后形成的二倍体水稻有四种基因型,C项错误;基因型为aB的花粉离体培养形成单倍体幼苗,单倍体高度不育,故未经秋水仙素处理的试管苗长成的植株高度不育,D项正确。
7.某二倍体植物是杂合子,下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答下列问题。
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的 过程,②表示的是 过程。X代表的是 ,③表示的是 过程,④表示的是诱导 过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中 的种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为 植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有 。
(3)对植株甲进行 处理,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过 的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是 植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。花药培养在育种上的明显优点是 ,从而开辟育种新途径。
答案(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) 生根
(2)植物激素 单倍体 全能性 (3)染色体加倍(或秋水仙素) 无性繁殖 乙(或经过染色体加倍的) 一
多 缩短育种年限
能力提升
8.下图所示为利用体细胞诱变技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程,下列叙述错误的是( )
γ射线
白三叶草
组织细胞愈伤
组织胚状体白三叶
草幼苗抗除草剂
白三叶草
A.该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞的全能性
B.过程①②分别为脱分化、再分化
C.白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类相同
D.过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒适宜浓度的除草剂
答案C
解析γ射线照射愈伤组织,能诱发基因突变;白三叶草组织细胞培养形成白三叶草植株的原理是植物细胞的全能性,A项正确;图中过程①为脱分化,过程②为再分化,B项正确;白三叶草愈伤组织再分化形成胚状体,由于细胞分化,基因选择性表达,故RNA种类不同,C项错误;由于基因突变具有多害少利性和不定向性,需要通过检测与筛选培育作物新品种,所以过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒适宜浓度的除草剂,D项正确。
9.下图表示利用高秆抗锈病玉米(基因型为AaBb,两对基因独立遗传)的花粉细胞生产人工种子的过程。下列叙述不正确的是( )
A.通过①过程两两融合得到的细胞的基因型有9种
B.②③过程培养基中植物激素的比例不同
C.④过程需用秋水仙素处理才能获得可育的人工种子
D.向人工种子中加入植物生长调节剂可促进胚状体的发育
答案C
解析高秆抗锈病玉米的基因型为AaBb,能产生四种配子,即AB、Ab、aB、ab,通过①过程两两融合得到的细胞的基因型有9种,A项正确;生长素与细胞分裂素比值大时,促进根分化,抑制芽形成;比值小时,则相反;比值适中时,促进愈伤组织的生长,故②脱分化和③再分化过程植物激素的比例不同,B项正确;花粉细胞杂交形成的植株可育,不需要用秋水仙素处理,C项错误;向人工种子中加入植物生长调节剂可促进胚状体的发育,D项正确。
10.马铃薯是一种种植广泛的农作物,病毒侵染后导致产量大幅下降,培育脱毒和抗病毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答有关问题。
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,经过人工培养获得脱毒苗。培养基中添加植物激素的作用是诱导离体细胞经过 ,完成组织培养过程,从而形成脱毒苗。为监控脱毒苗的质量,可采用 的方法检测病毒的蛋白质。
(2)研究人员研究了茎尖大小对成苗率和脱毒率的影响,实验结果如下图所示。
该结果表明,茎尖越小, ,据图分析,马铃薯脱毒培养中茎尖的适宜大小为 。
答案(1)脱分化和再分化 抗原—抗体杂交 (2)脱毒率越高,但成苗率越低 0.27 mm
解析(1)培养脱毒苗的过程即植物组织培养过程,将离体组织经过脱分化形成愈伤组织,再分化形成胚状体或丛芽,进而培育成幼苗。(2)由图可知,随茎尖增大,脱毒率下降,成苗率提高。在茎尖为0.27 mm时,脱毒率和成苗率均较高。
11.某研究人员设计了下列技术路线,以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。
请回答下列问题。
(1)制备原生质体时,常用两种酶处理,分别是 。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是 。原生质体融合成功的标志是 。
(2)图中X是 ,除了被直接诱导出芽生根外,还可以通过制成 获得再生植株。
(3)若想获得抗盐植株,可选用融合原生质体作为人工诱变的材料,原因是 。
答案(1)纤维素酶和果胶酶 PEG(聚乙二醇) 杂种细胞再生成细胞壁
(2)愈伤组织 人工种子
(3)融合原生质体具有分裂、分化能力,突变频率高,包含了两个物种的全部遗传信息,且具有全能性
解析(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以制备原生质体时,需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG(聚乙二醇)。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再次生成细胞壁。(2)图中X经过离体培养,可以形成试管苗,所以X是愈伤组织,除了被直接诱导出芽生根外,还可以通过形成胚状体制成人工种子获得再生植株。(3)由于融合原生质体具有分裂、分化能力,突变频率高,包含两个物种的全部遗传信息,具有全能性,所以可选用融合原生质体作为人工诱变的材料。