人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程二 植物细胞工程的应用精品巩固练习

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2.1.2 植物细胞工程的应用

一、单选题
1. 下列有关植物细胞工程的应用叙述错误的是（）
A. 微型繁殖可高效快速的实现种苗的大量繁殖
B. 作物脱毒可提高作物的产量和品质
C. 人工种子是由受精卵发育而成，不受季节，气候和地域的限制
D. 与传统杂交育种相比单倍体育种可明显缩短育种年限
【答案】C
【解析】
A.微型繁殖可高效快速的实现种苗的大量繁殖，A正确；
B.作物脱毒可提高作物的产量和品质，B正确；
C.人工种子不是由受精卵发育而成的，C错误；
D.与传统杂交育种相比单倍体育种可明显缩短育种年限，D正确。  
2. 在下列选项中，没有运用植物细胞的全能性的是（）
A. 利用植物组织培养获得突变体植株
B. 利用花药离体培养得到单倍体植株
C. 利用作物脱毒培育脱毒马铃薯
D. 利用植物组织培养技术实现细胞产物工厂化生产
【答案】D
【解析】
A、利用植物组织培养获得突变体植株，运用了植物细胞的全能性，A错误;
B、由配子直接发育的个体称为单倍体, 花药中的花粉是植物的配子, 所以采用花药离体培养得到单倍体植株, 运用了植物组织培养技术, 体现了植物细胞的全能性，B错误;
C、利用根尖、茎尖等分生区组织进行植物组织培养可获取脱毒幼苗，体现了植物细胞的全能性，C错误;
D、利用植物组织培养技术实现细胞产物工厂化生产,属于植物细胞培养，并没有获得完整植物个体，故没有运用植物细胞的全能性，D正确。  
3. 某二倍体植物是杂合体，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。据图选出错误的一项( )
A. 图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程
B. 未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性
C. 图中完整植株只有经过染色体加倍才能使其结实，产生后代
D. 愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比
【答案】C
【解析】
A.图中①表示的是花粉通过脱分化形成愈伤组织的过程，A正确；
B.未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性，B正确；
C.图中完整植株是由二倍体的花粉发育来的，属于体细胞中只有一个染色体组的单倍体，该植株高度不育，一方面可以经过染色体加倍后使其通过有性生殖形成种子产生后代，另一方面也可以利用其体细胞进行组织培养，进行无性繁殖产生后代，C错误；
D.愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素（生长素和细胞分裂素）的种类及其浓度配比，D正确。  
4. 如图为某原种植物（二倍体）育种流程示意图。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 子代Ⅰ可维持原种遗传性状的稳定性
B. 子代Ⅱ和Ⅲ育种的原理均为基因重组
C. 子代Ⅲ的选育过程需经多代自交选育
D. 子代Ⅳ可能发生基因突变，子代Ⅴ一般为纯合子
【答案】C
【解析】
A.子代Ⅰ是通过植物体细胞组织培养的方式获得，属于无性生殖，所以可维持原种遗传性状的稳定性，A正确；
B.子代Ⅱ利用了转基因技术，Ⅲ子代利用了杂交技术，所以这两种育种的原理均为基因重组，B正确；
C.子代Ⅲ的选育过程中，如果选育的品种是显性个体，由于杂合体自交后代会出现性状分离，所以需经多代自交选育；如果是隐性个体，则不需经多代自交选育，C错误；
D.子代Ⅳ为诱变育种，因而可发生基因突变；子代Ⅴ为单倍体育种，获得的个体一般为纯合子，D正确。
5. 如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基因型最多有9种
B. ②③过程培养基中的植物激素的比例不同
C. 过程④需用秋水仙素处理才能获得可育的人工种子
D. 人工种子的种皮中加入植物生长调节剂可促进丛芽的发育
【答案】C
【解析】
A.AaBb个体产生花粉有4种，两两融合得到的细胞基因型有3×3=9种，A正确；
B.生长素量与细胞分裂素比例高，有利根分化，抑制芽形成；低时相反；适中时，促进愈伤组织生长，故②脱分化和③在分化过程植物激素种类和比例不同，B正确；
C.胚状体直接包上人工种皮就可获得人工种子，该种子含有2个染色体组，发育而成的植株可育，不需要秋水仙素，C错误；
D.植物生长调节剂可促进丛芽的发育，D正确。
6. 植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术，具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用描述错误的是
A. 可用PEG 诱导植物细胞融合，再生出细胞壁是融合成功的标志
B. 利用植物组织培养技术可大量获得人参皂甙干粉，且已投入规模化生产
C. 植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类
D. 获取植物原生质体时，需在蔗糖浓度高于细胞液浓度的缓冲液中进行，以使细胞发生质壁分离便于观察
【答案】D
【解析】
A.人工诱导植物原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇PEG），融合后的细胞再生出细胞壁是融合成功的标志，A正确；
B.利用植物组织培养技术可大量获得细胞代谢产物，如大量生产人参皂甙干粉，且已投入规模化生产，B正确；
C.植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类，是人工调控组织培养的“魔术棒”，C正确；
D.获取植物原生质体时，应该在与细胞液浓度等渗的缓冲液中进行，避免细胞失水影响正常生命活动或实验操作，D错误。​​​​​​​  
7. 下列技术或方法与原理相符的是（　　）
A. 人参细胞的大量培养和动物细胞培养--细胞增殖
B. 植物组织培养和单克隆抗体的制备--细胞的全能性
C. 早期胚胎培养和人鼠细胞融合--细胞膜的流动性
D. 转基因抗虫棉和克隆羊多利的培育--基因重组
【答案】A
【解析】
A.人参细胞培养和动物细胞的培养中细胞要进行有丝分裂，故体现了细胞增殖这一原理，A正确；
B.植物的组织培养是将离体的细胞培养成植株的过程，体现细胞的全能性，单克隆抗体的制备过程没有将细胞培养成个体，其原理属于细胞增殖，B错误；
C.早期胚胎培养进行的是有丝分裂，体现了细胞的增殖能力，没有体现膜的流动性，人鼠细胞融合体现了细胞膜的流动性，C错误；
D.转基因抗虫棉的培育是基因工程，原理是基因重组，克隆羊多利的培育是核移植，胚胎移植，无基因重组，D错误。
8. 下列关于细胞工程的有关叙述，正确的是（）
A. 利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄、马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术
B. 在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能发生基因重组
C. 动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均相同，也都能形成杂种细胞
D. 动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整
【答案】A
【解析】
A.利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术，A正确；
B.根尖细胞形成愈伤组织的过程是细胞脱分化和有丝分裂的过程，可能会有基因突变和染色体变异，基因重组是减数分裂过程中发生的，B错误；
C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均不完全相同，动物细胞融合不能形成杂种个体，而植物细胞融合能形成杂种个体，但两者都能形成杂种细胞，C错误；
D.动物难以克隆的根本原因是动物细胞的全能性受到抑制，全能性降低，D错误。
9. 下列选项中，没有采用植物组织培养技术的是（　　）
A. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株
B. 利用花药离体培养得到单倍体植株
C. 利用基因工程培育抗寒的番茄植株
D. 利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株
【答案】A
【解析】
A.利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株，是植物的正常发育，没有利用植物组织培养技术，A正确；
B.利用花药离体培养得到单倍体植株利用了植物组织培养技术，B错误；
C.利用基因工程培育抗寒的番茄植株利用了植物组织培养技术，C错误；
D.利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株利用了植物组织培养技术，D错误。
10. 为了给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持，科研人员利用植物组织培养技术研究了甘薯茎尖大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所示，相关叙述错误的是（　　）
处理
外植体数/个
分化苗数/苗
脱毒苗数/苗
小于0.3mm
20
1
1
0.3-0.5mm
20
10
7
大于0.6mm
20
13
4
A. 为防止细菌污染，应对外植体进行消毒
B. 脱分化时，应给予适宜光照诱导基因表达
C. 根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例
D. 0.3-0.5mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗
【答案】B
【解析】
A、植物组织培养时，在接种前对外植体进行消毒处理可减少杂菌污染，A正确；
B、脱分化时，愈伤组织的诱导往往需要暗培养，不能给予适宜光照，B错误；
C、不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同，C正确；
D、根据表格中数据可知，0.3-0.5mm大小的茎尖，脱毒苗数/苗最多，因此有利于培养脱毒甘薯苗，D正确。
11. 如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是（）
A. 对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B. 过程②应根据要求使用适宜的培养基
C. 过程③表示脱分化，其实质是基因的选择性表达
D. 用X细胞包裹人工种皮可获得烟草人工种子
【答案】B
【解析】
A.因为灭菌的高温条件会使细胞死亡，所以对过程①获取的根组织块应做消毒处理，A错误；
B.过程②是脱分化，根据要求使用适宜的培养基，B正确；
C.过程③是再分化，实质是基因的选择性表达，C错误；
D.用胚状体包裹人工种皮可获得烟草人工种子，D错误。
12. 植物细胞工程作为一门新兴的生物技术广泛应用于社会生产，下列说法错误的是
A. 利用组织培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
B. 植物微型繁殖运用了植物体细胞杂交技术，可快速繁殖良种植物
C. 作物脱毒常选取植物的茎尖，因为该处病毒较少或无病毒
D. 植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍
【答案】B
【解析】
A.利用组织培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产，A正确；
B.植物微型繁殖运用了植物组织培养技术，可快速繁殖良种植物，B错误；
C.作物脱毒常选取植物的茎尖，因为该处病毒较少或无病毒，C正确；
D.植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D正确。 
13. 下列关于植物细胞工程的叙述，正确的是（    ）
A. 切取胡萝卜块时，选择韧皮层容易诱导形成愈伤组织
B. 用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少数感染病毒
C. 生长素与细胞分裂素比例适中，且生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导芽原基形成
D. 细胞产物的工厂化生产利用的原理是植物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
A.植物细胞的全能性的大小依次为：受精卵>生殖细胞>体细胞。所以韧皮层不容易诱导成愈伤组织，A错误；
B.用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少数感染病毒，B正确；
C.生长素含量高于细胞分裂素，主要诱导脱分化和根原基形成，反之，则诱导再分化和芽原基形成，C错误；
D.细胞产物的工厂化生产时，一般只到愈伤组织，没有完整植物，D错误。
14. 人参是我国的名贵药材，其有效成分主要是人参皂苷。近年来，我国利用组织培养技术工厂化生产人参皂苷取得成功，下列相关叙述正确的是
A. 切取人参根含有形成层的部分更容易形成愈伤组织
B. 愈伤组织是由高度液泡化的薄壁细胞紧密排列形成的
C. 培养形成愈伤组织需要在适宜的温度和光照下进行
D. 生产过程中需用适当的激素诱导愈伤组织分化成胚状体或丛芽
【答案】A
【解析】
A.切取人参根含有形成层的部分更容易形成愈伤组织，因为形成层的细胞分化程度低，分裂能力强，A正确；
B.愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，B错误；
C.培养形成愈伤组织需要在适宜的温度下进行，不能进行光照，因为在光照条件下容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织，C错误；
D.生产过程需要将外植体培养到愈伤组织，不需要再将愈伤组织分化成胚状体或丛芽，D错误。
15. 下列有关现代生物技术的叙述，错误的是（    ）
A. 转基因羊和克隆羊多利的培育都克服了远缘杂交不亲合的障碍
B. 植物体细胞杂交和动物细胞融合都利用了细胞膜的流动性
C. 试管牛和试管苗的培育都利用了细胞的全能性
D. 脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育都需要使用植物组织培养技术
【答案】A
【解析】
A.克隆羊多利的培育是无性生殖，不能说明克服了远缘杂交不亲合的障碍，A错误；
B.动物细胞融合、植物体细胞杂交都利用了细胞膜的结构特点：具有一定的流动性，B正确；
C.试管牛是体外受精和胚胎移植后形成的，试管牛发育的起点是受精卵，利用了受精卵细胞的全能性；试管苗是植物组织培养技术的产物，利用了植物细胞的全能性，C正确；
D.利用植物的幼嫩的芽或茎的分生组织进行植物组织培养技术可以培育脱毒苗；转基因抗病毒草莓先用基因工程技术将抗病毒基因导入植物细胞中，再经过植物组织培养技术的培育获得抗病毒草莓，D正确。
16. 金丝楸是珍贵的古老树种,具有重要的应用价值,但它在自然状态下很难通过种子繁殖。为尽快推广种植,可以通过相关技术获得优质苗种,下列技术应用不合理的是( )
A. 采用根段诱导其生根发芽快速育苗
B. 采集幼芽嫁接到其他适宜的植物体上
C. 采用幼叶或茎尖部位的组织生产人工种子
D. 采用花朵中的花粉粒经组织培养获得试管苗
【答案】D
【解析】
A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗属于无性生殖的营养生殖，能保持亲本的优良性状，A正确；
B.幼芽嫁接属于无性生殖，能保持亲本的优良性状，B正确；
C.采用幼叶或茎尖部位的组织生产人工种子，属于无性生殖，能保持亲本的优良性状，C正确；
D.花粉粒通过减数分裂产生，再离体培养，形成的是单倍体，一般高度不育，D错误。
17. 下列关于植物细胞工程的叙述，正确的是（）
A. 切取胡萝卜块时，选择韧皮层容易诱导形成愈伤组织
B. 用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少数感染病毒
C. 生长素与细胞分裂素比例适中，且生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导芽原基形成
D. 细胞产物的工厂化生产利用的原理是植物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
A.植物细胞的全能性的大小依次为：受精卵>生殖细胞>体细胞。所以韧皮层不容易诱导成愈伤组织，A错误；
B.用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少数感染病毒，B正确；
C.生长素含量高于细胞分裂素，主要诱导脱分化和根原基形成，反之，则诱导再分化和芽原基形成，C错误；
D.细胞产物的工厂化生产时，一般只到愈伤组织，没有完整植物，D错误。
18. 下列有关现代生物技术的叙述正确的是（）
A. 黏性末端碱基对之间的连接需要DNA连接酶的催化
B. 用人工薄膜将愈伤组织包装可制成人工种子
C. 胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力
D. 在植物细胞与组织培养中，花药、胚可作为组织培养的材料
【答案】D
【解析】
A.DNA连接酶连接对象是磷酸二酯键，A错误；
B.胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料外包上人工薄膜，可制成人工种子，B错误；
C.胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C错误；
D.植物组织培养过程中的材料可以是体细胞也可是性细胞，花药、胚都可作为组织培养的材料，D正确。
二、识图作答题
19. 红豆杉是濒危植物，且其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。下图是红豆杉植株组织培养和细胞培养并提取紫杉醇的流程图。请据图回答。

（1）图中A和B分别表示红豆杉植株组织培养中细胞的___________和___________过程，其中B过程必须给予光照，其原因是___________（细胞器）利用光能制造有机物，供幼苗生长发育；通过C过程可产生大量细胞，此过程的细胞分裂方式是___________。。
（2）图中①培养基中常用的凝固剂是___________，①—④过程使用的培养基，在各阶段的成分基本相同，主要是___________________（激素）的含量比例不同。
（3）若①是红豆杉（基因型DdTt）的花药，则④幼苗为单倍体，用一定浓度的秋水仙素处理可获得可育的纯种植株，这些纯种植株的基因型为________。
【答案】
（1）脱分化；再分化；叶绿体；有丝分裂      
（2）琼脂；生长素和细胞分裂素
（3）DDTT、DDtt、ddTT、ddtt
【解析】
（1）红豆杉植株组织培养过程为：外植体经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成根、芽，胚芽发育成幼苗进一步发育为红豆杉植株，因此A和B分别表示脱分化和再分化，再分化过程必须给予光照，可以通过叶绿体利用光能制造有机物，供幼苗生长发育，单细胞通过细胞分裂，形成高产细胞系，此时的细胞分裂方式为有丝分裂。
（2）植物组织培养的培养基是固体培养基，培养基中常用的凝固剂是琼脂，①—④过程使用的培养基，在各阶段的成分基本相同，主要是生长素和细胞分裂素的含量比例不同。
（3）若①是红豆杉（基因型DdTt）的花药，则④幼苗为单倍体，单倍体幼苗的基因型有四种即DT、Dt、dT、dt，用一定浓度的秋水仙素处理使单倍体的染色体数目加倍，可获得可育的纯种植株，基因型为：DDTT、DDtt、ddTT、ddtt。
20. 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，常用酶解法处理，所用的酶是____________________。植物原生质体融合的理论基础是______________________，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，还可以通过形成__________种植获得再生植株。
（3）这项研究对于培育作物新品种方面的重大意义在于______________________________。
【答案】
（1）维素酶和果胶酶；细胞膜的流动性；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）克服远缘杂交不亲和的障碍（打破了物种间的生殖隔离