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课堂检测

这是一份生物选修3《现代生物科技专题》2.1.2 植物细胞工程的实际应用课堂检测，共9页。

A．茎尖 B．芽
C．叶片 D．花粉粒
【解析】 花粉粒细胞离体培养得到的植株是单倍体，改变了原有植株的遗传物质。
【答案】 D
2．下面为番茄植物组织培养过程的流程图解，以下相关叙述不正确的是( )
eq \x(植物叶片)eq \(――→,\s\up7(a))eq \x(叶组织块)eq \(――→,\s\up7(b))eq \x(愈伤组织)eq \(――→,\s\up7(c))
eq \x(有生根发芽能力的胚状体结构)eq \(――→,\s\up7(d))eq \x(人工种子)eq \(――→,\s\up7(e))eq \x(种苗)
A．脱分化发生在b步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用
B．再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C．从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性
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
【解析】 由图可知b为脱分化，c为再分化，d是包裹人工种皮。整个过程为植物组织培养过程，利用了细胞的全能性。
【答案】 B
3．下列有关植物组织培养的叙述，正确的是 ( )
A．愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
B．二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株
C．用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得
【解析】 A项中愈伤组织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞，不具有特定的结构和功能；B项中二倍体植株的花粉中只含一个染色体组，培养得到的个体为单倍体，高度不育，其幼苗需用秋水仙素处理后才能稳定遗传；C项中愈伤组织不能用于制备人工种子；D项中用特定的选择培养基可筛选出所需要的突变体类型。
【答案】 D
4．在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是( )
A．培养的细胞一直处于不断的分生状态
B．培养基营养丰富，易于植物生长
C．纺锤丝的形成容易受抑制
D．DNA复制容易受抑制
【解析】 在植物组织培养过程中细胞一直处于不断的分生状态，即细胞的分裂能力很强，细胞在分裂过程中，容易受到外界培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生基因突变，对细胞进行植物组织培养，可得到植物体，从这些个体中筛选出突变体，在突变体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
【答案】 A
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中不正确的是( )
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”的染色体组的数目相同
D．该项技术的成功应用反映了细胞的全能性
【解析】 人工种子的培育利用了植物组织培养技术，获得具有胚芽、胚根、胚轴等结构的胚状体，在胚状体、不定芽等外部包上人工种皮得到，其原理是植物细胞的全能性。“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。
【答案】 C
6．下图表示应用植物组织培养技术培育优质玉米的过程。对此过程的相关描述错误的是( )
A．B→E过程中细胞全能性的高低发生了改变
B．C试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞
C．A植株和F植株体细胞中的染色体组数相同
D．培养出的F植株一般不能直接应用于扩大种植
【解析】 从B→E过程中细胞的全能性经历了从低到高再降低的变化，这与细胞的分化程度呈相反趋势；C试管中的愈伤组织是一群高度液泡化的薄壁细胞；F是由A的花粉经组织培养获得的，因而其体细胞中染色体数与A的配子中染色体数相同，染色体组数也减少一半，为单倍体植株；由于F为单倍体植株，具有高度不育的特点，因而一般不能直接应用于扩大种植。
【答案】 C
7．下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确的是 ( )
①eq \(――→,\s\up7(脱分化))②eq \(――→,\s\up7(再分化))③→④
A．若①是不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同植物的遗传特性
B．若①是花粉，则④是单倍体植株，经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种
C．若①是人参细胞，对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量
D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行直接繁育会发生性状分离
【解析】 不同植物体细胞融合的杂种细胞，经组织培养可表现两种生物的遗传性状。植物组织培养属于无性繁殖，不会发生性状分离。
【答案】 D
8．下图所示是人工种子的结构简图，对其叙述不正确的是( )
A．人工种子的胚乳中含有胚状体发育所需要的营养物质，还可以添加农药和植物激素
B．人工种子胚状体还未分化出胚芽、胚轴和胚根等结构
C．人工种子可以工业化生产，播种了人工种子可节省大量粮食
D．人工种子克服了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题
【解析】 解答本题需要明确人工种子的概念。所谓人工种子，就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包装得到的种子。人工种子在适宜的条件下同样能够萌发长成幼苗，可见，人工种子的胚状体已经分化出胚芽、胚轴、胚根等结构。
【答案】 B
9．下列有关植物细胞工程的叙述，错误的是( )
A．通过培养植物细胞，可获取大量的细胞代谢产物
B．在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液，可筛选出抗盐植株
C．原生质体培养结合基因工程技术，可获得具有特定性状的新植株
D．由于植物细胞具有全能性，同种植物的不同基因型个体，它们的细胞全能性的表达程度相同
【解析】 由于不同种类的植物或同种植物不同基因型个体之间存在遗传上的差异，所以细胞全能性的表达程度大不相同。
【答案】 D
10．基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用，请据图回答：
获取目的基因eq \(――→,\s\up7(与载体结合①))重组载体eq \(――→,\s\up7(②))受体细胞eq \(――→,\s\up7(筛选))重组体eq \(――→,\s\up7(③))愈伤组织eq \(――→,\s\up7(④))胚状体eq \(――→,\s\up7(萌发))植物体
(1)①②过程采用最多的是农杆菌转化法，原因是农杆菌中Ti质粒上的________可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上；检测目的基因是否导入受体细胞可用DNA分子杂交技术，要用__________________________作探针。
(2)图中③④过程需在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加________等物质，作用是________________。
(3)若要获取转基因植物人工种子，需培养到________阶段，再进行人工种皮的包裹；如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，培养到________阶段即可。
(4)若采用植物体细胞杂交技术获得新的植物体，细胞间杂交一般采用________作为诱导剂诱导细胞融合。
【解析】 (1)农杆菌中Ti质粒是基因工程的载体，它之所以具有运载作用，是因为Ti质粒上有一段可转移的DNA片段，即T­DNA，能够与目的基因一起整合到受体细胞的染色体DNA上；在分子水平上检测目的基因是否导入受体细胞可用DNA分子杂交技术，要用放射性同位素标记的目的基因作探针，如果出现DNA杂交带，则表明目的基因导入了受体细胞。
(2)图中③④过程分别表示植物组织培养过程的脱分化和再分化，培养基中必须加入植物激素，以便调节脱分化和再分化的过程，有利于新生植物体的构建。
(3)植物组织培养过程在不同的阶段有不同的培养用途，如要获得大量的细胞产物，则培养到愈伤组织阶段，如要制备人工种子，则要培养到胚状体阶段。
(4)植物体细胞杂交，细胞间的诱导融合有物理方法和化学方法，化学方法通常用聚乙二醇作为诱导剂。
【答案】 (1)T­DNA(或可转移的DNA) 放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段
(2)植物激素(植物生长调节剂) 促进细胞分裂、生长、分化
(3)胚状体 愈伤组织
(4)聚乙二醇
[能力提升]
11．制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，如图所示。据此判断下列说法不正确的是( )
A．“胚状体”最外面的一层有机膜和里面营养物质分别具有种皮和胚乳的功能
B．“胚状体”来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是脱分化和再分化
C．从保证人工种子正常的生命力及生态系统物质循环上来看，其外部薄膜应具有全透性和能被微生物降解的特点
D．在人工种子萌发的过程中“胚状体”细胞吸收营养液中的物质用于生长等
【解析】 从保证人工种子正常的生命力上来看，其外部薄膜应具有半透性，可以透气和透水，但是不能让薄膜以内的营养物质出来。
【答案】 C
12．下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是( )
A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得抗病毒的新品种
B．利用组织培养技术获得人工种子，能保持亲本的优良性状
C．利用细胞培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
D．利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
【解析】 利用植物组织培养技术可以得到无病毒植株，但无病毒植株不一定具有抗病毒的能力；在植物组织培养过程中，在根芽阶段可对胚状体进行包装制备人工种子，该技术为无性繁殖，可保留母本的一切优良性状；在植物组织培养的愈伤组织阶段可得到大量的细胞，细胞代谢可以产生大量的细胞产物。
【答案】 A
13．如图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列叙述不正确的是( )
γ射线
照射
eq \x(\a\al(白三叶,草组织,细胞))eq \(――→,\s\up7(①))eq \x(\a\al(愈伤,组织))eq \(――→,\s\up7(②))eq \x(胚状体)―→eq \x(\a\al(白三叶,草幼苗))eq \(――→,\s\up7(③))eq \x(\a\al(抗除草剂,白三叶草))
A．该育种过程依据的原理有基因突变和植物细胞具有全能性
B．过程①②培养基中，不同植物生长调节剂的浓度比例不同
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除草剂
【解析】 当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成，而当细胞分裂素的含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成；白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同，因为基因的选择性表达，RNA和蛋白质的种类是有差异的。
【答案】 C
14．植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如下图所示，回答相应的问题。
(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因是____________________________________________________________。
(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体__________________________________________________________。
(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物(如紫杉醇)，可将①________放入液体培养基中经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬浮液，再经过__________
________________________________________________即可获得大量细胞。
(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生________________异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于______________、________________、________________等育种过程中。
【解析】 (1)植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此对分生组织进行植物组织培养可获得脱毒植株。
(2)植物组织培养过程中，培养基中添加植物激素能诱导细胞脱分化和再分化。
(3)紫杉醇是愈伤组织细胞产生的。
(4)光学显微镜下能观察到的变异为染色体结构与数目的异常。
(5)植物体细胞杂交育种、单倍体育种和基因工程育种中都利用了植物组织培养技术。
【答案】 (1)这些部位很少受到病毒等病原体的侵害
(2)脱分化和再分化 (3)愈伤组织 细胞分裂
(4)染色体结构与数目 (5)植物体细胞杂交育种 基因工程育种 单倍体育种
15．我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放在培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。下图是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图分析回答问题。
(1)过程③和过程④分别表示________和________。
(2)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外，还需要在培养基中加入________。同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证__________________。
(3)从育种的角度看，植物组织培养与有性生殖相比，优势主要有(列举2条)：_____________________________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)在植物组织培养的过程中，可以对________进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于_________________________________________________。
(5)若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒经组织培养形成植株，这种育种方法称为________________，其优点是___________________________________
________________________________________________________________。
【解析】 该题主要考查了植物组织培养的过程、单倍体育种和突变体的利用。
(1)过程③为脱分化，过程④为再分化，其中在④过程中既有细胞分裂，又有细胞分化。
(2)在植物组织培养过程中，不论是脱分化还是再分化，都需要植物激素刺激，并且要求操作过程必须无菌操作。
(3)植物组织培养的实质是一种无性繁殖，与有性生殖相比，具有保持亲本的优良品质、培养周期短、繁殖效率高、能培育无病毒植株等优点。
(4)突变体利用的操作对象是愈伤组织，但是该种方法具有很大的盲目性。
(5)单倍体育种的优点表现在缩短育种年限、后代不发生性状分离等。
【答案】 (1)脱分化 再分化
(2)植物激素(或植物激素类似物) 无菌
(3)能保持亲本的优良性状；培养周期短，繁殖效率高；能培育无病毒植株
(4)愈伤组织 突变体的利用
(5)单倍体育种 缩短育种年限，培育的品种一定是纯种