【三维设计】高中生物 专题2 2.1 植物细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用随堂基础巩固 新人教版选修3.doc

【三维设计】2013高中生物 专题2 2.1 植物细胞工程 2.1.2 植物细胞工程的实际应用随堂基础巩固 新人教版选修3 随堂基础巩固1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改变植物的基因型解析：植物组织培养技术不仅可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，还可以保持优良品种的遗传特性，并通过作物脱毒提高作物产量，改善作物品质。答案：d2下列属于植物细胞工程实际应用的是()制造人工种子培育抗盐植物培育抗病毒烟草培育单倍体生产脱毒植株a bc d解析：培育抗病毒烟草是转基因技术的应用。答案：c3马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳方法是()a选择优良品种进行杂交b进行远缘植物体细胞杂交c利用芽体进行组织培养d人工诱导基因突变解析：无性繁殖的作物感染病毒后很容易传播给后代，病毒在生物体内积累就会导致作物产量降低，品质变差。科学研究发现，植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此，切取一定大小的茎尖或芽体进行组织培养，再生植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。答案：c4人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞制得，也可以用通过试管培养的花粉或胚囊制得，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人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难、发芽率低等问题b培育胚状体利用了植物组织培养技术c同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为11d该项技术的成功应用体现了细胞的全能性解析：体细胞胚是由植物的体细胞经脱分化和再分化形成的，花粉胚是由花粉经脱分化和再分化形成的。因此，同一种植物的“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为21。答案：c5科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉或胚囊中，通过植物组织培养技术获得胚状结构(胚状体)，胚状体不同于一般的种子胚，它是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物，所以又称“体细胞胚”或“花粉胚”。将其包埋在一个能提供营养的胶质中，外面包裹上人造种皮，便制成了“人工种子”。(1)简要归纳“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程：_。(2)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等三部分组成。包埋胚状体的胶质中富含营养物质，这是因为_。为了满足胚状体代谢的需求，“人造种皮”还必须具有良好的_性能。(3)由“人工种子”萌发出的植株是否可育？_。(4)写出“人工种子”商品化的意义(两项)：_。(5)培育胚状体利用了_这一项生物技术。在该过程中，培养基中需要添加_和_两种激素，还需要对培养基进行严格的_。(6)该项技术的成功应用，反映了细胞的_性。解析：组织培养的过程包括脱分化和再分化两个阶段。胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此需要给其提供营养，人工种皮要有很好的透气性，保证供给胚足够的氧气。胚状体的培育利用的是组织培养的技术，培养基中需要添加生长素和细胞分裂素，同时要保证无菌条件。答案：(1)离体的细胞愈伤组织胚状体(2)胚状体在萌发初期不能进行光合作用透水、透气(3)由花粉培养发育的植株一般不可育，由体细胞经组织培养发育的植株是可育的(4)可用于苗木的快速繁育，无病毒植株培养，解决有些作物繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题(任选两项)(5)植物组织培养生长素细胞分裂素灭菌(6)全能课时跟踪训练(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题2分，共16分)1下列关于植物组织培养技术的叙述，正确的是()这种技术利用了植物细胞的全能性这种技术可以克隆生物体这种技术属于细胞工程的应用领域之一这种技术是一种无性繁殖的方式abc d解析：植物组织培养培育成的植株的体细胞和最初离体培养的细胞中遗传物质完全相同，所以是离体培养细胞的克隆(无性繁殖)过程。答案：d2在下列培育新个体的过程中，没有利用植物组织培养技术的是()a花药离体培养获得单倍体植株b基因工程培育抗虫棉植株c细胞工程培育“番茄马铃薯”杂种植株d秋水仙素处理萌发的种子或幼苗获得多倍体植株解析：d项用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗后产生多倍体植株，并没有经过培养过程，不属于植物组织培养。答案：d3(2011江苏高考)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：d4对人参皂甙干粉进行工厂化生产，下列哪种技术是必需的()a杂交育种 b植物组织培养c多倍体育种 d单倍体育种解析：对人参皂甙干粉进行工厂化生产，必须先通过植物组织培养获得人参皂甙产量高的细胞株，然后进行大规模发酵生产。答案：b5某株名贵花卉用种子繁殖时会发生性状分离，为了防止性状分离并快速繁殖，可利用该植物体的一部分器官或组织进行离体培养，但不能采用该植株的()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：d6下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素，应分别选用的是()a bc d解析：人工种子是利用植物组织培养产生的胚状体、不定芽等外包人工薄膜得到的种子；生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素，是经过细胞培养过程快速获得愈伤组织，从愈伤组织细胞中提取所需的细胞产物。答案：b7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，如右图所示。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：c8下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断错误的是()a若是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则可能出现不同植物的遗传特性b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c若是人参细胞，对进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量d若是具有杂种优势的农作物细胞，则用进行微型繁育会发生性状分离解析：若是具有杂种优势的农作物细胞，则用进行繁育进行的是有丝分裂，不会发生性状分离。答案：d二、非选择题(共34分)9(13分)玉米是一种重要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家做了大量的研究工作。如图所示是关于玉米培养的过程，请据图回答：(1)取玉米幼苗的茎尖进行_，如图ac，发育成植株d，取d的花药进行离体培养成幼苗，属于_，如图ef，经秋水仙素处理后发育成植株g。从生殖方式上分析，ad属于_生殖；从细胞分裂方式上分析，ef过程中进行了_分裂。(2)取茎尖进行培养的原因是_。(3)ac过程要严格进行_操作。(4)ad过程获得的植株d，称为_。若用d进行繁殖，种植的植株就_或_感染病毒。(5)用eg途径育种的优点是_。(6)若想培育出一种新的玉米品种，可以采用_育种；若想培育出一种能抗虫的玉米新品种，可以采用_育种；若想培育出一种地上结玉米、地下结马铃薯的植株，可以利用_技术。解析：图中ad表示植物组织培养，dg表示单倍体育种。从生殖类型上看，ad是无性生殖，dg是有性生殖。答案：(1)组织培养单倍体育种无性有丝(2)分生区附近病毒极少，甚至无病毒(3)无菌(4)脱毒苗不会极少(5)直接得到可稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限(6)诱变基因工程植物体细胞杂交10(8分)紫杉醇是从红豆杉属植物中提取的最有效的抗癌制剂之一。目前，生产紫杉醇的主要原料是天然生长的红豆杉树皮，而大量剥取树皮会造成树木的死亡和资源的破坏。请回答下列问题：(1)为了合理开发和利用红豆杉，保护野生植物资源，科研人员取生长状况相似的野生南方红豆杉和人工栽培的南方红豆杉，分别测量其不同部位完全烘干的样品中紫杉醇的含量(占干重的百分比)，测定结果见表1。表1南方红豆杉树木各部位紫杉醇含量(%，w/w)树皮树叶枝条种子野生植株0.017 770.009 460.012 800.014 06人工栽培植株0.014 830.001 020.001 930.012 56从实验结果看，红豆杉中紫杉醇含量最高的部位是_，不同部位紫杉醇含量不同的根本原因是_。(2)科研人员为寻找更多紫杉醇来源，尝试利用植物组织培养技术，从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇。实验结果如表2所示。表2不同外植体形成的愈伤组织中紫杉醇含量(%，w/w)实验组别培养基中植物生长调节剂的组合与水平外植体树皮树叶顶端分生组织12 mg/l 2,4d0.0000.0000.00122 mg/l 2,4d0.5 mg/l naa0.0000.0020.00232 mg/l 2,4d0.5 mg/l kt0.0040.0270.00441.5 mg/l 2,4d0.5 mg/l kt0.0000.0120.00950.5 mg/l 2,4d1 mg/l naa0.5 mg/l kt0.0000.0270.004该实验的目的是研究_；_。从实验结果看，培育外植体_所形成的愈伤组织最为理想。(3)2,4d作为植物生长调节剂，在生产实践中还可以应用在_、_等方面。(写出两点即可)解析：本题考查获取信息和利用信息的能力、实验设计与分析能力。解答此题应注意两个方面，一是保护红豆杉则应在利用红豆杉时不应危害其生命，应利用树叶、种子、枝条等，二是明确题目中实验的自变量是植物激素的配比和不同部位的植物材料。答案：(1)树皮基因的选择性表达树叶(枝条、种子)(2)植物不同部位作外植体所形成的愈伤组织中紫杉醇的含量(不同生长调节剂的组合与水平对愈伤组织中紫杉醇含量的影响)树叶(3)除草剂、促进生长、促进扦插生根、培育无子果实、促进果实发育等(写出两点即可)11(13分)研究人员以某农作物为材料，研究温度对其光合作用的影响，探索育种生理指标，旨在为筛选高产量、耐高温优良品种提供理论依据。实验中ha、hb、hd三个株系是由同一植株通过单细胞克隆获得的。下表为不同温度对不同株系光合作用的影响，据此完成下列问题：温度对不同株系光合作用的影响株系光合速率(mol/gh)20 30 35 ha20.321.8318.321.60hb13.782.9515.564.4816.773.98hd8.320.859.360.529.072.74(1)实验中ha、hb、hd三个株系是同一植株通过单细胞克隆获得的，获取三个株系的过程一定经过_和_。(2)由表可知，_株系在35 条件下保持较平稳状态且光合速率较高，说明其抗高温性最好。这就提示我们可用_这一生理指标快速初步筛选抗高温品系。(3)研究人员发现筛选出的抗高温品系的抗虫性较差，欲通过基因工程对品种进一步改良，下面是改良过程示意图。a在获得的过程中