【全程方略】高中生物 2.1.2 植物细胞工程的实际应用课时提升训练 新人教版选修3(1).doc

课时训练速提升【基础达标】1.植物的微型繁殖技术是指()a.植物体细胞杂交技术 b.嫁接c.营养繁殖 d.植物组织培养2.(2013蚌埠高二检测)甘薯种植多年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办法是()a.选择优良品种进行杂交 b.进行远缘体细胞杂交c.利用芽尖进行组织培养 d.人工诱导基因突变3.对人工种子正确的解释是()a.通过科学手段人工合成的种子b.利用植物组织培养技术获得的种子c.种皮能自我生成的种子d.人工种子发芽率低4.人参皂甙干粉工厂化生产,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5.仅运用植物组织培养技术,不能培育或生产出()a.抗虫棉 b.无病毒植物c.人工种子 d.细胞产物生物碱6.(2013嘉兴高二检测)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()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7.下列有关植物细胞工程应用的叙述,错误的是()a.以根尖、茎尖为材料利用组织培养技术可获得具有抗病毒的新品种b.利用组织培养技术获得人工种子,能保持亲本的性状c.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d.利用植物体细胞杂交技术获得“萝卜甘蓝”,克服了生物远缘杂交不亲和的障碍8.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”。胚状体在一定的条件下,可以通过个体发育过程形成植株。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”。目前,我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体,而美、法等各国正着手将人工种子市场化、商品化。(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三部分组成。包埋胚状体的胶质相当于自然种子中的,其中富含营养物质,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)利用“人工种子”繁殖后代属于 。(7)该项技术的成功应用,反映了细胞的性。【能力提升】1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化生产,这是利用了该项技术的哪些特点()a.操作简单b.使优良性状组合在一起c.培育新的性状d.高效性和保持种苗的优良遗传特性2.下列生物工程技术的实际应用过程中能形成愈伤组织的是()作物脱毒 细胞产物的工厂化生产生产人工种子 转基因植物的培养a. b. c. d.3.(2013揭阳高二检测)红江橙种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的()a.有丝分裂 b.分化c.减数分裂 d.全能性4.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,应分别选用的编号是()a. b. c. d.5.某优良品种水稻的基因型为aabb,其花药通过组织培养形成了试管苗。下列对这一培养过程的叙述中,正确的是(多选)()a.花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程b.试管苗有四种基因型,其体细胞含有一个染色体组c.通过该过程培育出的试管苗还不能直接用于生产d.这些试管苗自交,后代性状不发生分离6.（2013新课标全国卷）甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分a，乙含有效成分b。某研究小组拟培育同时含有a和b的新型药用植物。回答下列问题：（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。（3）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。7.(能力挑战题)(2013宿迁高二检测)美国科学家将胡萝卜韧皮部的单个细胞培养成完整植株,如下图所示,请回答:(1)科学家所用的胡萝卜韧皮部的细胞,在正常生物体内能否进行有丝分裂?说明原因。 。(2)离体的韧皮部细胞在一定条件下,通过和形成的许多植物的特点是 。(3)此实验证明了高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,即具有,高度分化的细胞具有此特性是由于 。(4)下表为几种组织培养的培养基配方的部分成分及培养条件和特点。培养基作用糖类大量元素微量元素植物激素条件培养愈伤组织的培养基蔗糖n、p、k、ca、mg、s等b、cu、mn、mo、fe等2,4-d25黑暗培养根尖的培养基蔗糖n、p、k、ca、mg、s等b、cu、mn、mo、fe等细胞分裂素、生长素15黑暗培养茎尖的培养基蔗糖n、p、k、ca、mg、s等b、cu、mn、mo、fe等萘乙酸18连续光照根据上表分析说明,组织培养的条件是: 。(5)试简要说明组织培养技术的优点以及这一技术在实践中的具体应用(举例)。答案解析【基础达标】1.【解析】选d。植物的微型繁殖技术是指快速高效繁殖优良品种的植物组织培养技术。2.【解析】选c。本题考查植物组织培养的应用。利用芽尖通过组织培养能够快速得到大量的甘薯脱毒苗,提高繁殖率。3.【解析】选b。人工种子就是以通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。该种子在适宜条件下同样能萌发长成幼苗,因此人工种子的发芽率并不低。4.【解析】选b。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含量高的细胞株,然后进行大规模发酵生产。5.【解析】选a。抗虫棉需首先通过dna重组技术把外源抗虫基因转入棉花细胞,然后再通过植物组织培养技术培育,获得抗虫棉。而无病毒植物的培育、人工种子及细胞产物生物碱仅通过植物组织培养技术即可获得。6.【解析】选b。由愈伤组织形成胚状体结构的过程叫再分化,发生在c过程,故选项b错。b过程是指植物组织形成愈伤组织的过程,叫脱分化;脱分化、再分化都是由培养基中不同激素及其浓度比决定的;植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性;人工种子的优点是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。7.【解析】选a。紫草素可以通过组织培养产生紫草素的细胞来实现;植物体细胞杂交的优势是克服远缘杂交不亲和的障碍;根尖和茎尖病毒极少,甚至无病毒,可获得脱毒植株,但并非获得抗病毒的新品种。8.【解题关键】本题可从分析植物组织培养的操作过程出发,分析胚状体的形成过程。另外对人工种子种皮成分的分析和理解也是本题的解题关键。【解析】本题主要考查植物组织培养的应用。(1)(4)胚状体一般是利用愈伤组织分化形成的。利用胚状体制“人工种子”时,需包裹上“人造种皮”、胶质等,为了满足胚状体代谢的需求,“人造种皮”则必须具有良好的透水、透气性能,以利于胚状体吸收水分和氧气。包埋胚状体的胶质相当于自然种子中的胚乳或子叶,富含营养物质,能为胚状体的发育提供营养物质。一般来说,对于二倍体植物,若“人工种子”由花粉培养发育,得到的植株一般不可育;若由体细胞经组织培养发育,则是可育的。“人工种子”的培养,可用于苗木的快速繁育,无病毒植株培养,解决有些作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题。(5)(7)培育胚状体利用了植物组织培养这一项生物技术。在该过程中培养基中需要添加生长素和细胞分裂素两种激素,它们对培养分化的方向具有决定性作用。另外,还需要对培养基进行严格的灭菌,防止杂菌感染。由于“人工种子”只能获得一个亲本的性状,因此,利用“人工种子”繁殖后代属于无性繁殖。该项技术的成功应用,反映了细胞的全能性。答案:(1)离体的细胞愈伤组织胚状体(2)胚乳或子叶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(回答其中的两项)(5)植物组织培养生长素细胞分裂素灭菌(6)无性繁殖 (7)全能【能力提升】1.【解析】选d。植物微型繁殖技术繁殖植物就是利用其优点:一是繁殖高效快速,二是能保持优良品种的遗传特性。植物微型繁殖技术的方法是植物的组织培养技术,是一种无性繁殖方式,后代与亲代性状相同,操作过程并不简单。2.【解析】选d。作物脱毒、细胞产物的工厂化生产、生产人工种子都是植物细胞工程的实际应用,其技术基础是植物的组织培养技术,都有脱分化形成愈伤组织的过程。转基因植物的培养利用的是基因工程技术和植物组织培养技术,该过程中也要形成愈伤组织。3.【解析】选c。采用茎尖分生组织细胞离体培养获得脱毒种苗的技术是植物的组织培养,整个过程中植物细胞的分裂方式都是有丝分裂,不涉及减数分裂,植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性。4.【解析】选b。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。5.【解析】选a、b、c。花药通过组织培养形成了试管苗要采用组织培养技术,该过程要先经过脱分化形成愈伤组织,再通过再分化形成试管苗;由水稻的基因型为aabb可知水稻为二倍体,其配子含一个染色体组,由配子发育成的试管苗的体细胞中含有一个染色体组;试管苗为单倍体,是高度不育的,不能通过有性生殖繁殖后代,不能直接用于生产。6. 【解题关键】本题考查植物细胞工程中体细胞杂交技术，解答本题需关注以下三点：（1）植物体细胞杂交过程包括酶解、原生质体融合、脱分化和再分化、植物组织培养。（2）杂种植株的可育判断（染色体联会是否正常）。（3）人工种子的制备利用的是胚状体、不定芽、顶芽、腋芽外面包上人工种皮获得。【解析】本题主要考查植物体细胞杂交过程。（1）纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分，去除细胞壁常用的方法是用纤维素酶和果胶酶处理。去除细胞壁后，得到原生质体。诱导融合后，原生质体需要经过脱分化过程形成愈伤组织，然后经过再分化形成完整的杂种植株。（2）多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，多倍体后代不育一般是由于减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，无法形成正常配子导致不育。（3）经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽或腋芽，包裹上人工种皮即可形成人工种子。答案：（1）纤维素果胶原生质体愈伤再分化（或分化）植物体细胞杂交技术（2）体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体（其他合理答案也可）在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常（其他合理答案也可）（3）胚状体、不定芽、顶芽、腋芽（答对其中一个即可）7.【解析】(1)在生物体内已经高度分化的细胞不再具有分裂能力。(2)(3)胡萝卜韧皮部细胞为体细胞,其细胞核内含有其生长发育所需要的全套遗传物质。离体韧皮部细胞在一定条件下经过脱分化和再分化,最终发育成完整植株。由于该繁殖方式为无性繁殖,因而形成的后代植物性状相似。(4)根据表中不同组织的培养所需的物质和条件可以看出:组织培养的培养基中一般都含有维持植物组织正常生长和发育的物质(有机物和无机物),如蔗糖、大量元素和微量元素等;不同功能的培养基中还必须含有不同种类和浓度的植物激素;同时因为培养的目的不同,培养的外界条件(光照和温度等)也不同。(5)该项技术属于无性繁殖范畴,不但能保持亲