【生物】植物细胞工程的应用练习-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

植物细胞工程的应用练习一、选择题1．用植物组织培养技术繁殖一种名贵花卉的过程中，下列叙述不正确的是()A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞C．用花粉离体培养可获得单倍体植株，说明花粉细胞仍具有全能性D．诱导愈伤组织生根时，培养基内通常应含生长素类植物生长调节剂2．下列选项中关于细胞产物的工厂化生产的叙述，错误的是()A．细胞产物的工厂化生产是植物细胞工程的重要用途之一B．培养过程中需要脱分化形成愈伤组织，然后悬浮培养愈伤组织细胞C．培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分D．培养的愈伤组织需要经过再分化产生特定的组织细胞后才能产生特定的细胞产物3．金丝楸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．用扦插方法，诱导枝条生根发芽快速育苗B．采集幼芽嫁接到其他适宜的植物体上育苗C．用幼叶或茎的组织经组织培养制备胚状体育苗D．用花中的花粉粒经组织培养获得试管苗4．为探究提高蓝莓品质和产量的新途径，某生物兴趣小组的同学以兔眼蓝莓为实验材料进行脱毒处理，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述正确的是()A．取材时可选用兔眼蓝莓的芽尖等分生组织作为外植体B．用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液对外植体消毒时，时间越长效果越好C．对分化培养基灭菌前需添加生长素类、细胞分裂素类等植物生长调节剂D．脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大，产量更高，后代个体中更不易被病毒感染5．细菌或病毒感染植物时会借助输导组织的导管通道、胞间连丝等结构扩散，导致植物的产量和品质退化。但是被感染的植株茎尖分生组织的细胞中通常不含病毒，可以利用这些部位的细胞进行组织培养，快速生产出脱毒苗。下列叙述正确的是()A．植物细胞间进行物质运输和信息交流只能依靠胞间连丝B．植株茎尖分生组织的细胞中不含病毒的原因可能是该部位输导组织尚未发育完善且细胞间胞间连丝不发达C．纤维素酶既能去除细菌的细胞壁，又不损伤其内部结构D．生产脱毒苗的过程和细胞产物的工厂化生产所依据的原理都是植物细胞的全能性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aaBBB．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7．甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。下列相关叙述错误的是()A．照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞B．流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇C．杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株D．杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递8.植物组织培养技术常用于商业化生产，其过程一般为：无菌培养物的建立→培养物增殖→生根培养→试管苗移栽及鉴定。下列相关叙述错误的是()A．为获得无菌培养物，外植体要消毒处理后才可接种培养B．组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构C．提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根D．用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗不会出现变异9．科研人员研究发现，微藻能合成很多独特的对人体非常有益的生物活性物质，如EPA和DHA等不饱和脂肪酸。科研人员将自养的绿色巴夫藻和既可自养又能异养的四鞭藻进行融合，经筛选获得融合藻株。在自养培养条件下，测定它们的生长速率和EPA、DHA产率，如下表。下列有关说法不正确的是()藻体生长速率/(g·L－1·d－1)EPA产率/%DHA产率/%绿色巴夫藻0.0580.2120.073四鞭藻0.1400.058无融合藻0.1410.0670.054A.融合藻具有生长迅速并且能够合成EPA和DHA的优点B．诱导融合前用纤维素酶等处理两种藻以获得原生质体C．细胞诱导融合完成后培养体系中应有3种类型的细胞D．获得的融合藻还需进行克隆化培养和EPA、DHA检测10．芦笋是雌雄异株二倍体植物，雄株性染色体为XY，雌株性染色体为XX(YY型个体能正常存活且可育)，芦笋幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的过程图，下列有关叙述正确的是()A．雄株甲体细胞的染色体数目是植株乙染色体数目的2倍B．雄株甲和雄株丁培育过程中都有减数分裂的发生C．植株乙和植株丙性染色体组成可能为YY或XXD．雄株甲、植株乙和植株丙的培育过程中均有基因重组二、非选择题11．铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一，应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如图1。在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图2所示，请回答下列相关问题：(1)选用新生营养芽为外植体的原因是________________________________________，诱导外植体形成PLBs的过程称为________。(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在_________________________、___________________________、______________________。(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养基，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设置4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基____________后按比例加入。②实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。若初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________。③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的____________________________________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。12．为了获得植物次生代谢物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为____________。(2)在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12d后下降的原因有________________、__________________；培养液中蔗糖的作用是______________、______________。(3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经____________处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常采用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是________________________________________________________________________、____________________。13．植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。请分析回答下列问题：(1)该技术可以保持品种的____________，繁殖种苗的速度________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部____________。(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免________的污染。(3)微型繁殖过程中，通过调节__________和______________的配比，能影响愈伤组织分化出根或芽。(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是____________，单株鲜重的变化趋势是________________。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量______(填“能”或“不能”)满足自身最佳生长的需要。(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应________(填“降低”或“增加”)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。答案：1．B外植体消毒既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害，A正确。因为愈伤组织有细胞壁，细胞不能融合，所以在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，无法得到染色体加倍的细胞，B错误。用花粉离体培养可以得到单倍体植株，说明花粉细胞具有全能性，C正确。诱导愈伤组织生根时，培养基中应加入生长素类植物生长调节剂，且应高于细胞分裂素类植物生长调节剂的含量，D正确。2．D有些细胞产物可直接在愈伤组织阶段获取。3．D利用枝条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；幼芽嫁接属于无性生殖，能保持亲本的优良性状；植物组织培养属于无性生殖，用叶或茎的组织经组织培养制备胚状体育苗，能保持亲本的优良性状；花粉粒通过减数分裂产生，再离体培养获得试管苗可能会产生和亲本不同的性状，另外获得的单倍体一般不育。D错误。4．A芽尖等分生组织细胞分裂旺盛，且含病毒少，培养脱毒苗时常选用芽尖等分生组织作外植体，A正确；消毒时间不宜过长，否则容易对外植体造成伤害，B错误；植物生长调节剂应该在分化培养基灭菌后添加，C错误；脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大，产量更高，后代个体含病毒少，但不是不易被病毒感染，D错误。5．B胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息交流的通道，但不是唯一的方式，因为细胞膜也具有进行细胞间信息交流的功能，A错误；据题干信息“细菌或病毒感染植物时会借助输导组织的导管通道、胞间连丝等结构扩散”，可推测植株茎尖分生组织的细胞中不含病毒的原因可能是该部位输导组织尚未发育完善且细胞间胞间连丝不发达，B正确；细菌的细胞壁的主要成分是肽聚糖，纤维素酶不能去除其细胞壁，C错误；分生组织细胞经组织培养生产出脱毒苗过程的原理是植物细胞的全能性，但细胞产物的工厂化生产没有体现植物细胞的全能性，D错误。6．C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正确；单倍体育种相较于杂交育种来说，明显缩短了育种年限，B正确；AaBb植株的花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab四种，所以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正确。7．C杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导，先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化成为杂种植株，C错误；甲品种控制多种优良性状的基因为核基因，杂种植株细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因，精子中具备一半核基因，能通过父本(精子)进行传递，D正确。8.D植物组织培养过程中应注意无菌操作，为获得无菌培养物，外植体要经过表面消毒处理后，才能进行培养，所用的培养基必须彻底灭菌，A正确；组织培养过程中也可无明显愈伤组织形成，直接形成胚状体等结构，B正确；生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，因此提高培养基中生长素和细胞分裂素的比值，有利于诱导生根，C正确；用同一植株体细胞离体培养获得的再生苗可能会出现变异，如在愈伤组织的培养过程中可能发生基因突变等变异，D错误。9．C根据表格可知，融合藻生长速率最大，且能合成EPA和DHA,A正确；诱导两种藻细胞融合前需先用纤维素酶等处理以获得原生质体，便于细胞膜融合，B正确；细胞诱导融合完成后，培养体系中应有未融合的绿色巴夫藻细胞、四鞭藻细胞以及两个绿色巴夫藻细胞融合体、两个四鞭藻细胞融合体、一个四鞭藻细胞和一个绿色巴夫藻细胞融合体，共5种类型的细胞，C错误；获得的融合藻还需进行克隆化培养和EPA、DHA检测，以便获得符合要求的融合细胞，D正确。10．C雄株甲是利用植物组织培养得到的，植株乙是通过单倍体育种得到的，二者体细胞的染色体数目相等，A错误；雄株甲是采用植物组织培养技术得到的，培育过程中进行的是有丝分裂，B错误；植株乙和植株丙都是由花粉(性染色体为X或Y)经染色体加倍得到的，因此性染色体组成都有可能是XX或YY，C正确；雄株甲的培育过程属于无性生殖，没有发生基因重组，D错误。11．(1)新生营养芽分裂能力强，细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs脱分化(2)开始增重的时间早增重持续的时间长PLBs增重的量更多(3)①灭菌、冷却②75③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大12．(1)脱分化(2)蔗糖浓度下降pH降低提供能源调节渗透压(3)秋水仙素(或低温)果胶经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期解析：(1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程是脱分化。(2)由图可知12d后细胞干重下降，原因是蔗糖浓度下降、pH降低。蔗糖的作用是可以作为碳源提供