2024-2025学年高中生物课时作业六植物细胞工程的应用含解析苏教版选修3

PAGE7-课时分层作业(六)(建议用时：45分钟)[基础达标练]1．红江橙种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采纳茎尖分生组织离体培育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育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【解析】采纳茎尖分生组织细胞离体培育获得脱毒种苗的技术是植物的组织培育，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，植物组织培育技术的原理是植物细胞的全能性。【答案】C2．下列有关植物细胞工程在生产上的应用，不正确的是()A．利用植物茎尖进行组织培育，可以获得脱毒苗B．用人工薄膜将愈伤组织包装可制成人工种子C．利用细胞培育工业化生产人参皂苷，提高产量D．对愈伤组织进行诱变处理，从分化的植株中筛选新品种【解析】本题考查植物细胞工程的应用。植物的茎尖不含病毒或含病毒较少，可用于培育脱毒苗，A对；人工种子中包埋的是胚状体而不是愈伤组织，B错；应用植物细胞培育技术培育人参细胞，从中提取人参皂苷，C对；愈伤组织的分裂实力较强，此时进行诱变处理，可获得突变的新品种，D对。【答案】B3．下列各项培育植物新品种的过程中，不经过愈伤组织阶段的是()A．通过植物体细胞杂交培育白菜—甘蓝杂种植株B．通过多倍体育种培育无子西瓜C．通过单倍体育种培育优质小麦D．通过基因工程培育转基因抗虫水稻【解析】植物体细胞杂交、单倍体育种、基因工程育种均经过植物组织培育过程，所以需脱分化形成愈伤组织。植物多倍体育种通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，所以B选项符合题意。【答案】B4．下列关于植物细胞工程在生产应用上的叙述，正确的是()A．切取肯定大小的草莓茎尖进行组织培育，可获得抗病毒新品种B．对马铃薯愈伤组织进行人工诱变，可获得能分泌乳腺蛋白的新品种C．在组织培育获得的楸树胚状体外包袱上人工胚乳、种皮制成人工种子D．在发酵罐中培育人参的胚状体细胞，大量生产人参皂苷粉【解析】通过植物组织培育可以获得脱毒植物，但不能培育出抗病毒的新品种；人工诱变并不能产生非本物种的基因，对马铃薯愈伤组织进行人工诱变，不行能获得能分泌乳腺蛋白的新品种；人工种子是在植物组织培育获得的胚状体外包袱人工胚乳和人工种皮制成的；获得细胞产物，应将植物细胞培育到愈伤组织阶段。【答案】C5．下列有关植物细胞工程的叙述，错误的是()A．通过培育植物细胞，可获得大量的细胞代谢产物B．在培育基中加入不同浓度的氯化钠溶液，可筛选出抗盐植株C．原生质体培育结合基因工程技术，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不同【解析】植物细胞工程中培育特定细胞系，实现产生次生代谢产物的克隆和产物的工业化生产，故A正确；在培育基中加入不同浓度的NaCl能筛选抗盐植株，故B正确；去掉细胞壁后的植物细胞叫原生质体，比较简单摄取外来的遗传物质，如DNA，因而原生质体培育结合基因工程技术，可获得具有特定性状的新植株，故C正确；不同种类的植物或同种植物不同基因型个体之间遗传性有差异，细胞全能性的表达程度大不相同。【答案】D6．人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培育的芽尖细胞得到，也可以通过试管培育的花粉或胚囊获得，由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。请据此推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育技术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．该项技术的胜利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育技术，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】C7．利用植物的茎尖或叶片、茎段、花药、花粉等，在无菌条件下，培育在人工配制的培育基上，使它发育成完整的植株。这种技术可以用来培育植物新品种，也可以在较短时间内大量繁殖植物，还可以防止植物病毒的危害。下列关于这种技术的叙述，正确的是()①这种技术利用了植物细胞的全能性②这种技术叫作组织培育③这种技术属于细胞工程的应用领域之一④这种技术是一种无性繁殖的方式A．① B．①②C．①②③ D．①②③④【解析】植物体细胞都含有该物种的全套遗传信息，所以每个细胞理论上都具有全能性，都有发育成完整生物体的潜能。植物组织培育就是在体外通过人工方法，让植物细胞表现出全能性，是植物细胞工程的一个基础技术手段。因为没有生殖细胞的结合，所以属于无性生殖方式。【答案】D8．下图是四倍体兰花的叶片通过植物组织培育形成植株的示意图，相关叙述中正确的是()四倍体兰花叶片eq\o(→,\s\up10(（1）))愈伤组织eq\o(→,\s\up10(（2）))胚状体eq\o(→,\s\up10(（3）))植株A．(2)阶段会发生减数分裂过程B．(1)阶段需生长素而(3)阶段需细胞分裂素C．此过程体现植物细胞具有全能性D．此兰花的花药离体培育所得植株为二倍体【解析】愈伤组织只能进行有丝分裂，不能进行减数分裂；脱分化和再分化过程都须要生长素和细胞分裂素；植物组织培育体现了植物细胞具有全能性；花药离体培育所得的植株是单倍体。【答案】C9．用植物组织培育方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽实力的胚状体结构，若包袱上人造种皮，制成人工种子。其过程如下图所示。下列相关叙述，错误的是()A．从植物体细胞到种苗形成的过程说明植物细胞具有全能性B．进行②过程时，不须要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁C．再分化发生在④步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程D．需细胞分裂素和生长素的诱导，能刺激愈伤组织的形成【解析】从植物体细胞到种苗形成的过程说明植物细胞具有全能性，A正确；进行②脱分化过程时，不须要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，B正确；再分化发生在③步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程，C错误；脱分化形成愈伤组织的过程，须要细胞分裂素和生长素的诱导刺激，D正确。【答案】C10．植物组织培育的过程如下图所示。请分析并回答问题。eq\a\vs4\al(离体的组,织或器官)eq\o(→,\s\up10(A))愈伤组织eq\o(→,\s\up10(B))胚状体eq\o(→,\s\up10(C))植株(1)愈伤组织是由离体的组织或器官通过A__________过程获得的，B、C过程是通过细胞的__________实现的。(2)胚状体依据其来源不同，可以分为“体细胞胚”和“花粉胚”。①用花药离体培育可获得“花粉胚”，同种植物的花粉胚与体细胞胚在染色体数目上的主要区分是_____________________________________。②假如用________处理二倍体植物的花粉胚，能获得可育的植株，该过程是________育种中不行缺少的步骤。③在肯定条件下培育离体细胞可以形成体细胞胚进而发育成完整的植株，其根本缘由是每个细胞都含有______________，这一过程体现了_____________。【解析】(1)由离体组织或器官获得愈伤组织的过程是脱分化的过程，由愈伤组织通过再分化和培育可获得新的植株，这一过程不仅有细胞的分裂过程，也有细胞分化的过程。(2)二倍体的花粉胚细胞内含一个染色体组，由其发育成的植株高度不育，若要获得可育植株，须要对花粉胚进行染色体加倍处理，例如用秋水仙素处理，这样的育种方式称为单倍体育种。【答案】(1)脱分化分裂和分化(2)①花粉胚细胞中的染色体数目是体细胞胚的一半②秋水仙素单倍体③本物种的全套基因(或全套遗传信息)植物细胞的全能性[实力提升练]11．如图表示利用植物细胞工程对棉花进行改良的过程，①②③④表示试验过程，请据图回答，下列说法正确的是()外源基因↓②棉花叶肉细胞eq\o(→,\s\up10(①))原生质体eq\o(→,\s\up10(③))愈伤组织eq\o(→,\s\up10(④))根、芽→棉花幼苗A．外源基因能够导入并大量复制的物质基础是自然界共用一套密码子B．②过程能定向变更原生质体的遗传特性C．③过程只能通过液体悬浮培育技术才能实现D．基因工程技术与花药离体培育技术相结合可快速获得纯合棉花植株【解析】据图分析，①表示用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；②表示将外源基因导入原生质体，常用农杆菌转化法；③表示脱分化，④表示再分化。A、外源基因能够导入的缘由是它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构，外源基因可以在宿主细胞表达产生相应的蛋白质，说明全部的生物共用一套密码子，A错误；B、基因工程目的性强，育种周期短，能定向改造生物的遗传性状，B正确；C、愈伤组织培育时用固体培育基，在液体培育基中加入琼脂，C错误；D、花药离体培育得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理抑制纺锤体的形成，使得染色体数目加倍，才能获得纯合植株，D错误。【答案】B12．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采纳了下图所示的方法，图中两对相对性状独立遗传，据图分析不正确的是()A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B．过程②可以取任一植株的花药作培育材料C．过程③包括脱分化和再分化两个过程D．图中筛选过程不变更抗病基因频率【解析】过程①多次自交和筛选，纯合高蔓抗病番茄植株的比例会增大，故A正确。过程②是花药离体培育，选用任一株Fl的花粉均可，故B正确。过程③是植物组织培育获得植株的过程，包括脱分化和再分化两个阶段，故C正确。筛选纯合高蔓抗病番茄植株的实质是定向变更基因频率，使高蔓抗病基因的频率提高，故D错误。【答案】D13．制造人工种子的原理是在组织培育得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包袱，并在薄膜以内放入一些养分物质，如图所示。据此推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养分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更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”细胞汲取养分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养分物质出来。【答案】C14．下图表示花药离体培育及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题：(1)过程①是把幼小的花药分别出来，在无菌条件下放在人工培育基上进行离体培育，该培育基中加入的养分物质应当有______________________(至少答两种)，加入的激素有________、________。(2)过程②是花药在培育基所供应的特定条件下发生多次细胞分裂，形成愈伤组织，此过程叫作________，细胞分裂的方式是______________。(3)过程③是诱导愈伤组织分化出芽和根，这一过程叫____________，然后长成植株。要使该植株染色体数目加倍通常采纳肯定浓度的__________处理。(4)花药离体培育应用的是____________技术，其理论基础是__________。【解析】(1)植物组织培育须要养分物质，主要包括大量元素、微量元素、有机物(如甘氨酸、肌醇、维生素、蔗糖等)等，用到的植物激素为生长素和细胞分裂素。(2)脱分化是由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，此过程细胞进行有丝分裂。(3)愈伤组织通过再分化形成芽和根，经过花药培育得到的植株为单倍体，表现为高度不育，对茎尖或花粉用秋水仙素处理，染色体加倍。(4)花药离体培育是通过植物组织培育技术将生殖细胞培育成一个完整个体，应用的理论基础为细胞的全能性。【答案】(1)矿质元素、蔗糖、维生素等生长素细胞分裂素(2)脱分化有丝分裂(3)再分化秋水仙素(4)组织培育细胞的全能性15．科学家从悬浮培育的单细胞、离体花粉或胚囊中，通过植物组织培育技术获得胚状结构(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”。胚状体在肯定的条件下，可以通过个体发育过程形成植株。将其包埋在一个能供应养分的胶质中，外面包袱上人造种皮，便制成了“人工种子”。目前，我国科学家利用植物组织培育技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上胜利诱导出胚状体，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”进行植物组织培育获得胚状体的过程：__________________________。(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____________，其中富含养分物质，这是因为___________________________________________________________________________________________________________________。为了满意胚状体代谢的需求，“人造种皮”还必需具有良好的____________性能。(3)培育胚状体利用了____________这一项生物技术。在该过程中，培育基中须要添加________和________两种激素，还须要对培育基进行严格的________。(4)某二倍体植物基因型为DdTt，利用这种生物技术采纳花药离体培育的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种种子萌发形成的个体为______，基因型为_