新教材适用高中生物第2章细胞工程第1节植物细胞工程课后习题新人教版选择性必修3

第2章细胞工程第1节植物细胞工程基础巩固1.下图表示四倍体兰花叶片植物组织培育的过程。下列相关叙述错误的是()四倍体兰花叶片愈伤组织芽、根等兰花植株A.通过消毒和无菌操作避开①②过程发生杂菌污染B.此兰花的花药经离体培育所得的植株为二倍体C.细胞全能性表达的前提是①过程,体现在②③过程D.需生长调整物质调控①②过程细胞的分裂和分化答案:B解析:由配子干脆发育成的个体是单倍体。2.植物组织培育可以形成愈伤组织,下列有关愈伤组织的叙述,错误的是()A.愈伤组织是离体细胞经过脱分化形成的B.形成愈伤组织的培育基不含有机物C.愈伤组织可以形成具有生根实力的胚状结构D.愈伤组织细胞的线粒体和核糖体中可能发生碱基互补配对答案:B解析:形成愈伤组织的培育基中既含无机物,也含有机物。3.下图为胡萝卜的离体组织在肯定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是()A.①②过程中均发生细胞的增殖和分化B.愈伤组织失去了细胞的全能性C.①②过程所用培育基的激素种类与浓度相同D.此过程获得的试管苗可能是杂合子答案:D解析:题图为胡萝卜的离体组织在肯定条件下培育形成试管苗的过程示意图。①为脱分化过程,在该过程中,细胞通过有丝分裂增殖,但不会发生分化;②为再分化过程,在该过程中,细胞也通过有丝分裂增殖,且不断分化。愈伤组织细胞含有该物种全部的遗传物质,仍具有全能性。①为脱分化过程,所用培育基是诱导脱分化的培育基,②为再分化过程,所用培育基为诱导再分化的培育基,这两个过程所用培育基的激素种类相同,但浓度不同。经植物组织培育获得的试管苗的基因型与母体相同,若母体为杂合子,则试管苗也为杂合子,因此此过程获得的试管苗可能是杂合子。4.关于影响植物组织培育的因素,下列说法正确的是()A.不同植物组织培育的难易程度不同,同一种植物材料培育的难易程度相同B.在植物组织培育中,应选择成熟的组织C.植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是相互独立的D.pH、温度、光照条件等对植物组织培育特殊重要答案:D解析:不同植物组织培育的难易程度不同,同一种植物材料培育的难易程度也会因年龄、保存时间等的不同而不同。在植物组织培育中,应选择幼嫩的组织。各种植物激素的作用是相互联系的,而不是相互独立的。5.与传统的有性杂交法相比,植物体细胞杂交最大的优点是()A.可使两个亲本的优良性状组合到一起B.可以实现远缘杂交育种C.可以培育出高产性状明显的新品种D.可以降低生产成本,提高经济效益答案:B6.下图表示利用铁皮石斛新生养分芽诱导培育出的拟原球茎(简称PLBs),在不同条件下生产生物碱的试验结果。下列叙述正确的是()A.通常用液体培育基B.选取的新生养分芽外植体需灭菌后再诱导培育C.黑暗条件不利于叶绿素的合成,光合作用无法进行D.光照条件下PLBs的质量与生物碱含量呈正相关答案:C解析:利用铁皮石斛新生养分芽诱导培育出拟原球茎(简称PLBs)的过程采纳了植物组织培育技术,通常在培育基中添加琼脂。选取的新生养分芽外植体需消毒后再诱导培育。光合作用必需在有光的条件下才能进行,叶绿素的合成须要光,因此黑暗条件不利于叶绿素的合成,光合作用无法进行。光照条件下,在15~50d的时间段内,PLBs的质量与生物碱含量均随培育时间的递增而增加,但在50~60d的时间段内,PLBs的质量略有增加,生物碱含量却渐渐下降,说明光照条件下PLBs的质量与生物碱含量不呈正相关。7.试验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)的叶肉细胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培育获得杂种植株。下列有关叙述错误的是()A.获得该杂种植株打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种B.可利用电融合法、离心法等方法诱导原生质体融合C.可利用光学显微镜视察,筛选出杂种原生质体D.若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为62条答案:D解析:获得该杂种植株的方法是植物体细胞杂交,其最大的优点是打破生殖隔离,实现远缘杂交育种。诱导植物原生质体融合时,可以采纳物理方法(电融合法、离心法等)和化学方法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等)。杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目之和,可通过显微镜视察染色体数目的变更,所以可利用光学显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体。若原生质体均为两两融合,则会形成3种细胞,即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞,杂种细胞,所以融合后的细胞中染色体数目为28条、96条或62条。8.有关植物组织培育的应用,下列叙述错误的是()A.微型繁殖能保持母体的优良性状B.作物脱毒时应选择植物的分生区细胞进行组织培育C.欲获得大量的细胞产物,可大规模培育愈伤组织细胞D.获得突变体时,诱导突变的对象是用于组织培育的外植体答案:D解析:微型繁殖技术运用了植物组织培育技术,属于无性繁殖,可以保持母体的优良性状。利用植物分生组织(病毒很少,甚至无病毒)进行培育可以使新长成的植株脱去病毒。愈伤组织具有旺盛的分裂实力和代谢实力,因此欲获得大量的细胞产物,可大规模培育愈伤组织细胞。在植物的组织培育过程中,细胞始终处于不断增殖的状态,因此它们简单受到培育条件和诱变因素的影响而产生突变。所以获得突变体时,诱导突变的对象是处于组织培育过程中的细胞,而不是外植体。9.紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践探讨。探讨主要流程如下图所示。请据图回答下列问题。(IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻挡线粒体的呼吸作用,二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同)(1)据图可知,本探讨主要利用了技术,图中要获得原生质体须要用处理原材料。

(2)在试验前需通过预试验来探讨R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织实力的临界浓度,请写出试验的设计思路:。

(3)图中①过程若用物理法,可运用,推想在融合后只有异源融合产物能够存活的缘由是。

(4)图中③过程愈伤组织经过形成再生植株,这一过程的原理是。请谈谈利用此项技术进行育种的优点:。答案:(1)植物体细胞杂交纤维素酶和果胶酶(2)将获得的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中,培育一段时间后,视察原生质体的再生状况(3)电融合法或离心法异源融合产物因代谢互补可复原生长并获得再生实力(4)再分化植物细胞的全能性打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等解析:(1)由题图可知,本探讨主要利用了植物体细胞杂交技术。植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,去除细胞壁可用酶解法,故图中要获得原生质体须要用纤维素酶和果胶酶处理原材料。(2)将获得的原生质体分别放置在不同浓度的R-6G或IOA溶液中,培育一段时间后,视察原生质体的再生状况,可获得R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织实力的临界浓度。(3)图中①表示人工诱导原生质体融合,若用物理法可运用电融合法或离心法。融合后的细胞中,只有异源融合产物能够存活的缘由是异源融合产物因代谢互补可复原生长并获得再生实力。(4)图中③过程为愈伤组织经过再分化形成再生植株,这一过程的原理是植物细胞的全能性。植物体细胞杂交技术的优点主要是能打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等。10.植物细胞工程在植物的脱毒及育种等方面有重要应用,请回答下列问题。(1)培育脱毒植株时,外植体宜选用(填“茎尖”或“叶片”),其缘由是。

(2)某种马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好,但二者存在杂交不亲和性,利用野生马铃薯种,通过细胞工程改进马铃薯栽培种品质的思路是

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(3)避开微生物污染、优化培育条件可提高植物组织培育的胜利率。在植物组织培育时,应从等方面制订措施,削减污染;在培育室中培育时,留意优化培育环境,限制等培育条件。答案:(1)茎尖茎尖细胞不携带病毒(或携带病毒数量极少),细胞全能性高[或叶肉细胞携带病毒(或病毒数量多),细胞的全能性低](2)将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合,经植物组织培育培育成植株(3)外植体消毒、培育基及器械灭菌、试验人员无菌操作温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)解析:(1)培育脱毒植株时,外植体宜选用茎尖,不选用叶片,理由是茎尖细胞全能性高,且其中几乎不含病毒,而叶肉细胞带病毒(病毒数量多),细胞的全能性低。(2)马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差,野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好,但二者存在杂交不亲和性,可采纳植物体细胞杂交技术,将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合,经植物组织培育培育成植株。(3)避开微生物污染、优化培育条件可提高植物组织培育的胜利率。在进行植物组织培育时,应从外植体消毒、培育基及器械灭菌、试验人员无菌操作等方面制订措施,削减污染;在培育室中培育时,留意优化培育环境,限制温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)等培育条件。实力提升1.某组织培育试验室的愈伤组织被真菌严峻感染,为查找污染缘由设计了4个试验,试验条件除图示以外其他均相同。下列各图表示试验结果,据图可得出的初步结论是()A.污染主要是由培育基灭菌时间过短造成的B.污染主要来源于组织培育所用的离体组织C.调整培育基pH能解决污染问题D.调整培育温度能解决污染问题答案:B解析:通过4个试验结果可以看出,培育基的灭菌时间、培育基的pH、培育温度对污染率没有太大的影响。由在肯定范围内,离体组织消毒时间越长,污染率越低可知,污染主要来源于组织培育所用的离体组织。2.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域,其获得途径如右上图所示。下列叙述错误的是()A.图中愈伤组织、脱毒苗和高产细胞系的获得都体现了植物细胞的全能性B.图中①和②分别表示辣椒组织培育中细胞的脱分化和再分化过程C.②过程中须要用相宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理D.用酶解法将愈伤组织分别成单细胞时,常用的酶是纤维素酶和果胶酶答案:A解析:细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍旧具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,题图中脱毒苗的获得体现了植物细胞的全能性,愈伤组织和高产细胞系的获得都没有体现植物细胞的全能性,A项错误。题图中①和②分别表示辣椒组织培育中细胞的脱分化和再分化过程,B项正确。再分化过程中须要用相宜配比的生长素和细胞分裂素溶液处理,以诱导细胞分化的方向,C项正确。用酶解法将愈伤组织分别成单细胞时,常用的酶是纤维素酶和果胶酶,以分解植物细胞之间的成分,D项正确。3.为探究矮牵牛原生质体的培育条件和植株再生实力,某探讨小组的试验过程如下图所示。下列有关叙述正确的是()A.过程①获得的原生质体需悬浮在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化C.过程③须要用秋水仙素处理诱导细胞壁再生D.原生质体虽无细胞壁,但仍旧保持细胞的全能性答案:D解析:过程①获得的原生质体需悬浮在等渗溶液中,若将得到的细胞置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中,则细胞会失水,发生皱缩。过程②需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化。过程③中细胞壁的再生,不须要用秋水仙素诱导。原生质体虽无细胞壁,但细胞内的遗传物质未变更,仍保持细胞的全能性。4.植物组织培育过程中发生脱分化时,可能发生变更的有()①植物细胞的形态结构②细胞内的遗传物质③细胞内表达的基因④细胞的分裂实力A.①②③④ B.①②③C.①③④ D.①②④答案:C解析:脱分化是高度分化的具有特定形态、结构和生理功能的细胞,在激素的诱导下,复原到未分化状态的过程。在该过程中,细胞原有的形态结构和功能丢失,细胞分裂实力增加,全能性表达实力增加,但遗传物质不变。5.(不定项选择题)在变更培育基中IAA(生长素)与KT(一种人工合成的细胞分裂素类生长调整剂)的比例时,可变更烟草愈伤组织的分化方向,如下表所示。下列相关叙述正确的是()培育基组别ⅠⅡⅢⅣ激素添加量IAA330.03—KT0.20.0210.2生长状况愈伤组织生根茎、叶分化无生长A.愈伤组织分化成为根、茎和叶的过程叫脱分化B.培育基中添加IAA可以促进生长和生根C.试验室用植物组织培育烟草时,运用的培育基的先后依次应为Ⅰ→Ⅲ→ⅡD.培育基中添加的IAA与KT的比值较高时,有利于茎、叶的形成答案:BC解析:愈伤组织分化成为根、茎和叶的过程叫再分化。IAA的作用是诱导细胞的分裂、促进根的分化,所以培育基中添加IAA可以促进生长和生根。由表中数据可知,Ⅰ诱导形成愈伤组织,Ⅱ诱导生根,Ⅲ诱导生芽,而植物的组织培育过程是先脱分化形成愈伤组织,再诱导再分化形成芽,然后诱导分化形成根。IAA添加量少,KT添加量多时,愈伤组织向茎、叶分化,即培育基中添加的IAA与KT的比值较低时,有利于茎、叶的形成。6.(不定项选择题)右图为细胞融合的简略过程(只考虑两个细胞的融合),若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的两个烟草品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。存在一对隐性纯合基因(rr或hh)时,在光照强度大于800lx的条件下,烟草植株不能生长。下列有关叙述正确的是()A.试验起先时可用纤维素酶和果胶酶去除不利于细胞融合的物质B.试验中除了杂种细胞外,还有5种融合细胞C.要想从融合细胞的培育液中分别出基因型为HhRr的杂种细胞,可在大于800lx的光照条件下培育、筛选D.试验中d细胞的基因型为HhhhRrrr答案:AC解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,依据酶的专一性,可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。只考虑两个细胞的融合,试验中除了杂种细胞外,还有两种同核融合细胞。存在一对隐性纯合基因(rr或hh)时,在光照强度大于800lx的条件下,烟草植株不能生长。因此要想从融合细胞的培育液中分别出基因型为HhRr的杂种细胞,可在大于800lx的光照条件下培育、筛选。由于a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的两个烟草品种的花粉,所以a的基因型可能为Hr或hr,b的基因型可能为hR或hr,融合后形成的杂种细胞的基因型可能为HhRr、Hhrr、hhRr、hhrr,经筛选后的d细胞的基因型为HhRr。7.为了获得植物次生代谢物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培育基中悬浮培育。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)在愈伤组织悬浮培育时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变更如下图