2024年春高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.2植物细胞工程的实际应用课堂演练含解析新人教版选修3

PAGEPAGE102.1.2植物细胞工程的实际应用[随堂检测]1．(2024·扬州高二检测)通过植物组织培育技术繁育农作物，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．变更植物的基因型解析：选D。植物组织培育技术不仅可以保持优良亲本的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，A、B两项均正确；利用该技术还可以培育脱毒苗，因为选材部位是植物分生区旁边的新生组织，没有或极少感染病毒，所以由培育的脱毒苗长成的植株是无病毒植株，C项正确；经该技术培育的植株跟亲本基因型相同，D项错误。2．如图是利用三倍体香蕉的茎尖培育脱毒香蕉植株的过程示意图。下列叙述正确的是()eq\x(茎尖组织)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(胚状体)eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(幼苗)eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(脱毒植株)A．①～③过程中发生了有丝分裂和减数分裂B．对香蕉进行花药离体培育可获得单倍体C．②阶段为脱分化过程D．X代表愈伤组织解析：选D。X代表愈伤组织，①代表脱分化过程，②代表再分化过程，③④代表个体发育过程；题图所示为细胞的有丝分裂和分化过程，没有发生减数分裂；香蕉没有花粉，所以不能对香蕉进行花药离体培育获得单倍体。3．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：选C。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。4．(2024·河南郑州一中高二期中)花粉植株是体细胞遗传探讨和突变育种的志向材料。下面是培育四季柑桔(2N＝18)花粉植株的过程示意图，有关叙述错误的是()eq\x(\a\al(取花蕾,并消毒))eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(\a\al(取花粉粒，接,种到培育基A))eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(\a\al(愈伤组织接,到培育基B))eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(\a\al(丛芽转接到,培育基C))eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(\a\al(转接到培,养基D))eq\o(→,\s\up7(⑤))eq\x(\a\al(花粉,植株))A．花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培育B．过程③是细胞再分化，其根本缘由是基因选择性表达C．四种培育基所含植物激素的种类和比例有差异D．视察处于分裂中期的四季柑桔花粉植株根尖细胞，可视察到18条染色体答案：D5．(2024·江苏南京期中)如图为植物组织培育的基本过程，则制备人工种子及生产治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，应分别选用编号()①外植体eq\o(→,\s\up7(脱分化))②愈伤组织eq\o(→,\s\up7(再分化))③胚状体→④植株A．④② B．③②C．③④ D．④③解析：选B。人工种子是指将已分化的胚状体等用合适的人工薄膜进行包袱得到的种子；获得细胞产物紫草素只需培育到愈伤组织阶段，无需获得植株。6．(2024·安徽淮北模拟)红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌症有肯定的疗效。如图是红豆杉植株组织培育和细胞培育的流程图。请据图回答下列问题：(1)图中②为愈伤组织，通过B过程可最终产生新的植株，通过C过程可产生大量细胞，则图中A、B、C分别表示的过程为______________________________________。其中B过程的实质是________________________________________________。(2)对⑤的培育一般要采纳________培育基，并要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是_______________________________________________________。(3)对⑤的培育可获得代谢产物——紫杉醇，但培育后期紫杉醇产量下降，其缘由包括________________________________________________等。(4)若①是红豆杉(基因型为DdTt)的花药，可选用________(填编号)制成人工种子，该“种子”萌发的幼苗用______处理，可快速获得纯种植株，该植株的基因型为______________。解析：图中①为红豆杉离体的植物器官、组织或细胞(外植体)，②为愈伤组织，③为试管苗(胚状体)，④为植物体，⑤为大量的红豆杉细胞；再分化的实质是细胞内基因的选择性表达。⑤的培育目的是使细胞快速增殖，一般采纳液体培育基进行培育，在培育过程中通入无菌空气是为了保证细胞生长过程中氧气的供应，不断搅拌的目的是让细胞和培育液充分接触；液体培育的后期，由于细胞代谢产物的积累，以及养分物质的消耗，导致活细胞数量削减，其代谢产物削减；红豆杉的花药经培育可获得单倍体，再经秋水仙素处理，可使染色体加倍，快速获得纯种植株；假如亲本的基因型为DdTt，则获得的纯种植株的基因型有DDTT、DDtt、ddTT、ddtt四种。答案：(1)脱分化、再分化、有丝分裂基因的选择性表达(2)液体保证氧气的供应、使细胞和培育液充分接触(3)活细胞数量削减，某些代谢产物的积累(4)③秋水仙素DDTT、DDtt、ddTT、ddtt7．(2024·湖北七市联考)育种工作者利用不同的方法进行了如下四组试验。请据图回答问题：(1)图中Ⅰ过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗A的过程须要经过____________两个关键步骤，该过程依据的原理是_____________________________。(2)植物组织培育除了须要供应肯定的养分、________、温度和光照外，还必需在________的条件下进行。(3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，少室(M)对多室(m)为显性，限制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关试验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是________________________。Ⅲ过程中植物体C的基因型为____________________________________。(细胞A为两两融合细胞)(4)图Ⅲ、Ⅳ过程中须要去除细胞壁，获得具有活力的________________________。(5)在图中Ⅳ过程中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本缘由是_________________________________________________________________。解析：(1)图中Ⅰ为植物组织培育过程，须要经过脱分化和再分化两个关键步骤，其原理是植物细胞的全能性。(2)植物组织培育除了须要供应肯定的养分、植物激素(生长素、细胞分裂素)、温度和光照外，还必需在无菌的条件下进行。(3)Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是有丝分裂。红果多室(Yymm)番茄植株产生的花粉基因型为Ym、ym，故Ⅲ过程中植物体C的基因型为YYmm、Yymm或yymm。(4)植物体细胞杂交时，要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，获得原生质体。(5)图中Ⅳ过程中经植物体细胞杂交获得的植株具有两个亲本的遗传物质，能表现出两个亲本的遗传性状。答案：(1)脱分化和再分化植物细胞的全能性(2)植物激素(生长素、细胞分裂素)无菌(3)有丝分裂YYmm或Yymm或yymm(4)原生质体(5)具有两个亲本的遗传物质[课时作业]一、选择题1．(2024·徐州高二检测)生产上采纳茎尖分生组织离体培育的方法快速繁殖脱毒种苗，该过程不涉及细胞的()A．有丝分裂 B．减数分裂C．细胞脱分化 D．细胞再分化解析：选B。该过程是植物组织培育技术，包括两个重要的阶段：细胞脱分化和细胞再分化。因为只是培育到“种苗”阶段，故整个过程只有植物的养分生长，细胞增殖方式只是有丝分裂，减数分裂方式要等到植株开花牢固进行生殖生长时才会出现。2．(2024·河北邢台高二期末)如图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程，其中①～⑧表示操作步骤，a、b表示分子，c～e表示培育过程，其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培育。下列有关叙述正确的是()A．用到限制酶和DNA连接酶的是步骤①②B．步骤④进行前需使细菌处于感受态C．步骤⑤的主要目的是培育细菌D．步骤⑦和⑧是脱分化和再分化解析：选B。①表示目的基因的获得，须要用到限制酶，②切割质粒产生黏性末端的过程，也须要用到限制酶，这两个过程都不须要DNA连接酶，A错误；将目的基因导入农杆菌细胞时须要采纳感受态转化法，即步骤④进行前需使细菌处于感受态，B正确；步骤⑤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因，C错误；步骤⑦表示植物组织培育过程，包括脱分化和再分化两个过程；⑧表示植物的生长发育过程，D错误。3．人工种子是人们仿照自然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像自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育的芽尖细胞制得，也可以用通过试管培育的花粉或胚囊制得，由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。请据此推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实力差、结子困难等问题B．培育胚状体运用了植物组织培育技术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1∶1D．该项技术的胜利应用体现了细胞的全能性解析：选C。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2∶1。4．(2024·海淀高二检测)如图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培育形成植株的过程，相关叙述中正确的是()eq\x(四倍体兰花叶片)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(愈伤组织)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(胚状体)eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(植株)A．②阶段和③阶段会发生减数分裂B．①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素C．①阶段有细胞增殖但无细胞分化D．此兰花的花药离体培育所得植株为二倍体解析：选C。整个组织培育的过程不会出现减数分裂，A项错误；培育基中两种植物激素混合运用，只是不同的阶段激素配比有所不同，B项错误；①阶段是脱分化阶段，没有细胞分化，只有有丝分裂，C项正确；虽然四倍体植株产生的花粉细胞内有两个染色体组，但经过花药(粉)离体培育得到，依旧叫单倍体植株，由含有两个染色体组的受精卵或体细胞(经植物组织培育)发育而来的植株才叫二倍体，D项错误。5．(2024·天津十二校联考)下面的简式表示植物组织培育的大致过程，据此推断不正确的是()①eq\o(→,\s\up7(脱分化))②eq\o(→,\s\up7(再分化))③→④A．若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不同植物的遗传特性B．若①是二倍体植物的花粉，则④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①是人参细胞，对②进行扩大培育可提高细胞产物人参皂甙的产量D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育会发生性状分别解析：选D。若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则该细胞含有不同植物的遗传物质，因此④可能出现不同植物的遗传特性，A正确；若①是二倍体植物的花粉，则④是经花药离体培育获得的单倍体植株，其再经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种(纯种)，B正确；若①是人参细胞，则②是该人参细胞脱分化形成的愈伤组织，要提高细胞产物人参皂甙的产量，对②进行扩大培育即可，C正确；植物组织培育属于无性生殖，能保持亲本的优良性状，若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育不会发生性状分别，D错误。6．(2024·河北唐山一中月考)如图所示是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程，植物细胞A和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是()A．过程①须要将植物细胞A和B置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中B．过程②要用聚乙二醇等诱导原生质体a、b融合，主要依据的原理是细胞膜具有选择透过性C．将杂种细胞c培育成新植物体过程中须要依据生长发育进程更换培育基D．最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异，不行育解析：选C。过程①为去除细胞壁，将植物细胞A和B置于含有纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中，去除细胞壁后得到的原生质体易吸水涨破，A错误；过程②用聚乙二醇等诱导原生质体a、b融合，依据的原理是细胞膜的流淌性，B错误；将杂种细胞c培育成新植物体过程中，不同的发育阶段须要用不同的培育基，C正确；最终得到的植株相对于甲、乙来说，染色体数目有差异，但由于甲、乙都是二倍体植物，所以理论上得到的杂种植株是可育的，D错误。7．(2024·太原外国语学校高二月考)SOD是一种抗氧化酶，它能催化Oeq\o\al(－,2)形成H2O2，增加植物的抗逆性。下图为培育农作物新品种的一种方式。以下叙述正确的是()A．①过程中最常用的方法是采纳显微注射技术将SOD基因导入植物细胞B．②③分别表示脱分化、再分化过程，均无需严格的无菌操作就可以完成C．利用植物组织培育生产SOD时，须要将外植体培育到胚状体D．该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性答案：D8．(2024·福建八县一中高二期末)如图为利用体细胞诱变获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列有关叙述错误的是()A．过程①②培育基配方中，植物生长调整剂的浓度比例不同B．白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中RNA种类和数量相同C．将过程②形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗D．过程③常采纳的方法是向白三叶草幼苗喷洒肯定浓度的除草剂解析：选B。①为脱分化过程，②为再分化过程，确定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特殊是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培育过程中特别重要，所以过程①②培育基配方中，植物生长调整剂的浓度比例不同，A正确；白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同，但由于细胞选择表达的基因不同，因此它们所含RNA种类和数量不同，B错误；人工种子是通过植物组织培育得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子。因此，将过程②形成的胚状体制成人工种子可在短期内得到大量种苗，C正确；由于基因突变具有多害少利性和不定向性，须要进行检测与筛选，因此③常采纳的方法是向白三叶草幼苗喷洒肯定浓度的除草剂，D正确。9．(2024·甘肃天水甘谷一中高二期中)如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列相关叙述正确的是()A．①过程是脱分化，②过程是再分化B．②过程中需用肯定浓度的胰蛋白酶处理愈伤组织C．③过程需运用固体培育基，有利于细胞增殖D．图示过程体现了植物细胞的全能性答案：A二、非选择题10．(2024·长春高二检测)人工种子是人们仿照自然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像种子一样萌发生长，长成植物。人工种子的核心部件是个被外层物包袱的具有类似于胚功能的胚状体。将胚状体包袱在一个能供应养分的胶质中，便成了所谓的“人工种子”。据此回答下列问题：(1)人工种子依据的原理是________________，培育胚状体利用了______________技术。(2)包袱胚状体的胶质可看作自然种子的哪部分结构？________________________________________________________________________。(3)假如外植体是植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分别，①过程中可加入的是()A．蛋白酶 B．淀粉酶C．果胶酶 D．胰蛋白酶(4)②过程表示脱分化过程，其实质是____________________________；③表示再分化过程，其实质是________________________。(5)由人工种子萌发成的植株是否可育？________。解析：(1)人工种子能发育成完整植株，说明其细胞内含有个体发育所须要的全套遗传物质，因此依据的原理是植物细胞的全能性，人工种子是经过植物组织培育技术得到的。(2)包袱胚状体的胶质有爱护胚状体的作用，同时又可以为胚状体供应养分物质，所以可看成种皮及胚乳或子叶。(3)使植物细胞彼此分别可以运用纤维素酶和果胶酶，因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。(4)脱分化的实质是使细胞复原分裂实力，而再分化的实质是基因的选择性表达。(5)人工种子是否可育取决于培育胚状体所用的材料。答案：(1)植物细胞的全能性植物组织培育(2)种皮及供应养分的胚乳或子叶(3)C(4)使细胞复原分裂实力基因的选择性表达(5)不肯定11．(2024·山东昌乐二中高二模拟)如图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图。据图回答：(1)在培育转基因植物的探讨中，卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培育基上生长。图乙为获得抗虫棉技术的流程。图中将目的基因导入植物受体细胞采纳的方法是____________。C过程的培育基除含有必要养分物质、琼脂和激素外，还必需加入____________。(2)随着科技发展，获得目的基因的方法也越来越多，若图乙中的“抗虫基因”是利用图甲中的方法获得的，该方法称为____________。图中①过程与细胞中DNA复制过程相比，该过程不须要____________酶。③是在____________(填“酶”的名称)作用下进行延长的。(3)检测目的基因是否转录出mRNA的详细方法是运用____________与提取出的____________做分子杂交。(4)离体棉花叶片组织经C、D、E胜利地培育出了转基因抗虫植株，此过程涉及的细胞工程技术是____________________，该技术的原理是____________。(5)科学家将植物细胞培育得到____________，包上人工种皮，制成了奇妙的人工种子，以便更好地大面积推广培育。答案：(1)农杆菌转化法卡那霉素(2)PCR技术DNA解旋热稳定性DNA聚合酶(Taq酶)(3)标记的目的基因mRNA分子(4)植物组织培育细胞的全能性(5)胚状体(或答“不定芽”“顶芽”“腋芽”等)12．(2024·吉林梅河口五高二月考)下图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程，请据图回答下列问题：(1)通过Ⅰ过程培育出丙种植物的方法有以下两种：方法一：将甲、乙两种植物杂交得到基因型为________的植株，并在________期用________(化学物质)处理，从而获得基因型为bbDD的丙种植物。方法二：先取甲、乙两种植物的________，利用________________处理，获得具有活力的________；然后诱导融合、筛选出杂种细胞；最终将该杂种细胞通过________________技术培育出基因型为bbDD的丙种植物。此种育种方法的优点是________________。(2)由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株，发生的变异属于________________；将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程，在育种上称为________。(3)通过图中所示育种过程，________(填“能”或“否”)增加物种的多样性。答案：(1)bD幼苗秋水仙素体细胞纤维素酶和果胶酶原生质体植物组织培育克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍(2)染色体结构的变异(染色体易位)诱变育种(3)能13．(2024·湖南师大附中模拟)下面是培育柑桔耐盐植株的试验流程，请据此作答：茎段→愈伤组织eq\o(→,\s\up7(处理1：先用γ射线照耀),\s\do5(处理2：后在培育基中加入物质X))eq\a\vs4\al(选择生长的,愈伤组织)→耐盐植株(1)此项技术叫____________，其优点是：____________________________________。(2)由茎段到愈伤组织这一过程叫________________________，由选择生长的愈伤组织到耐盐植株这一过程叫____________。(3)对愈伤组织进行了两次处理，处理1中γ射线照耀的目的是______________，用γ射线不干脆处理茎段而是处理愈伤组织，缘由是________________________；处理2中添加的物质X为____________，其目的是____________________________。(4)该技术也被广泛应用于其他作物的育种中，在培育白菜—甘蓝，三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得抗虫棉中，需用到植物组织培育技术的是____________。答案：(1)植物的组织培育技术可