20192020生物人教版选修3检测专题221212植物细胞工程的实际应用解析

2.1.2植物细胞工程的实际应用一、选择题题型一植物细胞工程在植物繁殖中的应用1．植物的微型繁殖技术是指()A．基因工程育种B．植物体细胞杂交技术C．嫁接D．通过植物组织培养快速繁殖优良品种的技术答案D解析微型繁殖技术即快速繁殖优良品种的技术，是通过植物组织培养技术实现的。2．下列有关微型繁殖的说法错误的是()A．可以保持亲代的优良性状B．可以高效快速的培育植物种苗C．微型繁殖属于有性生殖D．微型繁殖已广泛应用于观赏植物、经济林木等的繁育答案C解析微型繁殖属于无性繁殖。3．马铃薯和草莓都是无性繁殖的作物，它们感染的病毒很容易传播给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。目前对它们进行脱毒处理最好的办法是()A．采用植物组织培养技术培养茎尖获得植株B．采用基因工程技术培育抗虫植株C．采用诱变育种技术培育抗性植株D．采用杂交育种技术培育抗性植株答案A解析植物的分生区附近(如茎尖)几乎不含病毒，因此对茎尖进行植物组织培养，可以获得脱毒植株，A正确。4．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()茎尖组织――→①X――→②胚状体――→③幼苗――→④脱毒植株A．①～③过程中发生了有丝分裂和减数分裂B．对三倍体香蕉进行花药培养可获得单倍体C．②过程为脱分化D．X代表愈伤组织答案D解析分析题图，X代表愈伤组织，①过程代表脱分化，②过程代表再分化，③④过程代表个体发育，C错误，D正确；题图所示过程发生了细胞的有丝分裂和分化，没有发生减数分裂，A错误；三倍体香蕉高度不育，所以不能对其进行花药培养获得单倍体，B错误。5．下列有关人工种子优越性的叙述不正确的是()A．可使自然状态下不结子的植物得以繁殖B．方便储藏和运输C．可以随意改变植物的遗传性状D．可快速、大量繁殖答案C解析人工种子经植物组织培养获得，可使在自然条件下不结实或珍贵的植物得以繁殖，A正确；人工种子外层起保护作用的薄膜类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地储藏和运输，B正确；人工种子优点之一就是可以很好的保存亲代的优良特性，所以不能随意的改变植物的遗传性状，C错误；人工种子的培育是通过植物组织培养完成的，它是一种无性繁殖，可快速、大量繁殖，D正确。题型二植物细胞工程在育种上的应用6．下列哪一项不是单倍体育种的优点()A．缩短育种年限B．得到稳定遗传的优良品种C．突变率高D．节约人力、物力答案C解析由于单倍体育种通过花药培养获得单倍体植株，染色体加倍后当年就可获得能稳定遗传的优良品种，所以能明显缩短育种年限，节约了人力和物力。7．如图是某科研小组利用番茄植株(基因型为AaBb)的花粉培育植株B的流程图，下列相关叙述错误的是()A．①②过程分别表示脱分化和再分化B．植株A为单倍体，高度不育C．培育植株A利用了植物细胞的全能性D．植物B一定是纯合子，后代不发生性状分离答案A解析图中①为植物组织培养过程，包括脱分化和再分化，A错误；植株A由花粉经组织培养发育而来，为单倍体，高度不育，B正确；植物组织培养过程利用了植物细胞的全能性，C正确；植株B是单倍体植株A通过秋水仙素诱导处理后得到的染色体加倍的纯合子植株(基因型为AABB或AAbb或aaBB或aabb)，因此后代不发生性状分离，D正确。8．科研人员用甲基磺酸乙酯处理野生烟草的愈伤组织后，培育出了抗盐碱的烟草。甲基磺酸乙酯的作用是()A．诱发愈伤组织细胞发生突变B．诱导愈伤组织细胞中染色体数目加倍C．对愈伤组织进行消毒D．诱导愈伤组织再分化出芽和根答案A解析用甲基磺酸乙酯处理野生烟草的愈伤组织后，培育出了抗盐碱的烟草，可推知其是化学诱变剂，可诱导愈伤组织细胞发生突变。9．下图为利用体细胞诱变育种技术获得抗除草剂白三叶草新品种的过程。下列叙述不正确的是()A．该育种过程依据的原理有基因突变和植物细胞具有全能性B．过程①②培养基中，不同植物生长调节剂的浓度比例不同C．白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类相同D．过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂答案C解析白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA种类相同，因为基因的选择性表达，RNA和蛋白质的种类是有差异的。题型三植物细胞工程在细胞产物生产上的应用10．下列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．植物细胞产物包括蛋白质、脂肪、药物、香料、生物碱等C．利用细胞培养技术获得紫草素可实现细胞产物的工厂化生产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答案D解析细胞培养技术耗资少，易于实现规模化生产，C正确；培养的愈伤组织不需要再分化就能产生特定的细胞产物，D错误。11．紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。研究人员欲通过植物组织培养技术生产紫草素，下列相关操作不合适的是()A．对作为外植体的紫草叶片进行消毒处理既可保证细胞活性也可减轻污染B．培养基中要加入植物激素保证已分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织C．调节植物激素的种类和比例以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株D．在培养细胞的过程中要不断通入无菌空气以保证氧气的充足供应答案C解析外植体消毒既可保证细胞活性也可减轻污染，A正确；脱分化过程需要生长素和细胞分裂素的共同调节，B正确；生产紫草素利用的是愈伤组织，不需要进行再分化过程，C错误；培养过程中要保证氧气充足且无菌，D正确。12．下列有关植物细胞工程在生产上的应用，叙述不正确的是()A．利用植物茎尖进行组织培养，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．利用细胞培养工业化生产人参皂甙，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答案B解析所谓人工种子，就是以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，B错误。二、非选择题13．如图为植物繁殖的几种人工方法示意图，请据图回答下列问题。(1)图中单倍体植株通常的获取方法是__________________。若图中单倍体植株体细胞中有2个染色体组，植株A体细胞中有4个染色体组，则②过程所用化学试剂的作用是__________________。(2)图中植株B和植株C的培育过程的不同点是________________________，这种不同主要的决定因素是________________________。(3)若想在植物组织培养的过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的方法处理________。(4)若要获得玉米的人工种子，则应选用图中的________结构，该结构与正常受精卵形成的________有类似的结构和发育过程。答案(1)花药离体培养抑制纺锤体的形成(2)植株B的培育过程中形成的是胚状体，而植株C的培育过程中形成的是丛芽培养基中细胞分裂素与生长素的含量比(3)愈伤组织(4)胚状体胚解析(1)获得单倍体植株的常用方法是花药离体培养；常用秋水仙素或低温处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍。秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成。(2)植株B的培育过程中，愈伤组织经诱导形成胚状体，进而发育成植株；而植株C的培育过程中，愈伤组织经诱导形成丛芽，进而发育成植株。这种不同取决于培养基中生长素和细胞分裂素的含量比。(3)若要获得突变体，应对愈伤组织进行诱变处理，因愈伤组织处于分生状态，进行旺盛的DNA复制，易诱发突变。(4)人工种子由胚状体包裹上人工薄膜得到，胚状体具有生根发芽能力，类似于由受精卵形成的胚。14．如图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。(1)甲育种方式称为____________________________________。(2)通过丁方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取用茎尖的原因是____________________________________________________________________。(3)乙方式处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是________________________________________________________________。(4)丙方式将外源目的基因导入受体植物细胞，最常采用的方法是________________。在通过丙方式获得转基因植株的过程中，核心步骤是____________________。(5)甲、丙两种育种方式与传统杂交育种方式相比，其优点是_________________________________________________________________。答案(1)植物体细胞杂交(2)茎尖的病毒极少，甚至无病毒(3)愈伤组织细胞处于不断的分生状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变(4)农杆菌转化法基因表达载体的构建(5)能克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍解析(1)由a、b两种细胞通过一定的技术手段获得c，属于植物体细胞杂交。(2)植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至没有病毒，因此常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗。(3)由于愈伤组织一直处于不断的分生状态，容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。(4)将外源基因导入受体植物细胞的方法，最常用的是农杆菌转化法。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。(5)植物体细胞杂交和基因工程都能克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍，而传统杂交育种由于生殖隔离而不能实现种间杂交。15．红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对癌症有一定的疗效。如图是红豆杉植株组织培养和细胞培养的流程图。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的培养一般要采用________培养基，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是______________________________。(3)对⑤的培养可获得代谢产物——紫杉醇，但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括___________________________________________________________________________________________________________________________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______________________________。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、使细胞和培养液充分接触(3)某些代谢产物的积累，营养物质的消耗，活细胞数量减少(4)③秋水仙素(或低温)DDTT或DDtt或ddTT或ddtt解析(1)图中①为红豆杉离体的器官、组织或细胞(外植体)，②为愈伤组织，③为胚状体，④为植物体，⑤为大量的红豆杉细胞，A表示脱分化，B表示再分化，C表示有丝分裂。再分化的实质是细胞内基因的选择性表达。(2)对⑤的培养目的是快速增殖细胞，一般采用液体培养基进行培养，在培养过程中通入无菌空气是为了保证细胞生长过程中对氧气的需求，不断搅拌的目的是让细胞和培养液充分接触。(3)液体培养的后期，由于细胞代谢产物的积累，以及营养物质的消耗，导致细胞数量减少，其代谢产物减少。(4)红豆杉的花药经离体培养可获得单倍体，再经秋水仙素或低温处理，可使染色体数目加倍，快速获得纯种植株；如果亲本的基因型为DdTt，则获得的纯种植株的基因型为DDTT或DDtt或ddTT或ddtt。