1、第第 2 2 课时课时 植物细胞工程的应用植物细胞工程的应用 A 组 基础对点练 题组一 植物繁殖的新途径 1下列属于植物的快速繁殖技术的是( ) A兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗 B水稻种子萌发并长成新个体 C扦插的葡萄枝长成新个体 D柳树芽发育成枝条 答案 A 解析 水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分；扦插的葡萄枝长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖。 2研究发现，经水浴处理后再组织培养获得的草莓幼苗脱毒效果更好。下列叙述错误的是( ) 小叶尚未展开的匍匐茎1 cm 40 水浴4 h 剥取茎尖 接种培养 脱毒苗 A病毒在植物体内的分布是不均匀的 B40 水浴可能有利于
2、延缓病毒增殖扩散速度 C剥取的茎尖需要进行无菌处理 D脱毒苗具有病毒抗性，不会再感染病毒 答案 D 解析 病毒在植物体内的分布是不均匀的，很少在茎尖分布，A 正确；40 水浴可能不利于病毒繁殖，有利于延缓病毒增殖扩散速度，B 正确；剥取的茎尖需要进行无菌处理，以免培养过程中被污染，C 正确；脱毒苗不具有病毒抗性，仍会感染病毒，D 错误。 3 (2020 陕西榆林第二中学高二月考)科研人员研究了马铃薯茎尖外植体大小对幼苗的成苗率和脱毒率的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( ) A培育脱毒苗所依据的原理有基因突变和细胞的全能性 B培育脱毒苗的过程涉及脱分化和再分化两个阶段 C实验结果表明，
3、茎尖越小脱毒率越高，成苗率越低 D根据本实验可知，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为 0.27 mm 答案 A 解析 植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，切取一定大小的茎尖进行植物组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，因此培育脱毒苗所依据的原理是植物细胞的全能性，没有基因突变，A 项错误；培育脱毒苗的技术是植物组织培养，其涉及脱分化和再分化两个阶段，B 项正确；由题图可知，茎尖越小，幼苗的脱毒率越高，成苗率越低，C 项正确；由题图可知，在茎尖外植体大小为 0.27 mm 时，幼苗的脱毒率和成苗率均处于较高水平，因此培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为 0.27 mm，D 项正
4、确。 题组二 作物新品种的培育 4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诱导染色体加倍后，当年就可获得遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株，所以缩短了育种年限，节约了人力和物力。 5在植物组织培养过程中，容易获得突变体的主要原因是( ) A培养的细胞一直处于不断增殖的状态 B培养基营养丰富，易于植物生长 C纺锤丝的形成容易受抑制 DDNA 复制容易受抑制 答案 A 解析 在植物组织培养过程中，细胞一直处于不断增殖的状态，即细胞的分裂能力很强，细胞在分裂过程中，容易受到培养条件和诱变因素(如射线
5、、化学物质等)的影响而发生突变，从产生突变的个体中筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。 6 (2020 江西临川实验学校高二期中)科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。据图分析错误的是( ) A由花粉培养到植株 A，体现了植物的生殖细胞具有全能性 B植株 A 一定为单倍体植株，其特点之一是高度不育 C由花粉培养到植株 B，必须在无菌条件下进行 D在植株 B 的细胞中，每对同源染色体上的成对基因都是纯合的 答案 C 解析 细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，花粉具有番茄的全套遗传信息，因此从花粉培养到植株 A，体现了
6、植物的生殖细胞具有全能性，A 项正确；由花粉直接发育而成的植株 A 为单倍体植株，该植株的体细胞中只含一个染色体组， 没有同源染色体， 减数分裂时不会发生联会， 基本无法产生正常配子，所以该植株是高度不育的，B 项正确；由花粉培养到植株 A 是植物组织培养，需要在无菌条件下进行，从植株 A 到植株 B 无需在无菌条件下进行，C 项错误；植株 A 体细胞中不含同源染色体，经秋水仙素处理后，细胞中由一个染色体组变成两个染色体组，因此植株 B 细胞中的每对同源染色体上的成对基因都是纯合的，D 项正确。 题组三 细胞产物的工厂化生产 7利用植物细胞培养技术从红豆杉细胞中提出抗癌物质紫杉醇，不需要进行的
7、是( ) A选取合适的高产紫杉醇的细胞 B培养基中加入适量的蔗糖，以提供营养并维持渗透压 C控制植物激素的种类和含量诱导产生愈伤组织 D选择适当的分化培养基培育红豆杉幼苗 答案 D 解析 若要从红豆杉细胞中提取抗癌物质紫杉醇，只需培养到愈伤组织阶段，不需培育出红豆杉幼苗，D 错误。 8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图中和分别表示辣椒组织培养中细胞的脱分化和再分化过程 C过程中需要用适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离成单细胞时，常用的
8、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，仍然具有产生完整生物体或分化成各种细胞的潜能，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 错误。 9紫草宁具有抗菌、消炎效果。在工业化生产中，取紫草植株部分组织诱导形成紫草愈伤组织，再转入紫草宁形成培养基，然后再将细胞破碎后提取出紫草宁。下列相关叙述中，不正确的是( ) A工业化生产过程包括细胞的脱分化和再分化 B在紫草宁生产过程中，不必将愈伤组织培养出根、芽等器官 C紫草的愈伤组织细胞在低渗溶液中不会涨破 D紫草宁在细胞内合成后被分泌到细胞外 答案 D 解析 由题意
9、“取紫草植株部分组织诱导形成紫草愈伤组织，再转入紫草宁形成培养基”可知，工业化生产过程包括细胞的脱分化和再分化，A 正确；紫草的愈伤组织细胞有细胞壁，在低渗溶液中不会涨破，C 正确；根据题意可知，需将细胞破碎后取出紫草宁，因此紫草宁在细胞内合成后不能分泌到细胞外，D 错误。 10请回答下列问题： (1)植物快速繁殖技术属于植物组织培养的范畴。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)二倍体植物(基因型为 Aa
10、)的花药经离体培养获得的植株进行_才能使其结出果实并产生后代(甲)， 否则该植株只有通过_的方式才能产生后代(乙)。甲、乙两种植株中，能产生可育花粉的是_植株，该植株产生的可育花粉的基因组成种类数为_种。花药离体培养在育种上的特殊意义是_，从而开辟育种新途径。 答案 (1)遗传特性 快 遗传信息 (2)微生物 (3)染色体数目加倍 无性繁殖 甲 1 可明显缩短育种年限 解析 (1)叶肉细胞具有全能性，具有该植物的全部遗传信息，可经植物组织培养形成完整个体。植物快速繁殖技术属于无性繁殖，能保持亲本优良遗传特性且繁殖速度快。(2)植物组织培养全过程需要无菌操作，防止微生物污染。(3)二倍体植物的花
11、药经离体培养获得的植株是单倍体，无法产生配子，只有将其染色体数目加倍才能结出果实产生二倍体后代(甲)，否则只能通过无性繁殖的方式继续产生单倍体的后代(乙)。甲植株是二倍体，能通过减数分裂产生可育花粉，乙植株是单倍体，无法通过减数分裂产生花粉。原二倍体植株的基因型是 Aa，其花粉的基因组成是 A 或 a，所以甲植株的基因型是 AA 或 aa，其产生的可育花粉的基因组成为 A 或 a 一种。花药离体培养在育种上的特殊意义是可明显缩短育种年限。 B 组 综合强化练 11为给工厂繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持，科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所
12、示，下列相关叙述正确的是( ) 茎尖大小 外植体数/个 分化苗数/苗 脱毒苗数/苗 小于 0.3 mm 20 1 1 0.30.5 mm 20 10 7 大于 0.6 mm 20 13 4 A.在不同的培养阶段，培养基中的激素种类和比例不同 B脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用 C培育脱毒苗时依据的原理有基因突变和细胞的全能性 D0.30.5 mm 大小的茎尖最有利于获得抗病毒的特性 答案 A 解析 在不同的培养阶段，培养基中的激素种类和比例不同，生长素和细胞分裂素的比例升高有利于根的分化，比例下降有利于芽的分化，A 正确；脱分化过程中不需要光照，不能进行光合作用，B 错误；培育脱毒苗
13、时依据的原理是细胞的全能性，C 错误；0.30.5 mm 大小的茎尖最有利于获得无病毒的特性，不是抗病毒的特性，D 错误。 12现代生物技术可以利用植物体的任何一个活体部分，包括茎尖、叶片和花药等，在一定的条件及培养基中使它发育成完整的植株。这种技术可以在较短时间内大量繁殖、培育新品种及防止病毒的危害等。下列关于该生物技术的叙述，正确的是( ) 常用茎尖或花药培养获得脱毒苗 其应用之一是微型繁殖 这种技术属于细胞工程 该技术一定要用到纤维素酶和果胶酶 A B C D 答案 B 解析 根据题干信息可知，该技术为植物组织培养技术。常用茎尖培养获得脱毒苗，而花药离体培养获得的是单倍体，往往是高度不育
14、的，错误；植物组织培养技术的应用之一是微型繁殖，正确；植物组织培养技术属于植物细胞工程，正确；在植物体细胞杂交技术中用到了纤维素酶和果胶酶，而题中所述技术中不涉及，错误。 13如图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程。下列相关叙述正确的是( ) 四倍体兰花叶片 愈伤组织 胚状体 植株 A和阶段发生减数分裂 B阶段需要生长素而阶段仅需要细胞分裂素 C此兰花的花药离体培养所得的植株体细胞中有两个染色体组 D阶段不仅有细胞增殖且细胞分化速率很快 答案 C 解析 在四倍体兰花叶片植物组织培养过程中涉及有丝分裂，不涉及减数分裂，A 错误；在植物组织培养过程中，培养基中需添加生长素和细胞分裂素
15、，B 错误；分析题干可知，兰花是四倍体植物，减数分裂产生的生殖细胞中含有两个染色体组，因此由此兰花花药离体培养获得的单倍体植株体细胞中含有两个染色体组，C 正确；植物组织培养技术包括脱分化和再分化两个阶段，过程是脱分化阶段，细胞只增殖不分化，D 错误。 14用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下： 下列有关此种育种方法的叙述，正确的是( ) A这种育种方法叫杂交育种 B过程必须使用生长素处理 C这种方法的最大优点是可明显缩短育种年限 D过程必须经过受精作用 答案 C 解析 该育种方法为单倍体育种，可大大缩短育种年限。是杂交，是减数分裂
16、，是花药离体培养，是用秋水仙素或低温处理使单倍体幼苗的染色体数目加倍。过程利用了植物组织培养技术，不需要受精，而是由雄配子直接发育成幼苗。 15下列关于细胞产物的工厂化生产的叙述中，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培养的愈伤组织一定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 D培养的细胞收集后一般要破碎提取有效成分 答案 C 16下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是( ) A利用植物组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种 B利用花药离体培养获取单育 1 号烟草 C利用
17、植物细胞培养技术获得紫草宁，实现了细胞产物的工厂化生产 D利用植物体细胞杂交技术获得“白菜甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍 答案 A 解析 脱毒苗是用含病毒极少、 甚至无病毒的茎尖等植物顶端分生区附近的组织培养而成的，再生的植株可能不带病毒，但并非它具备了抗病毒的能力。 17育种工作者利用不同的方法进行了如图所示的四组实验。请据图回答下列问题： (1)图过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗 A 的过程要经过_形成愈伤组织， 再经过再分化形成幼苗，该过程依据的原理是_。 (2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、_、温度和光照外，还必须在无菌的条件下进行。 (3)已知番茄的红果(Y)对黄果(y)
18、为显性，少室(M)对多室(m)为显性，控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、有关实验，则过程中，从花粉形成幼苗 B 所进行的细胞分裂方式是_。过程中植物体 C 的基因型为_。 (4)获得植物体 D 首先需对番茄和马铃薯的韧皮部细胞用_酶处理以去除细胞壁。 (5)获得植物体 D 的过程叫_。植物体 D 与细胞 B 一样具有两亲本的遗传物质， 原因是_ _。 答案 (1)脱分化 植物细胞具有全能性 (2)植物激素(或生长素和细胞分裂素) (3)有丝分裂 YYmm 或 Yymm 或 yymm (4)纤维素酶和果胶 (5)植物体细胞杂交技术 细胞 B
19、 是由番茄与马铃薯的体细胞融合而成的， 则细胞 B 具有番茄和马铃薯两亲本的遗传物质，植物体 D 是由细胞 B 经植物组织培养而成的，故细胞 B 的基因型决定了植物体 D 的基因型 18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。下图是红豆杉的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)对的培养可获得代谢物紫杉醇，但培养后期紫杉醇产量下降，其原因包括_等。 (3)若是红豆杉(基因型为 DdTt)的花药，由发育成的幼苗用
20、_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)某些代谢物积累，活细胞数量减少 (3)秋水仙素 DDTT 或 DDtt 或 ddTT 或 ddtt 解析 (1)图中为红豆杉离体的植物器官、组织或细胞(外植体)，为愈伤组织，为试管苗(胚状体), 为植物体， 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。(2)培养的后期，由于细胞代谢物的积累，以及营养物质的消耗等，导致活细胞数量减少，其代谢物减少。(3)红豆杉的花药经培养可获得单倍体，再经秋水仙素处理，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， 则获得纯种植株的基因型有 DDTT、 DDtt、ddTT、ddtt 四种。
