2024-2025學(xué)年新教材高中生物第2章細胞工程第1節(jié)第2課時植物細胞工程的應(yīng)用課時分層作業(yè)含解析新人教版選擇性必修3

PAGE7-第2課時植物細胞工程的應(yīng)用(建議用時：40分鐘)題組一植物繁殖的新途徑1．下列屬于植物的微型繁殖技術(shù)的是()A．蘭花的芽尖組織培育成蘭花幼苗B．水稻種子萌發(fā)并長成新個體C．扦插的葡萄枝條長成新個體D．柳樹芽發(fā)育成枝條A[微型繁殖技術(shù)是快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培育技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)。水稻種子萌發(fā)并長成新個體、柳樹芽發(fā)育成枝條均屬于個體發(fā)育；扦插的葡萄枝條長成新個體屬于無性繁殖中的養(yǎng)分繁殖。]2．某種極具欣賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量優(yōu)質(zhì)苗，下列技術(shù)中不能選用的是()A．利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗B．采納花粉粒組織培育獲得單倍體苗C．采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上D．采納幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培育B[莖段扦插、幼芽嫁接、幼葉與莖尖等部位的組織培育等方法可以快速繁殖種苗，且能保持親本的優(yōu)良性狀；采納花粉粒離體培育可獲得單倍體幼苗，其性狀可能與親本不同。]3．馬鈴薯是一種重要的經(jīng)濟作物，傳統(tǒng)的繁殖方式感染病毒嚴峻，導(dǎo)致產(chǎn)量大大降低?？蒲腥藛T利用種苗脫毒技術(shù)可有效解決這個問題，基本操作流程如下：請回答問題：(1)該技術(shù)稱為_______________，其理論基礎(chǔ)是______________________。(2)配制培育基，應(yīng)加入肯定量的瓊脂、蔗糖、無機鹽、維生素、有機添加物等養(yǎng)分物質(zhì)，蔗糖除作為碳源外，還具有________________________的功能。(3)利用種苗脫毒技術(shù)培育馬鈴薯，常用的培育基有脫分化培育基、生芽培育基、生根培育基，這三種培育基的主要差異在于_________________________。(4)在培育過程中，選取的外植體是_______________________________，緣由是_____________________________________________。(5)對形成的愈傷組織進行培育時需將外植體置于25℃、無菌和________條件下培育，當試管苗長到3～4片葉時即可移栽。[解析](1)題述操作應(yīng)用的是植物組織培育技術(shù)，理論基礎(chǔ)是植物細胞具有全能性。(2)蔗糖在培育基中，可作為碳源，也可為植物生長供應(yīng)能量且維持肯定的滲透壓。(3)植物組織培育中的關(guān)鍵性激素是生長素和細胞分裂素；這兩種激素比例不同會影響植物細胞發(fā)育方向，生長素與細胞分裂素的比值高時，有利于根的分化、抑制芽的形成，比值低時，有利于芽的分化、抑制根的形成。(4)由于莖尖、芽尖分生區(qū)無病毒或低毒，因此常作為植物組織培育中的外植體。(5)植物生長須要進行光合作用，因此，需將外植體置于25℃、無菌和光照條件下培育，當試管苗長到3～4片葉時即可移栽。[答案](1)植物組織培育植物細胞的全能性(2)供應(yīng)能量和維持滲透壓(3)生長素和細胞分裂素的用量比例不同(4)莖(芽)尖莖(芽)尖分生區(qū)無病毒或低毒(5)光照題組二作物新品種的培育4．下圖表示基因型為AaBb的水稻單倍體育種過程，下列說法不正確的是()A．圖示花粉發(fā)育成的二倍體水稻的基因型為aaBBB．單倍體育種比雜交育種時間短C．AaBb水稻經(jīng)單倍體育種可培育出兩種二倍體水稻D．未經(jīng)秋水仙素處理的試管苗長成的植株高度不育C[由基因型為aB的花藥發(fā)育成的單倍體水稻幼苗的基因型為aB，秋水仙素處理單倍體幼苗后得到的二倍體水稻的基因型為aaBB，A正確；單倍體育種相較于雜交育種來說，明顯縮短了育種年限，B正確；AaBb植株的花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab四種，花粉離體培育形成單倍體幼苗，用秋水仙素處理后形成的二倍體水稻有四種基因型，C錯誤；基因型為aB的花粉離體培育形成單倍體幼苗，單倍體高度不育，故未經(jīng)秋水仙素處理的試管苗長成的植株高度不育，D正確。]5．下圖是利用某植物(基因型為AaBb)產(chǎn)生的花粉進行單倍體育種的示意圖，據(jù)圖推斷，下列敘述錯誤的是()花粉eq\o(→,\s\up9(①),\s\do5())植株Aeq\o(→,\s\up9(②),\s\do5())植株BA．過程②通常運用的試劑是秋水仙素，作用時期為有絲分裂前期B．通過過程①得到的植株既有純合子又有雜合子C．過程①屬于植物的組織培育，在此過程中必需運用肯定量的植物激素D．與雜交育種相比，該育種方法的優(yōu)點是能明顯縮短育種年限B[該過程是單倍體育種，所以過程①是花藥離體培育，獲得的是單倍體植株，基因型為AB、Ab、aB、ab4種，經(jīng)染色體加倍后的植株B都為純合子；過程②運用秋水仙素使染色體數(shù)目加倍，其作用機理是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，到后期染色單體分開后不能向細胞兩極移動；過程①屬于植物組織培育，須要生長素和細胞分裂素的誘導(dǎo)。]6．(不定項)下圖表示利用棉花葉肉細胞原生質(zhì)體培育進行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析正確的是()A．①過程需在相宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理B．③過程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變C．②過程中葉肉細胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能D．④過程需用相宜配比的生長素和細胞分裂素處理ACD[紫外線照耀可誘導(dǎo)原生質(zhì)體發(fā)生突變，但突變是不定向的。]7．下圖表示單倍體育種過程，據(jù)圖回答：(1)②③過程中，②屬于________過程，其中須要光照的是________(填序號)。(2)由花粉能培育成試管苗，說明植物細胞具有_______，根本緣由是______。(3)花粉在試驗條件下發(fā)育成植株這一技術(shù)，可應(yīng)用于________育種，從而獲得穩(wěn)定遺傳的新品種，該項技術(shù)最大的優(yōu)點是________________。(4)若花藥壁細胞的基因型是AaBb，則最終得到的純合二倍體植株可能有________種基因型。[解析](1)②是由細胞培育到愈傷組織階段，屬于脫分化；③是由愈傷組織培育到試管苗階段，屬于再分化，再分化過程中由于形成葉等，須要光照。(2)由一個植物細胞培育成一個個體，體現(xiàn)了植物細胞的全能性。植物細胞表現(xiàn)全能性的根本緣由是每個細胞中都含有發(fā)育成完整個體所須要的全部遺傳物質(zhì)。(3)花藥離體培育技術(shù)是單倍體育種的流程之一，花粉在試驗條件下發(fā)育成植株這一技術(shù)，可應(yīng)用于單倍體育種。單倍體育種的優(yōu)點是明顯縮短育種年限。(4)若花藥壁細胞的基因型是AaBb，則花粉基因型有AB、Ab、aB、ab4種，最終得到的純合二倍體植株可能有AABB、AAbb、aaBB、aabb4種基因型。[答案](1)脫分化③(2)全能性每個細胞中都含有發(fā)育成完整個體所須要的全部遺傳物質(zhì)(3)單倍體明顯縮短育種年限(4)4題組三細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)8．(不定項)紫草寧具有抗菌、消炎效果。在工業(yè)化生產(chǎn)中，取紫草植株部分組織誘導(dǎo)形成紫草愈傷組織，再轉(zhuǎn)入紫草寧形成培育基，然后再將細胞破裂后提取出紫草寧。下列相關(guān)敘述中，正確的是()A．工業(yè)化生產(chǎn)過程包括細胞的脫分化和再分化B．在紫草寧生產(chǎn)過程中，不必將愈傷組織培育出根、芽等器官C．紫草寧的愈傷組織細胞在低滲溶液中不會漲破D．紫草寧在細胞內(nèi)合成后被分泌到細胞外ABC[由題意“取紫草植株部分組織誘導(dǎo)形成紫草愈傷組織，再轉(zhuǎn)入紫草寧形成培育基”可知，工業(yè)化生產(chǎn)過程包括細胞的脫分化和再分化，A正確；在紫草寧生產(chǎn)過程中，不必將愈傷組織培育出根、芽等器官，B正確；紫草的愈傷組織細胞有細胞壁，在低滲溶液中不會漲破，C正確；依據(jù)題意可知，需將細胞破裂后取出紫草寧，因此紫草寧在細胞內(nèi)合成后不能分泌到細胞外，D錯誤。]9．紅豆杉是瀕危植物，其樹皮產(chǎn)生的紫杉醇對抗癌癥有肯定的療效。下圖是紅豆杉植株組織培育和細胞培育的流程圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中②為愈傷組織，通過B過程可最終產(chǎn)生新的植株，通過C過程可產(chǎn)生大量細胞，則圖中A、B、C分別表示的過程為___________________________。其中B過程的實質(zhì)是____________________________________________。(2)對⑤的培育一般要采納________培育基，并要不斷通入無菌空氣并進行攪拌，其目的是_____________________________________________________。(3)對⑤的培育可獲得代謝產(chǎn)物——紫杉醇，但培育后期紫杉醇產(chǎn)量下降，其緣由包括________________________________________________________等。[解析](1)分析題圖可知，①為紅豆杉離體的植物器官、組織或細胞(外植體)，②為愈傷組織，③為試管苗(胚狀體)，④為植物體，⑤為大量的紅豆杉細胞，故A表示悅分化，B表示在分化，C表示有絲分裂；再分化的實質(zhì)是細胞內(nèi)基因的選擇性表達。(2)對⑤的培育目的是快速增殖細胞，一般采納液體培育基進行培育。在培育過程中通入空氣是為了保證細胞生長過程中氧氣的供應(yīng)，不斷攪拌的目的是讓細胞和培育液充分接觸。(3)培育的后期，由于細胞代謝產(chǎn)物的積累，以及養(yǎng)分物質(zhì)的消耗等，導(dǎo)致細胞數(shù)量削減，其代謝產(chǎn)物削減。[答案](1)脫分化、再分化、有絲分裂基因的選擇性表達(2)液體保證氧氣的供應(yīng)、使細胞和培育液充分接觸(3)活細胞數(shù)量削減，某些代謝產(chǎn)物積累10．下列關(guān)于植物組織培育應(yīng)用的說法，錯誤的是()A．脫毒苗、人工種子的制備都運用了植物組織培育技術(shù)B．采納莖尖、根尖等組織經(jīng)培育得到的脫毒植物可提高產(chǎn)量和品質(zhì)C．運用組織培育得到人參、紫草等植株，然后從它們的細胞中提取細胞產(chǎn)物D．組織培育過程中經(jīng)人工誘變等可得到有用突變體，如抗除草劑的白三葉草等已用于生產(chǎn)C[運用組織培育技術(shù)大量生產(chǎn)人參皂苷、紫草寧等藥物，利用了細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，并未培育出完整的植株，而是將離體組織、器官培育到愈傷組織階段，利用細胞的分裂增殖，獲得大量的細胞產(chǎn)物。]11．下圖為培育甘蔗脫毒苗的兩條途徑，探討發(fā)覺經(jīng)②過程獲得的幼苗脫毒效果更好，相關(guān)敘述錯誤的是()A．①過程所取莖尖中的葉原基具有較高的分裂、分化實力B．②過程的作用可能是阻礙病毒等進入莖尖分生組織C．③④過程中基因的選擇性表達導(dǎo)致了細胞脫分化D．培育基A、B中生長素和細胞分裂素的含量和比例不同C[①過程所取莖尖中的葉原基具有較高的分裂、分化實力，A正確；②過程的作用可能是阻礙病毒等進入莖尖分生組織，B正確；③④過程中基因的選擇性表達導(dǎo)致了細胞再分化，C錯誤；培育基A、B中生長素和細胞分裂素的含量和比例不同，D正確。]12．通過植物組織培育技術(shù)可以快速繁殖、生產(chǎn)藥物及培育無病毒的植物等。據(jù)圖表回答問題：植物的花芽分別在含有不同濃度及比例的生長素和細胞分裂素的培育基中的生長狀況A組B組C組D組E組生長素03ppm3ppm0.03ppm0細胞分裂素00.2ppm0.002ppm1.0ppm0.2ppm花芽生長狀況仍是組織切塊形成愈傷組織愈傷組織分化出根愈傷組織分化出嫩芽稍生長(1)離體的植物器官、組織或細胞能夠被培育成新的植物體的緣由是_______________________________________________________________。(2)用植物組織培育方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽實力的胚狀體結(jié)構(gòu)，若包袱上人造種皮，制成人工種子，可能解決有些作物品種繁殖實力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理改變大體上是圖中[]________和[]________過程，在此過程中被培育的細胞始終受________的調(diào)整。(3)應(yīng)用植物組織培育技術(shù)培育莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株，其緣由是植物的莖尖或根尖很少____________________。(4)從上表的試驗結(jié)果可看出：生長素和細胞分裂素是試驗中的兩種重要物質(zhì)，其中，新芽形成必需的條件是細胞分裂素的濃度________(填“大于”或“小于”)生長素的濃度；而在培育形成完整新個體過程中，對它們的調(diào)控關(guān)鍵是______________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)離體的植物器官、組織或細胞能夠被培育成新的植物體的緣由是植物細胞具有全能性。(2)胚狀體來源于離體的植物體細胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理改變大體上是圖甲中①脫分化和②再分化過程，脫分化和再分化過程須要植物激素的調(diào)整。(3)植物的莖尖或根尖很少被病毒感染，甚至無病毒，因此應(yīng)用植物組織培育技術(shù)培育莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株。(4)在植物組織培育過程中，細胞分裂素和生長素起著重要的調(diào)整作用，當細胞分裂素濃度高時，可以誘導(dǎo)叢芽的產(chǎn)生；當生長素濃度高時，可以誘導(dǎo)根的產(chǎn)生。由此可見，調(diào)控的關(guān)鍵是適當限制好不同培育期的培育基中細胞分裂素和生長素的濃度及二者的比例。[答案](1)植物細胞具有全能性(2)[①]脫分化[②]再分化植物激素(3)被病毒感染，甚至無病毒(4)大于調(diào)控好不同培育期的培育基中細胞分裂素與