1、植物细胞工程的应用(建议用时：40分钟)题组一植物繁殖的新途径1下列属于植物的微型繁殖技术的是()A兰花的芽尖组织培育成兰花幼苗B水稻种子萌发并长成新个体C扦插的葡萄枝条长成新个体D柳树芽发育成枝条A微型繁殖技术是快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。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；扦插的葡萄枝条长成新个体属于无性繁殖中的营养繁殖。2某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是()A利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B采用花粉粒组织培养获得单倍体苗C采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体
2、上D采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养B茎段扦插、幼芽嫁接、幼叶与茎尖等部位的组织培养等方法可以快速繁殖种苗，且能保持亲本的优良性状；采用花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗，其性状可能与亲本不同。3马铃薯是一种重要的经济作物，传统的繁殖方式感染病毒严重，导致产量大大降低。科研人员利用种苗脱毒技术可有效解决这个问题，基本操作流程如下：请回答问题：(1)该技术称为_，其理论基础是_。(2)配制培养基，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、有机添加物等营养物质，蔗糖除作为碳源外，还具有_的功能。(3)利用种苗脱毒技术培育马铃薯，常用的培养基有脱分化培养基、生芽培养基、生根培养基，这三种培养基的主
3、要差异在于_。(4)在培育过程中，选取的外植体是_，原因是_。(5)对形成的愈伤组织进行培养时需将外植体置于25 、无菌和_条件下培养，当试管苗长到34片叶时即可移栽。解析(1)题述操作应用的是植物组织培养技术，理论基础是植物细胞具有全能性。(2)蔗糖在培养基中，可作为碳源，也可为植物生长提供能量且维持一定的渗透压。(3)植物组织培养中的关键性激素是生长素和细胞分裂素；这两种激素比例不同会影响植物细胞发育方向，生长素与细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。(4)由于茎尖、芽尖分生区无病毒或低毒，因此常作为植物组织培养中的外植体。(5)植物生
4、长需要进行光合作用，因此，需将外植体置于25 、无菌和光照条件下培养，当试管苗长到34片叶时即可移栽。答案(1)植物组织培养植物细胞的全能性(2)提供能量和维持渗透压(3)生长素和细胞分裂素的用量比例不同(4)茎(芽)尖茎(芽)尖分生区无病毒或低毒(5)光照题组二作物新品种的培育4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的分生状态B培养基营养丰富，易于植物生长C纺锤丝的形成容易受到抑制DDNA的复制容易受到抑制A在植物组织培养过程中，培养的细胞一直处于不断的分生状态，容易受到一些条件的影响而产生突变。5用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(
5、t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：F1雄配子幼苗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缩短育种年限D过程必须经过受精作用C该育种方法为单倍体育种，可以明显缩短育种年限。是杂交，是减数分裂，是花药离体培养，是用秋水仙素处理使单倍体的染色体数目加倍。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。6下图表示单倍体育种过程，据图回答：(1)过程中，属于_过程，其中需要光照的是_(填序号)。(2)由花粉能培养成试管苗，说明植物细胞具有_，根本原因是_。(3)花粉在实验条件下发育成植株这一技术，可应用于
6、_育种，从而获得稳定遗传的新品种，该项技术最大的优点是_。(4)若花药壁细胞的基因型是AaBb，则最后得到的纯合二倍体植株可能有_种基因型。解析(1)是由细胞培养到愈伤组织阶段，属于脱分化；是由愈伤组织培养到试管苗阶段，属于再分化，再分化过程中由于形成叶等，需要光照。(2)由一个植物细胞培育成一个个体，体现了植物细胞的全能性。植物细胞表现全能性的根本原因是每个细胞中都含有发育成完整个体所需要的全部遗传物质。(3)花药离体培养技术是单倍体育种的流程之一，花粉在实验条件下发育成植株这一技术，可应用于单倍体育种。单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。(4)若花药壁细胞的基因型是AaBb，则花粉基因型有
7、AB、Ab、aB、ab 4种，最后得到的纯合二倍体植株可能有AABB、AAbb、aaBB、aabb 4种基因型。答案(1)脱分化(2)全能性每个细胞中都含有发育成完整个体所需要的全部遗传物质(3)单倍体明显缩短育种年限(4)4题组三细胞产物的工厂化生产7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D由题
8、意“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；在紫草宁生产过程中，不必将愈伤组织培养出根、芽等器官，B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。8红豆杉是濒危植物，其树皮产生的紫杉醇对抗癌症有一定的疗效。下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
9、的培养一般要采用_培养基，并要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是_。(3)对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。解析(1)分析题图可知，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，故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养液充分接触。(3)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等，导致细胞数量减
10、少，其代谢产物减少。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)活细胞数量减少，某些代谢产物积累9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，结果如下图所示。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全能性B培育脱毒苗的过程中涉及脱分化和再分化两个阶段C实验结果表明茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低D根据本实验，培养脱毒苗时茎尖的适宜大小为0.27 mm左右A马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可利用马铃薯茎尖进行组织培养形成脱毒苗，所依据的原理是植物细胞的全能性，A项错误；培育脱毒苗的过程中利用
11、了植物组织培养技术，涉及脱分化和再分化两个阶段，B项正确；由图可知，茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，C项正确；在茎尖外植体大小为0.27 mm时，脱毒率和成苗率均较高，因此，根据本实验，马铃薯脱毒培养中茎尖外植体的适宜大小为0.27 mm左右，D项正确。10下图为培育甘蔗脱毒苗的两条途径，研究发现经过程获得的幼苗脱毒效果更好，相关叙述错误的是 ()A过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力B过程的作用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织C过程中基因的选择性表达导致了细胞脱分化D培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同C过程所取茎尖中的叶原基具有较高的分裂、分化能力，A正确；过程的作
12、用可能是阻碍病毒等进入茎尖分生组织，B正确；过程中基因的选择性表达导致了细胞再分化，C错误；培养基A、B中生长素和细胞分裂素的含量和比例不同，D正确。11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过程通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除草剂C当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成；而当细胞分裂素的含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。白三叶草愈伤
13、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。12通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图表回答问题：植物的花芽分别在含有不同浓度及比例的生长素和细胞分裂素的培养基中的生长状况A组B组C组D组E组生长素03 ppm3 ppm0.03 ppm0细胞分裂素00.2 ppm0.002 ppm1.0 ppm0.2 ppm花芽生长状况仍是组织切块形成愈伤组织愈伤组织分化出根愈伤组织分化出嫩芽稍生长(1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是_。(2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结
14、构，若包裹上人造种皮，制成人工种子，可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。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化大体上是图中_和_过程，在此过程中被培养的细胞始终受_的调节。(3)应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是植物的茎尖或根尖很少_。(4)从上表的实验结果可看出：生长素和细胞分裂素是实验中的两种重要物质，其中，新芽形成必需的条件是细胞分裂素的浓度_(填“大于”或“小于”)生长素的浓度；而在培养形成完整新个体过程中，对它们的调控关键是_。解析(1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是植物细胞具有全能性。
15、(2)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化大体上是图甲中脱分化和再分化过程，脱分化和再分化过程需要植物激素的调节。(3)植物的茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒，因此应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株。(4)在植物组织培养过程中，细胞分裂素和生长素起着重要的调节作用，当细胞分裂素浓度高时，可以诱导丛芽的产生；当生长素浓度高时，可以诱导根的产生。由此可见，调控的关键是适当控制好不同培养期的培养基中细胞分裂素和生长素的浓度及二者的比例。答案(1)植物细胞具有全能性(2)脱分化再分化植物激素(3)被病毒感染，甚至无病毒(4)大于调控好不同培养期的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度及其比例 对植物细胞工程应用的原理不清楚13下列有关植物细胞工程应用的叙述，不正确的是()A.利用组织培养技术培育脱毒苗，获得抗病毒的新品种B.利用组织培养技术快速繁殖植物，能保留亲本的优良性状C.利用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“萝卜甘蓝”，克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍A利用植物组织培养技术可以得到无病毒植株，但无病毒植株不一定具有抗病毒的能力；植物组织培养技术为无性繁殖，可保留母本的一切优良性状；在植物组织培养的愈伤组织阶段可得到大量的细胞，细胞代谢可以产生大量的细胞产物。
