1、2.1.2植物细胞工程的实际应用课后篇巩固提升基础知识巩固1.下列不属于植物细胞工程的应用的是()A.培育人工种子B.获得脱毒草莓C.微型繁殖杨树D.水稻杂交育种解析因为在水稻杂交育种的过程中,不存在植物组织培养过程,也不涉及植物体细胞杂交,故杂交育种不属于植物细胞工程的应用。答案D2.通过植物组织培养技术繁育农作物,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.改变植物的基因型答案D3.下列育种措施,可以提高植物突变体出现概率的是()A.采用嫁接方法培育苹果新品种B.将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中,培育抗冻烟草C.用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射D.用
2、秋水仙素对棉花植株进行处理解析愈伤组织具有旺盛的分裂能力,容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变,因此用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射,可以增加植物突变体出现的概率,C项正确。答案C4.下图为植物组织培养过程的流程图解。下列相关叙述不正确的是()A.脱分化发生在b步骤,形成愈伤组织B.再分化发生在d步骤C.ae属于无性生殖过程D.人工种子可以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解析从图中分析可知,b代表的是脱分化,A项正确。c表示再分化,即由愈伤组织形成胚状体,B项错误。ae是由植物叶片通过组织培养获得人工种子并得到后代植株的过程,属于无性生殖过
3、程,C项正确。人工种子是一种人工制造的代替天然种子的颗粒体,可以直接播种于田间,可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,D项正确。答案B5.人工种子的核心部分胚状体可以由悬浮培养的芽尖细胞得到,也可以通过试管培养的花粉或胚囊获得,由此人们把胚状体分为“体细胞胚”和“花粉胚”。请据此判断下列说法不正确的是()A.人工种子的胚状体已经分化出胚芽、胚轴和胚根B.培育胚状体利用了植物组织培养技术C.同一种植物“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为11D.该项技术的成功应用体现了细胞的全能性解析人工种子的培育利用了植物组织培养技术,是在胚状体、不定芽等材料的外部包上人工种皮得到的,
4、其原理是细胞的全能性。“体细胞胚”是由植物的体细胞经过脱分化和再分化形成的,“花粉胚”是由花粉经过脱分化和再分化形成的,因此同一种植物“体细胞胚”和“花粉胚”的染色体组的数目比为21,所以C项是错误的。答案C6.下图表示基因型为AaBb的水稻单倍体育种过程,下列说法不正确的是()A.图示花粉发育成的二倍体水稻的基因型为aaBBB.单倍体育种比杂交育种时间短C.AaBb水稻经单倍体育种可育出两种二倍体水稻D.未经秋水仙素处理的试管苗长成的植株高度不育解析由基因型为aB的花粉发育成的单倍体水稻幼苗的基因型为aB,秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的二倍体水稻的基因型为aaBB,A项正确;单倍体育种相较于
5、杂交育种来说,明显缩短了育种年限,B项正确;AaBb植株的花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab四种,花粉离体培养形成单倍体幼苗,用秋水仙素处理后形成的二倍体水稻有四种基因型,C项错误;基因型为aB的花粉离体培养形成单倍体幼苗,单倍体高度不育,故未经秋水仙素处理的试管苗长成的植株高度不育,D项正确。答案C7.某二倍体植物是杂合子,下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答下列问题。(1)图中表示的是该花粉培养过程中的过程,表示的是过程。X代表的是,表示的是过程,表示的是诱导过程。(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中的
6、种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有。(3)对植株甲进行处理,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为种。花药培养在育种上的特殊意义是,从而开辟育种新途径。答案(1)脱分化再分化胚状体分化(或发育)生根(2)激素单倍体全能性(3)染色体加倍(或秋水仙素)无性繁殖乙(或经过染色体加倍的)一多缩短育种年限能力素养提升8.下图所示为利用体细胞诱变技术
7、获得抗除草剂白三叶草新品种的过程,下列叙述错误的是() 射线白三叶草组织细胞愈伤组织胚状体白三叶草幼苗抗除草剂白三叶草A.该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞的全能性B.过程分别为脱分化、再分化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适宜浓度的除草剂解析射线照射愈伤组织,能诱发基因突变;白三叶草组织细胞培养形成白三叶草植株的原理是植物细胞的全能性,A项正确。图中过程为脱分化,过程为再分化,B项正确。白三叶草愈伤组织再分化形成胚状体,由于细胞分化,基因选择性表达,故RNA种类不同,C项错误。由于基因突变具有多害少利性和不定向性
8、,需要通过检测与筛选培育作物新品种,所以过程通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒适宜浓度的除草剂,D项正确。答案C9.下图表示利用高秆抗锈病玉米(基因型为AaBb,两对基因独立遗传)的花粉细胞生产人工种子的过程。下列叙述不正确的是()A.通过过程两两融合得到的细胞的基因型有9种B.过程培养基中植物激素的比例不同C.过程需用秋水仙素处理才能获得可育的人工种子D.人工种子中加入植物生长调节剂可促进胚状体的发育解析高秆抗锈病玉米的基因型为AaBb,能产生四种配子,即AB、Ab、aB、ab,通过过程两两融合得到的细胞的基因型有9种,A项正确;生长素与细胞分裂素比值大时,促进根分化,抑制芽形成;比值小
9、时,则相反;比值适中时,促进愈伤组织的生长,故脱分化和再分化过程植物激素的比例不同,B项正确;花粉细胞杂交形成的植株可育,不需要用秋水仙素处理,C项错误;人工种子中加入植物生长调节剂可促进胚状体的发育,D项正确。答案C10.马铃薯是一种种植广泛的农作物,病毒侵染后导致产量大幅下降,培育脱毒和抗病毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答有关问题。(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,经过人工培养获得脱毒苗。培养基中添加植物激素的作用是诱导离体细胞经过完成组织培养过程,从而形成脱毒苗。为监控脱毒苗的质量,可采用的方法检测病毒的蛋白质。(2)研究人员研究了茎尖
10、大小对成苗率和脱毒率的影响,实验结果如下图所示。该结果表明,茎尖越小,据图分析马铃薯脱毒培养中茎尖的适宜大小为。解析(1)培养脱毒苗的过程即植物组织培养过程,将离体组织经过脱分化形成愈伤组织,再分化形成胚状体或丛芽,进而培育成幼苗。(2)由图可知,随茎尖增大,脱毒率下降,成苗率提高。在茎尖为0.27 mm时脱毒率和成苗率均较高。答案(1)脱分化和再分化抗原抗体杂交(2)脱毒率越高,但成苗率越低0.27 mm11.铁皮石斛是我国的名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如图1。图1在固体培养基上,PLBs的质量、生物
11、碱含量随增殖培养时间的变化如图2所示,请回答下列问题。图2(1)选用新生营养芽为外植体的原因是,诱导外植体形成PLBs的过程称为。(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在,。(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养,推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以下问题。ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。因ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基后按比例加入。实验进程和取样:实验50天完成,每10天取样,将样品(PLBs)称重
12、(g)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为。依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:当某3个样品(重复样)的时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。解析(1)选用新生营养芽为外植体是因为其细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs,且几乎不携带病毒。诱导外植体形成类似愈伤组织的PLBs的过程称为脱分化。(2)分析曲线图可知,在光照条件下PLBs生长起始较快,快速生长时间较长,PLBs产量较高。(3)ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基灭菌、冷却后按比例加入。据题意可知,该实验共设置4个实验组和1个对照组,共5组;实验50天完成,每10天取样,初始数据已知,只需测5次,故5组样品重复3次,共需测定的样品数为253=75。确定适宜的ABA浓度和适宜的培养时间的标准:样品中生物碱的总量最多。生物碱的总量应等于每瓶PLBs的质量(g)和生物碱含量(gkg-1,即每千克PLBs中含有生物碱的量)的乘积,故当某3个样品(重复样)的PLBs质量和生物碱含量乘积的平均值最大时,对应的ABA浓度和培养时间是适宜的。答案(1)细胞分化程度低,容易诱导形成PLBs,且含病毒少细胞的脱分化(2)生长起始较快(或开始生长的时间早)快速生长时间较长PLBs产量较髙(3)灭菌、冷却75PLBs质量和生物碱含量乘积的平均值最大
