1．下列屬于植物微型繁殖技術(shù)的是( )
A．蘭花的莖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．扦插的葡萄枝長成新個體
D．柳樹芽發(fā)育成枝條
解析：選A 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)育部分；扦插的葡萄枝長成新個體屬于無性生殖中的營養(yǎng)生殖。
2．用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖一種名貴花卉的過程中，下列敘述不正確的是( )
A．消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細(xì)胞的傷害
B．在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞
C．用花粉離體培養(yǎng)可獲得單倍體植株，說明花粉細(xì)胞仍具有全能性
D．誘導(dǎo)愈傷組織生根時，培養(yǎng)基內(nèi)通常應(yīng)含生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑
解析：選B 外植體消毒既要殺死材料表面的微生物，又要減少消毒劑對細(xì)胞的傷害，A正確。因為愈傷組織有細(xì)胞壁，細(xì)胞不能融合，所以在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，無法得到染色體加倍的細(xì)胞，B錯誤。用花粉離體培養(yǎng)可以得到單倍體植株，說明花粉細(xì)胞具有全能性，C正確。誘導(dǎo)愈傷組織生根時，培養(yǎng)基中應(yīng)加入生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑，且應(yīng)高于細(xì)胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)劑的含量，D正確。
3．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aaBB
B．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
解析：選C 由基因型為aB的花粉發(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，所以花粉離體培養(yǎng)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的花粉離體培養(yǎng)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。
4．下列關(guān)于細(xì)胞產(chǎn)物工廠化生產(chǎn)的敘述，錯誤的是( )
A．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物細(xì)胞工程的重要用途之一
B．培養(yǎng)過程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞
C．培養(yǎng)的細(xì)胞收集后一般要破碎提取有效成分
D．培養(yǎng)的愈傷組織需要經(jīng)過再分化產(chǎn)生特定的組織細(xì)胞后才能產(chǎn)生特定的細(xì)胞產(chǎn)物
解析：選D 細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物細(xì)胞工程的重要用途之一；培養(yǎng)過程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞；培養(yǎng)的細(xì)胞收集后一般要破碎提取有效成分；培養(yǎng)的愈傷組織不需要再分化就能產(chǎn)生特定的細(xì)胞產(chǎn)物。
5．為探究提高藍(lán)莓品質(zhì)和產(chǎn)量的新途徑，某生物興趣小組的同學(xué)以兔眼藍(lán)莓為實驗材料進行脫毒處理，其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A．取材時可選用兔眼藍(lán)莓的芽尖等分生組織作為外植體
B．用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%左右的次氯酸鈉溶液對外植體消毒時，時間越長效果越好
C．對分化培養(yǎng)基滅菌前需添加生長素類、細(xì)胞分裂素類等植物生長調(diào)節(jié)劑
D．脫毒后的兔眼藍(lán)莓果實體積更大，產(chǎn)量更高，后代個體中更不易被病毒感染
解析：選A 芽尖等分生組織細(xì)胞分裂旺盛，且含病毒少，培養(yǎng)脫毒苗時常選用芽尖等分生組織作外植體，A正確；消毒時間不宜過長，否則容易對外植體造成傷害，B錯誤；植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)該在分化培養(yǎng)基滅菌后添加，C錯誤；脫毒后的兔眼藍(lán)莓果實體積更大，產(chǎn)量更高，后代個體含病毒少，但不是不易被病毒感染，D錯誤。
6．如圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞的原生質(zhì)體進行遺傳改良的過程，下列敘述正確的是( )
A．④過程通常會發(fā)生性狀分離
B．②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．③過程是否再生出細(xì)胞壁，可以用質(zhì)壁分離實驗來檢測
D．上述過程中可發(fā)生染色體變異、基因突變和基因重組
解析：選C ④過程表示再分化過程，不會發(fā)生性狀分離，A錯誤；②表示人工誘變過程，但基因突變是不定向的，B錯誤；③過程是否再生出細(xì)胞壁，可以用質(zhì)壁分離實驗來檢測，C正確；上述過程中細(xì)胞通過有絲分裂方式增殖，可以發(fā)生染色體變異和基因突變，但不會發(fā)生基因重組(只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中)，D錯誤。
7．鐵皮石斛是我國名貴中藥，生物堿是其有效成分之一。應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)鐵皮石斛擬原球莖(簡稱PLBs，類似愈傷組織)生產(chǎn)生物堿的實驗流程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
eq \x(\a\al( 新生,營養(yǎng)芽))eq \(――→,\s\up7(誘導(dǎo)),\s\d5(①))eq \x(PLBs)eq \(――→,\s\up7(增殖培養(yǎng)),\s\d5(②))eq \x(PLBs)eq \(―――――――――→,\s\up7(不同時間取樣，檢測),\s\d5(③))eq \x(\a\al(實驗,結(jié)果))
A．實驗前需對外植體新生營養(yǎng)芽進行消毒處理
B．選用新生營養(yǎng)芽的原因是其分裂能力強、全能性高且?guī)缀醪缓《?br>C．過程①為脫分化，PLBs細(xì)胞也具有高度液泡化、呈無定形狀態(tài)的特點
D．過程②為再分化，需將PLBs培養(yǎng)成完整植株后才能從中提取生物堿
解析：選D 實驗前需對外植體新生營養(yǎng)芽進行消毒處理，A正確；選用新生營養(yǎng)芽的原因是其分裂能力強、全能性高且?guī)缀醪缓《荆珺正確；據(jù)分析可知，過程①為脫分化形成PLBs(類似愈傷組織)，PLBs細(xì)胞具有高度液泡化、呈無定形狀態(tài)的特點，C正確；過程②為植物細(xì)胞培養(yǎng)，使細(xì)胞大量增殖，可直接從細(xì)胞代謝產(chǎn)物中提取生物堿，因此不需要培養(yǎng)成完整植株后再從中提取生物堿，D錯誤。
8．植物細(xì)胞工程作為一門新興的生物技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn)的方方面面，下列相關(guān)說法錯誤的是( )
A．人工種子通常由人工薄膜作為種皮包被植物愈傷組織制作而成
B．植物微型繁殖運用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可快速繁殖優(yōu)良品種
C．作物脫毒常選取植物的莖尖，因為該部分病毒較少或無病毒
D．植物原生質(zhì)體融合過程中常用的融合方法有離心、電激和PEG處理等
解析：選A 人工種子通常由人工薄膜作為種皮包被胚狀體等制作而成。植物微型繁殖利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，能快速繁殖且保持植物的優(yōu)良性狀。植物的莖尖細(xì)胞中病毒較少，甚至無病毒，能經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得脫毒苗?？捎梦锢矸?離心、振動、電激等)和化學(xué)法(如PEG處理)誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合。
9．甲品種青花菜具有由核基因控制的多種優(yōu)良性狀，但屬于胞質(zhì)雄性不育品種。通過體細(xì)胞雜交，成功地將乙品種細(xì)胞質(zhì)中的可育基因引入甲中。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A．照光處理的甲青花菜下胚軸細(xì)胞中有葉綠體，利于篩選雜種細(xì)胞
B．流程中A處理可使用纖維素酶和果膠酶，B處理可使用聚乙二醇
C．雜種細(xì)胞經(jīng)過外源生長素和赤霉素的誘導(dǎo)，直接再分化成為雜種植株
D．雜種植株含有控制甲青花菜優(yōu)良性狀的基因，并能通過父本進行傳遞
解析：選C 照光處理的甲青花菜下胚軸細(xì)胞中可產(chǎn)生葉綠體作為標(biāo)志物，利于篩選雜種細(xì)胞，A正確；A處理為去除細(xì)胞壁，可使用纖維素酶和果膠酶進行去除，B處理為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，誘導(dǎo)時可使用聚乙二醇，B正確；雜種細(xì)胞經(jīng)過外源生長素和細(xì)胞分裂素的誘導(dǎo)，先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，然后經(jīng)過再分化成為雜種植株，C錯誤；甲品種控制多種優(yōu)良性狀的基因為核基因，雜種植株細(xì)胞核內(nèi)含有控制甲青花菜優(yōu)良性狀的基因，精子中具備一半核基因，能通過父本(精子)進行傳遞，D正確。
10．花粉植株是體細(xì)胞遺傳研究和突變育種的理想材料。下面是培育四季柑橘(2N＝18)花粉植株的過程示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是( )
A．花粉植株培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性，其技術(shù)是植物組織培養(yǎng)
B．過程③是細(xì)胞再分化，誘導(dǎo)叢芽產(chǎn)生時應(yīng)適當(dāng)提高生長素的比例
C．四種培養(yǎng)基均為固體培養(yǎng)基，②③過程除培養(yǎng)基成分與含量不同外，其他條件相同
D．觀察處于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖細(xì)胞，可觀察到18條染色體
解析：選A 花粉細(xì)胞培育成單倍體植株，培育的原理是花粉粒細(xì)胞具有全能性，其技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，A正確；過程③是細(xì)胞再分化，誘導(dǎo)叢芽產(chǎn)生時應(yīng)適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素的比例，B錯誤；圖中四種培養(yǎng)基均為固體培養(yǎng)基，②③過程除培養(yǎng)基成分與含量不同外，對光照的需求也不同，C錯誤；觀察處于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖細(xì)胞，其染色體數(shù)和體細(xì)胞相同為9條，D錯誤。
11．蘆筍是雌雄異株二倍體植物，雄株性染色體為XY，雌株性染色體為XX(YY型個體能正常存活且可育)蘆筍幼莖可食用，雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的過程圖，有關(guān)敘述正確的是( )
A．雄株甲體細(xì)胞的染色體數(shù)目與植株乙相同
B．雄株甲和雄株丁培育過程中都有減數(shù)分裂的發(fā)生
C．植株乙和植株丙性染色體組成分別為YY和XX
D．雄株甲、植株乙和植株丙的培育過程中均有基因重組
解析：選A 雄株甲是利用植物組織培養(yǎng)得到的，植株乙是通過單倍體育種得到的，二者體細(xì)胞的染色體數(shù)目相等，A正確；雄株甲是采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到的，培育過程中進行的是有絲分裂，B錯誤；植株乙和植株丙都是由花粉(性染色體為X或Y)經(jīng)染色體加倍得到的，因此性染色體組成都有可能是XX或YY，C錯誤；雄株甲的培育過程屬于無性生殖，沒有發(fā)生基因重組，D錯誤。
二、非選擇題
12．植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。請分析回答下列問題：
(1)該技術(shù)可以保持品種的____________，繁殖種苗的速度________。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部____________。
(2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時，需要在超凈工作臺上進行，其原因是避免________的污染。
(3)微型繁殖過程中，通過調(diào)節(jié)________和____________的配比，能影響愈傷組織分化出根或芽。
(4)將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時間后，單株鮮重和光合作用強度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度的變化趨勢是__________，單株鮮重的變化趨勢是_______________。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機物的量______(填“能”或“不能”)滿足自身最佳生長的需要。
(5)據(jù)圖推測，若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng)________(填“降低”或“增加”)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。
解析：(1)植物微型繁殖就是快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，屬于無性繁殖，能保持親本的優(yōu)良遺傳特性，且繁殖種苗的速度快。植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性，即細(xì)胞中具有發(fā)育成該物種的全部遺傳物質(zhì)或遺傳信息。(2)植物組織培養(yǎng)需要無菌操作，防止微生物污染。(3)微型繁殖過程中，通過調(diào)節(jié)生長素和細(xì)胞分裂素的配比能影響愈傷組織分化出根或芽。生長素用量與細(xì)胞分裂素用量比值高時，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；比值適中時，促進愈傷組織的生長。(4)由圖可知，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度逐漸減小，單株鮮重先增加后下降。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗單株鮮重較低，說明試管苗光合作用產(chǎn)生的有機物的量不能滿足自身最佳生長的需要。(5)隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度逐漸減小，所以要在誘導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng)降低培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。
答案：(1)遺傳特性 快 遺傳信息 (2)微生物 (3)生長素 細(xì)胞分裂素 (4)逐漸減小 先增加后下降 不能 (5)降低
13．紅豆杉能產(chǎn)生抗癌藥物紫杉醇，但紅豆杉生長十分緩慢，數(shù)量有限且紫杉醇含量非常低。因此，研究人員嘗試運用現(xiàn)代生物技術(shù)培育產(chǎn)生紫杉醇的柴胡，將紅豆杉(2n＝24)與柴胡(2n＝12)進行了不對稱體細(xì)胞雜交。
(1)科研人員剝離紅豆杉種子的胚作為外植體接種于經(jīng)過__________處理的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)形成愈傷組織。
(2)將紅豆杉愈傷組織和柴胡愈傷組織用__________________酶分別處理，各自獲得有活力的原生質(zhì)體。用一定劑量的紫外線照射紅豆杉原生質(zhì)體，破壞部分染色體，與未經(jīng)紫外線照射的柴胡原生質(zhì)體用化學(xué)誘導(dǎo)劑________________誘導(dǎo)融合，得到融合細(xì)胞。
(3)誘導(dǎo)融合后，科研人員只統(tǒng)計了7組染色體數(shù)目不大于24條的細(xì)胞，如表所示。
實驗時，科研人員判斷組號為__________________的細(xì)胞為雜交細(xì)胞。
(4)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中__________________________________不同造成的。
(5)紅豆杉和柴胡的________________較遠(yuǎn)，兩種植物細(xì)胞的染色體間排斥較為明顯，應(yīng)在能夠高效合成紫杉醇的雜交細(xì)胞中選擇____________的核基因含量較低的雜交細(xì)胞進行培養(yǎng)。
解析：(1)在植物組織培養(yǎng)中，對培養(yǎng)基必須進行滅菌處理，接種后在適宜的恒溫且避光條件下，外植體經(jīng)脫分化形成愈傷組織。(2)紅豆杉愈傷組織和柴胡愈傷組織細(xì)胞需要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，形成原生質(zhì)體。細(xì)胞融合可用PEG(聚乙二醇)誘導(dǎo)。(3)柴胡細(xì)胞染色體數(shù)為12條，多余的染色體是其他細(xì)胞融合參與進去的。可判斷組號為3、4、5、6的細(xì)胞為雜交細(xì)胞。(4)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中生長素和細(xì)胞分裂素用量的不同造成的。(5)紅豆杉和柴胡的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，存在遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，兩種植物細(xì)胞的染色體間排斥較為明顯，應(yīng)在能夠高效合成紫杉醇的雜交細(xì)胞中選擇紅豆杉的核基因含量較低的雜交細(xì)胞進行培養(yǎng)。
答案：(1)滅菌 (2)纖維素酶和果膠 PEG(或聚乙二醇) (3)3、4、5、6 (4)生長素和細(xì)胞分裂素用量 (5)親緣關(guān)系 紅豆杉材料
融合細(xì)胞組號
1
2
3
4
5
6
7
染色體數(shù)/條
9～11
12
12～14
12～16
13
14
24

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二 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修3

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