课时作业(4) 通过植物组织培养可获得完整植株（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（浙科版2019）

课时作业(4)　通过植物组织培养可获得完整植株 [对应学生用书P129] 一、单项选择题 1．细胞工程技术是一门综合科学技术，下列哪项技术不属于细胞工程(　　) A．有性杂交　　　 B．植物体细胞杂交 C．组织培养 D．细胞核移植 A　[细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。生物有性杂交不能单纯按照人的意愿来进行。] 2．下列对植物组织培养的描述错误的是(　　 ) A．植物种子是植物组织培养的理想材料 B．愈伤组织是一团未分化的细胞 C．植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性 D．通过调整激素配比可以诱导脱分化过程 A　[植物的茎尖、根尖的分生组织，分裂能力强，是植物组织培养的理想材料，植物种子培养成植株的过程为自然生长发育，不属于植物组织培养，A项错误；愈伤组织是一团未分化的细胞，B项正确；植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，C项正确；通过调整激素配比可以诱导脱分化过程，D项正确。] 3．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．采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 C．采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D．采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 D　[利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗属于无性生殖的营养生殖，能保持亲本的优良性状，A项正确；植物组织培养属于无性生殖，能保持亲本的优良性状，B项正确；幼芽嫁接属于无性生殖，能保持亲本的优良性状，C项正确；单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理，花粉粒通过减数分裂产生，再离体培养会产生性状分离，D项错误。] 4．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是(　　 ) A．只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 B．高度分化的细胞处于离体状态时不能表现出全能性 C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一 D．配子不能表现出全能性的原因是它所含的基因比体细胞减少一半 C　[配子也具有发育成完整个体所必需的全部基因，花药离体培养证明配子也具有并且能表现出全能性，细胞表达全能性的首要前提是处于离体状态。] 5．将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是(　　) B　[细胞分裂素促进细胞分裂，诱导芽的分化；生长素可以促进不定根、侧根的形成；此题中虽然培养基中没有植物激素，但是植物幼苗叶片本身可以产生生长素，而细胞分裂素的产生部位在根尖，所以细胞分裂素不能产生，所以植物能够在一段时间后长出少量的根而没有出芽。] 6．如图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列有关叙述正确的是(　　) A．过程①②表示脱分化，过程③表示再分化 B．过程①②需要光照 C．过程①②③说明花粉细胞具有全能性 D．通过过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离 C　[图中过程①表示脱分化，②③表示再分化，A项错误；脱分化需要避光处理，再分化和植物生长需要照光，因此过程①需要避光，过程②③需要光照，B项错误；过程①②③是植物组织培养过程，由花粉细胞最终获得了完整植物个体，说明花粉细胞具有全能性，C项正确；过程③获得的完整植株属于单倍体植株，高度不育，不能自交产生后代，D项错误。] 7．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述，错误的是(　　) A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害 B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞 C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控 D．生根时，培养基通常应含α­萘乙酸等生长素类调节剂 B　[消毒剂的使用既要杀死表面微生物，又要防止伤害组织细胞，影响组织培养，A项正确；植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合，带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍的细胞，B项错误；出芽和生根都是细胞再分化的结果，其实质是基因的选择性表达，C项正确；α­萘乙酸为生长素类似物，可诱导愈伤组织生根，D项正确。] 8．(2021·北京高考)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n＝14)的优良性状导入普通小麦(2n＝42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(　　 ) A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 C　[簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存在生殖隔离，A正确；幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，从而得到完整植株，B正确；杂种植株细胞内由于没有同源染色体，故减数分裂时染色体无法正常联会，C错误；杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株，D正确。] 9．下列有关胡萝卜组织培养的叙述，错误的是(　　 ) A．胡萝卜组织培养的全过程都要在有光条件下进行 B．为防止杂菌污染，所用器械需灭菌，实验人员需进行无菌操作 C．要切取含有形成层的部位，因为该部位容易诱导形成愈伤组织 D．实验中，用酒精和次氯酸钠溶液对外植体消毒 A　[对于胡萝卜的组织培养来说，在外植体脱分化形成愈伤组织的过程中不需要光照，A项错误。植物组织培养需要避免杂菌污染，外植体要严格消毒，实验所用器械和培养基要灭菌，实验人员要进行无菌操作，B项正确。切取外植体时，要选取有形成层的部位，因为该部位容易诱导形成愈伤组织，C项正确。对外植体消毒所用的试剂是体积分数为70%的酒精和体积分数为10%的次氯酸钠溶液，D项正确。] 10．下列有关细胞工程的叙述，不正确的是(　　 ) A．细胞工程应用的是细胞生物学和分子生物学的原理和方法 B．可以通过在分子水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质 C．可以通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来获得细胞产品 D．根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域 B　[细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。] 11．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是(　　 ) A．植物体内只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能 B．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同 C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础 D．植物细胞脱分化过程体现了植物细胞的全能性 C　[植物体内未高度分化的细胞也具有发育成完整个体的潜能，A项错误；植物体内体细胞所含基因一般相同，某些体细胞没有表现出全能性，是因为在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官，B项错误；植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础，C项正确；植物细胞脱分化是让已经分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程，该过程未得到完整个体，没有体现植物细胞的全能性，D项错误。] 12．下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子应选用的编号是(　　 ) ①②③―→④ A．①　　　　　　　 B．② C．③ D．④ C　[图中①为离体的植物组织或器官，②为愈伤组织，③为胚状体，④为新植株。人工种子是将植物离体培养产生的体细胞胚，芽愈伤组织等包埋在含有营养成分和保护功能的物质中而制成的。因此，要制作人工种子，应该选择编号③。] 二、非选择题 13．科学家利用分离得到的成熟的胡萝卜韧皮部细胞进行如图所示实验，最终由单个细胞发育成了完整的新植株。请回答下列问题。 (1)科学家所用的这种生物技术叫做__________。该项技术表明，当植物细胞处于离体状态时，在一定的营养物质、________和其他外界条件的作用下，可表现出________，发育成完整植株。 (2)图中B过程称为________，通过B过程产生的愈伤组织细胞与根韧皮部细胞的形态结构______(填“相同”或“不同”)，其根本原因是____________________。 (3)某课外小组同学用愈伤组织同时进行了两组实验：甲组培养基中含3%的蔗糖，乙组培养基中不含蔗糖，经灭菌后接种，每组实验再分成两个小组，分别在光下和暗处培养。1个月后，观察植物体生长、分化情况，结果如下表。 培养条件 甲组 乙组 光下 正常生长，分化 不生长，死亡 暗处 正常生长，不分化 不生长，死亡 由此得出的结论： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 解析　(1)将胡萝卜韧皮部细胞发育成完整新植株需要采用植物组织培养技术。该技术表明，当植物细胞处于离体状态时，在一定的营养物质、植物激素和其他外界条件的作用下，可表现出全能性，发育成完整植株。 (2)图中B为脱分化过程。脱分化产生的愈伤组织细胞是无组织结构松散的薄壁细胞团，其形态结构与根韧皮部细胞不同，两者不同的根本原因是基因的选择性表达。 (3)从表中可以看出，培养基中含有蔗糖时，细胞能生长和分化，而培养基中没有蔗糖时，细胞不生长，死亡，说明愈伤组织生长、分化过程需要蔗糖；在光下培养时，细胞能分化，而在暗处培养时，细胞不能分化，说明光能够促进细胞分化。 答案　(1)植物组织培养　(植物)激素　全能性(2)脱分化　不同　基因的选择性表达　(3)①愈伤组织的生长、分化过程需要蔗糖　②光照能够促进细胞分化 14．科学家将分离得到的成熟的胡萝卜根韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成了完整的新植株。过程图解如图，回答下列问题。 (1)科学家所用的这种生物技术叫做________________，依据的理论基础是______________________________。②过程称为______________，③过程称为____________，C经____________形成D。 (2)通过②过程产生的愈伤组织细胞与根的韧皮部细胞在染色体数目上是否相同？__________；染色体上所含的遗传物质是否相同？________；C、D细胞的形态结构是否相同？____________。 (3)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外，还需要在培养基中加入____________。同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证______________。 (4)从育种的角度来看，植物组织培养与有性生殖相比，优势主要有_________________ ________________________________________________________________。(列举2条) 解析　(1)将胡萝卜根韧皮部细胞发育成完整新植株需要采用植物组织培养技术。该技术的理论基础是植物细胞的全能性，②过程称为脱分化，③过程称为再分化，C经过细胞分裂和分化形成D。(2)植物组织培养属于无性生殖，通过②过程产生的愈伤组织细胞，与根的韧皮部细胞在染色体的数目上相同，染色体上所含的遗传物质相同，但是因为由C→D经过了细胞分化，故C、D的细胞形态不同。(3)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入植物激素，同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证无菌。(4)植物组织培养属于无性生殖，与有性生殖相比，优势主要有能保持母本的优良性状、培育周期短，繁殖效率高、能培育无病毒植株。 答案　(1)植物组织培养　植物细胞具有全能性　脱分化　再分化　细胞分裂和细胞分化　(2)相同　相同　不同　(3)植物激素(或植物激素类似物)　无菌　(4)能保持母本的优良性状；培育周期短，繁殖效率高；能培育无病毒植株(列出2条即可) 15．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3～4片叶时即可移栽。 解析　(1)配制培养基→外植体的取材和消毒→剥离和接种→培养和移栽→结果检测，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3～4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 学科网（北京）股份有限公司 $$