新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第2章細(xì)胞工程第1節(jié)植物細(xì)胞工程第2課時(shí)植物細(xì)胞工程的應(yīng)用和細(xì)胞產(chǎn)物的工廠(chǎng)化生產(chǎn)夯基提能作業(yè)新人教版選擇性必修3

第2章第1節(jié)第2課時(shí)基礎(chǔ)題組一、選擇題1．(2024·陜西西安高二校考期中)下列有關(guān)微型繁殖的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．可以保持親代的優(yōu)良性狀B．可以高效快速的培育植物種苗C．微型繁殖屬于有性生殖D．微型繁殖已廣泛應(yīng)用于欣賞植物、經(jīng)濟(jì)林木等的繁育解析：植物微型繁殖屬于無(wú)性生殖，可以保持親代的優(yōu)良性狀，A正確，C錯(cuò)誤；微型繁殖可以高效快速實(shí)現(xiàn)種苗的快速繁殖，在生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛，B正確；微型繁殖作為生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)，已經(jīng)應(yīng)用于欣賞植物、經(jīng)濟(jì)林木等的繁育，D正確。故選C。2．(2024·陜西西安高二校考階段練習(xí))植物組織培育技術(shù)被廣泛應(yīng)用于育種、人工種子的培育及獲得植物次生代謝產(chǎn)物等生產(chǎn)生活實(shí)踐中。下列敘述正確的是(A)A．植物組織培育得到試管苗的過(guò)程中須要更換培育基B．該技術(shù)生產(chǎn)的人工種子長(zhǎng)成的植株肯定可育C．該過(guò)程所用的培育基只須要供應(yīng)植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的無(wú)機(jī)養(yǎng)分D．外植體脫分化形成愈傷組織過(guò)程不須要添加植物激素解析：在植物組織培育過(guò)程中須要在不同時(shí)期，依據(jù)培育對(duì)象的需求添加或削減一些物質(zhì)，尤其是植物激素的比例，故植物組織培育得到試管苗的過(guò)程中須要更換培育基，A正確；用于植物組織培育的接種材料可以是植物根、莖、葉的任何部位，也可以是植物的花藥，若所選外植體為(二倍體植物)花藥，則經(jīng)花藥離體培育獲得人工種子長(zhǎng)成的植株為單倍體，一般不行育，B錯(cuò)誤；該過(guò)程中所用培育基含有糖類(lèi)等物質(zhì)，除供應(yīng)植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的無(wú)機(jī)養(yǎng)分外，還需供應(yīng)有機(jī)物質(zhì)，C錯(cuò)誤；外植體脫分化形成愈傷組織過(guò)程中須要添加植物激素，如生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，D錯(cuò)誤。故選A。3．(2024·江蘇連云港高二統(tǒng)考期末)某科研團(tuán)隊(duì)用脫毒技術(shù)快速繁殖“陽(yáng)光玫瑰”葡萄品種，流程如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(B)eq\x(外植體)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(試管苗)eq\o(→,\s\up7(熱處理))eq\x(剝?nèi))eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(再生植株)eq\o(→,\s\up7(病毒),\s\do5(檢測(cè)))eq\x(脫毒苗)A．圖中X可以是試管苗的莖尖，此部位病毒濃度很低甚至無(wú)病毒B．利用此方法得到的脫毒苗，具備了抗病毒的實(shí)力，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高C．過(guò)程①、②所用培育基為MS培育基，依據(jù)培育目的還須要適當(dāng)?shù)募尤胫参锛に谼．熱處理的原理是一些病毒對(duì)熱不穩(wěn)定，在35～40℃即鈍化失活，而植物基本不受損害解析：圖中X可以是試管苗的莖尖，植物頂端分生區(qū)旁邊(如莖尖)的病毒極少，甚至無(wú)病毒，切取肯定大小的莖尖進(jìn)行組織培育，再生的植株就有可能不帶病毒，從而獲得脫毒苗，A正確；莖尖等分裂旺盛部位無(wú)病毒感染，利用莖尖分生組織能培育出無(wú)病毒且保持優(yōu)良性狀的幼苗，即脫毒苗，脫毒苗不等于抗毒苗，脫毒苗不能使植株具備抗病毒的實(shí)力，B錯(cuò)誤；植物組織培育常用MS培育基，過(guò)程①、②所用的MS培育基須要添加生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等植物激素，C正確；熱處理脫毒的基本原理是利用病毒對(duì)熱不穩(wěn)定，在高于常溫下，會(huì)鈍化失活，而植物基本不受損害，D正確。故選B。4．(2024·河北邢臺(tái)高二校聯(lián)考階段練習(xí))下列有關(guān)植物細(xì)胞工程技術(shù)和運(yùn)用該技術(shù)培育單倍體植株及進(jìn)行細(xì)胞產(chǎn)物的工廠(chǎng)化生產(chǎn)的敘述中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(B)A．用花藥培育得到單倍體植株須要用到植物組織培育技術(shù)B．細(xì)胞產(chǎn)物工廠(chǎng)化生產(chǎn)，主要是利用促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的培育條件，提高了單個(gè)細(xì)胞中次生代謝產(chǎn)物的含量C．生產(chǎn)中培育香蕉脫毒苗常用的方法是取莖尖分生組織進(jìn)行組織培育D．菊花組織培育過(guò)程中，須要更換三次培育基解析：花藥離體培育先進(jìn)行脫分化形成愈傷組織，再通過(guò)再分化形成各種組織和器官，最終形成完整植株，此為植物組織培育技術(shù)，A正確；細(xì)胞產(chǎn)物的工廠(chǎng)化生產(chǎn)主要是利用植物細(xì)胞培育技術(shù)，通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞增殖，以從細(xì)胞中獲得次生代謝物，單個(gè)細(xì)胞中次生代謝產(chǎn)物的含量并沒(méi)有提高，B錯(cuò)誤；植物頂端分生區(qū)旁邊(如莖尖)的病毒極少，甚至無(wú)病毒，因此，可利用莖尖分生組織進(jìn)行組織培育來(lái)獲得香蕉脫毒苗，C正確；植物組織培育過(guò)程中，由愈傷組織重新分化為根和芽的再分化過(guò)程，須要生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的特定濃度比例，與之前形成愈傷組織的培育基不同，故須要更換新的培育基，D正確。故選B。5．(2024·廣東梅州統(tǒng)考三模)目前七葉一枝花屬瀕危珍貴中藥材，科學(xué)家嘗試應(yīng)用生物技術(shù)繁殖和保存七葉一枝花資源，并利用植物細(xì)胞工程獲得其有效成分。下列敘述正確的是(C)A．七葉一枝花不同細(xì)胞經(jīng)植物組織培育獲得的新個(gè)體基因型都相同B．將七葉一枝花莖尖或根尖組織經(jīng)滅菌、脫分化、再分化可獲得脫毒苗C．利用植物細(xì)胞工程獲得其有效成分過(guò)程中運(yùn)用的是液體培育基D．愛(ài)護(hù)野生七葉一枝花最佳的選擇是將其遷移到植物園解析：同一植株的花粉細(xì)胞與體細(xì)胞經(jīng)植物組織培育得到的新個(gè)體基因型不同，A錯(cuò)誤；莖尖或根尖病毒少或無(wú)病毒，因而作為外植體經(jīng)過(guò)脫分化、再分化可獲得脫毒苗，但不能對(duì)植物材料進(jìn)行滅菌處理，B錯(cuò)誤；細(xì)胞產(chǎn)物的工(業(yè))廠(chǎng)化生產(chǎn)是從人工培育的愈傷組織細(xì)胞中提取某種成分，該過(guò)程運(yùn)用的是液體培育基，C正確；愛(ài)護(hù)野生七葉一枝花最佳的選擇是就地愛(ài)護(hù)，而將七葉一枝花遷移到植物園屬于易地愛(ài)護(hù)，D錯(cuò)誤。故選C。6．(2024·河南第一高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考)A品種茄子產(chǎn)量高，但其簡(jiǎn)單遭遇線(xiàn)蟲(chóng)侵染，使產(chǎn)量降低，B品種茄子具有抗線(xiàn)蟲(chóng)特性，但產(chǎn)量低。由于這兩個(gè)品種的茄子難以進(jìn)行雜交育種，因此探討人員安排通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育具有抗蟲(chóng)特性的高產(chǎn)茄子。下列敘述正確的是(B)A．試驗(yàn)中運(yùn)用的器械、培育基和茄子都須要進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌B．在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交前，須要先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁C．通常會(huì)采納滅活的病毒誘導(dǎo)A、B兩品種茄子的原生質(zhì)體融合D．在特定激素的作用下，融合的雜種細(xì)胞能干脆分化發(fā)育為雜種茄子解析：植物組織培育過(guò)程中，不能對(duì)茄子進(jìn)行滅菌，否則會(huì)將其殺死而導(dǎo)致失敗，A錯(cuò)誤；在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交前，依據(jù)酶的專(zhuān)一性原理，采納纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得有活力的原生質(zhì)體，B正確；滅活的病毒用于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，不能用于誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合，C錯(cuò)誤；將融合的雜種細(xì)胞培育為雜種植株須要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化過(guò)程，不能干脆由激素誘導(dǎo)形成，D錯(cuò)誤。故選B。二、非選擇題7．育種工作者利用不同的方法進(jìn)行了如下圖所示四組試驗(yàn)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)Ⅰ過(guò)程由番茄韌皮部細(xì)胞形成幼苗A的過(guò)程要經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，該階段_不須要__(填“須要”或“不須要”)光照，再經(jīng)過(guò)再分化形成幼苗，該過(guò)程依據(jù)的原理是_植物細(xì)胞的全能性__。(2)植物組織培育除了須要供應(yīng)肯定的養(yǎng)分、_植物激素(或生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)__、溫度和光照外，還必需在_無(wú)菌__的條件下進(jìn)行。(3)Ⅱ過(guò)程中，從花粉形成幼苗B所進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式是_有絲分裂__。(4)獲得植物體D首先需對(duì)番茄和馬鈴薯的韌皮部細(xì)胞用_纖維素酶和果膠__酶處理以去除細(xì)胞壁。(5)獲得植物體D的過(guò)程叫_植物體細(xì)胞雜交技術(shù)__。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是_克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙__。植物體D與細(xì)胞B一樣具有兩親本的遺傳物質(zhì)，緣由是_細(xì)胞B是由番茄與馬鈴薯的體細(xì)胞融合而成的，則細(xì)胞B具有番茄和馬鈴薯兩親本的遺傳物質(zhì)，植物體D是由細(xì)胞B經(jīng)植物組織培育而成的，故細(xì)胞B的基因型確定了植物體D的基因型__。解析：(1)Ⅰ過(guò)程中高度分化的植物細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的是愈傷組織，而脫分化的過(guò)程中是不須要光照的。已分化的番茄韌皮部細(xì)胞再次成長(zhǎng)為植物體(幼苗)的過(guò)程屬于植物組織培育過(guò)程，其依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。(2)植物組織培育過(guò)程中須要植物激素的誘導(dǎo)調(diào)整，故除了須要供應(yīng)肯定的養(yǎng)分、溫度和光照外，還須要植物激素。但由于養(yǎng)分物質(zhì)豐富，外界環(huán)境條件優(yōu)越，也特殊適合細(xì)菌等微生物生長(zhǎng)，為避開(kāi)微生物過(guò)度繁殖對(duì)組織培育的影響，還必需在無(wú)菌的條件下進(jìn)行。(3)Ⅱ過(guò)程中花粉經(jīng)植物組織培育干脆長(zhǎng)成的幼苗B是單倍體，該過(guò)程是通過(guò)有絲分裂完成的。(4)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，依據(jù)酶具有專(zhuān)一性，要去除植物細(xì)胞壁則須要運(yùn)用纖維素酶與果膠酶處理。(5)Ⅳ是植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程，故獲得植物體D的過(guò)程叫植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。植物體細(xì)胞雜交克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。細(xì)胞B是由番茄與馬鈴薯的體細(xì)胞融合而成的，則細(xì)胞B具有番茄和馬鈴薯兩親本的遺傳物質(zhì)，植物體D是由細(xì)胞B經(jīng)植物組織培育而成的，細(xì)胞B的基因型確定了植物體D的基因型。能力提升一、選擇題1．(2024·山東日照高二校聯(lián)考期中)紫草寧是從紫草細(xì)胞中提取的一種藥物和色素，具有抗菌、消炎和抗腫瘤等活性。在工業(yè)化生產(chǎn)中，可通過(guò)裂解紫草愈傷組織細(xì)胞獲得大量的紫草寧。下列敘述正確的是(C)A．紫草寧具有抗菌作用，因此生產(chǎn)時(shí)不須要進(jìn)行無(wú)菌操作B．誘導(dǎo)紫草愈傷組織形成期間須要適當(dāng)時(shí)間和強(qiáng)度的光照C．可用射線(xiàn)誘變紫草愈傷組織后從突變體中篩選高產(chǎn)細(xì)胞株D．可將紫草愈傷組織細(xì)胞置于低滲溶液中漲破以提取紫草寧解析：紫草素雖具有抗菌作用，但其產(chǎn)生的過(guò)程涉及植物組織培育技術(shù)，植物組織培育的過(guò)程中仍需進(jìn)行無(wú)菌操作，A錯(cuò)誤；誘導(dǎo)紫草愈傷組織形成期間要避光，B錯(cuò)誤；愈傷組織分裂旺盛，易產(chǎn)生突變，因而可用射線(xiàn)誘變紫草愈傷組織后從突變體中篩選高產(chǎn)細(xì)胞株，C正確；紫草愈傷組織細(xì)胞含有細(xì)胞壁，置于低滲溶液中不會(huì)漲破，D錯(cuò)誤。故選C。2．(2024·湖北高二校聯(lián)考期中)紫杉醇是存在于紅豆杉屬植物體內(nèi)的一種次生代謝物，具有較高的抗癌活性。生產(chǎn)紫杉醇的傳統(tǒng)方法是從瀕危植物紅豆杉的樹(shù)皮和樹(shù)葉中提取，但這種方法不利于紅豆杉的愛(ài)護(hù)。目前，科學(xué)家已探討出通過(guò)植物細(xì)胞工程相關(guān)技術(shù)獲得紫杉醇的新途徑，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)eq\x(\a\al(紫杉醇,外植體))eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(\a\al(愈傷,組織))eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(\a\al(單個(gè),細(xì)胞))eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(\a\al(高產(chǎn),細(xì)胞群))→eq\x(\a\al(細(xì)胞,分泌物))eq\o(→,\s\up7(提取))eq\x(紫杉醇)A．所選外植體宜為紅豆杉的莖尖等幼嫩部位B．①過(guò)程為“脫分化”，一般不須要光照C．上述利用植物細(xì)胞工程技術(shù)生產(chǎn)紫杉醇的過(guò)程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性D．該生產(chǎn)技術(shù)不受季節(jié)、天氣限制，對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境愛(ài)護(hù)具有重要意義解析：由于紅豆杉的莖尖等幼嫩部位分化程度低，簡(jiǎn)單誘導(dǎo)，所以所選外植體宜為紅豆杉的莖尖等幼嫩部位，A正確；①表示脫分化形成愈傷組織，生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素二者比值適中時(shí)，有利于促進(jìn)愈傷組織的形成，一般不須要光照，B正確；上述利用植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得了高產(chǎn)細(xì)胞群，并沒(méi)有培育成植株，故沒(méi)有體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，C錯(cuò)誤；植物細(xì)胞培育技術(shù)的條件可以人為限制，具有快速，高效、不受季節(jié)、外部環(huán)境等條件的限制的特點(diǎn)，對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境愛(ài)護(hù)具有重要意義，D正確。故選C。3．(2024·遼寧模擬預(yù)料)為了高效分別高質(zhì)量的椪柑原生質(zhì)體，科研人員采納組合酶液Ⅰ(2%纖維素酶R＋2%離析酶)與組合酶液Ⅱ(2%纖維素酶W＋2%離析酶)進(jìn)行椪柑原生質(zhì)體的分別，試驗(yàn)過(guò)程中加入適量的甘露醇，其結(jié)果如下圖，其中活性氧會(huì)影響原生質(zhì)體的再生。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(B)A．加入纖維素酶和離析酶是為了水解纖維素和果膠B．兩試驗(yàn)中酶的用量、溫度、pH、酶解時(shí)間必需相同C．試驗(yàn)中加入的甘露醇具有維持溶液滲透壓的作用D．試驗(yàn)結(jié)果表明運(yùn)用組合酶液Ⅱ獲得原生質(zhì)體的效果較好解析：酶具有專(zhuān)一性，加入纖維素酶和離析酶是為了水解纖維素和果膠，進(jìn)而獲得原生質(zhì)體，A正確；兩試驗(yàn)中酶的種類(lèi)不同，為保證單一變量，應(yīng)限制好無(wú)關(guān)變量，即應(yīng)在各自酶的最適溫度和pH下進(jìn)行試驗(yàn)，酶的用量和時(shí)間必需相同，B錯(cuò)誤；試驗(yàn)中加入的甘露醇具有維持溶液滲透壓的作用，保證細(xì)胞具有正常形態(tài)，行使正常功能，C正確；試驗(yàn)結(jié)果表明運(yùn)用組合酶液Ⅱ獲得原生質(zhì)體的產(chǎn)量高，活性氧含量差別不大，故效果較好，D正確。故選B。4．(2024·福建三明統(tǒng)考模擬預(yù)料)“不對(duì)稱(chēng)體細(xì)胞雜交”指的是將一個(gè)親本的部分染色體或染色體上某些片段轉(zhuǎn)移到另一個(gè)親本體細(xì)胞內(nèi)，獲得不對(duì)稱(chēng)雜種植株。探討人員利用該技術(shù)，選育獲得高產(chǎn)、耐鹽的山融3號(hào)小麥新品種，流程如下圖所示。經(jīng)檢測(cè)，山融3號(hào)的5條小麥染色體上有長(zhǎng)穗偃麥草的染色體片段。下列相關(guān)敘述正確的是(D)A．兩次篩選均需運(yùn)用高鹽溶液進(jìn)行處理，并分別獲得耐鹽細(xì)胞和耐鹽植株B．小麥染色體上整合長(zhǎng)穗偃麥草含耐鹽基因的染色體片段，屬于基因重組C．“不對(duì)稱(chēng)體細(xì)胞雜交”增加了山融3號(hào)小麥的基因多樣性和物種多樣性D．該技術(shù)打破生殖隔離，克服長(zhǎng)穗偃麥草遺傳物質(zhì)對(duì)小麥基因表達(dá)的干擾解析：篩選①是獲得雜種細(xì)胞，可依據(jù)染色體數(shù)目進(jìn)行篩選，A錯(cuò)誤；小麥染色體上整合長(zhǎng)穗偃麥草含耐鹽基因的染色體片段，該過(guò)程是在染色體水平上發(fā)生的變異，不屬于基因重組，B錯(cuò)誤；基因多樣性指的是生物種群之內(nèi)基因的多樣性，山融3號(hào)小麥屬于一個(gè)物種，沒(méi)有體現(xiàn)物種多樣性，C錯(cuò)誤；該技術(shù)打破了生殖隔離，克服了穗偃麥草遺傳物質(zhì)對(duì)小麥基因表達(dá)的干擾，D正確。故選D。5．(2024·江蘇南京高二統(tǒng)考期末)辣椒素作為一種生物堿廣泛用于食品保健、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。辣椒素的獲得途徑如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A．圖示途徑體現(xiàn)了植物組織培育技術(shù)用于作物繁殖的新途徑B．通常需用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精對(duì)外植體進(jìn)行消毒C．通過(guò)液體培育基來(lái)大量培育高產(chǎn)細(xì)胞系，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)辣椒素的工業(yè)化生產(chǎn)D．植物莖尖分生區(qū)旁邊幾乎無(wú)病毒，可用作外植體培育脫毒苗，獲得抗病毒的植株解析：途徑Ⅰ是通過(guò)植物組織培育技術(shù)獲得脫毒苗，再?gòu)墓麑?shí)中獲得相應(yīng)的產(chǎn)物，途徑Ⅱ是采納植物細(xì)胞培育技術(shù)獲得大量細(xì)胞產(chǎn)物，圖示途徑Ⅰ體現(xiàn)了植物組織培育技術(shù)用于作物繁殖的新途徑，A正確；植物組織培育過(guò)程中需用體積分?jǐn)?shù)70%的酒精對(duì)外植體進(jìn)行消毒，以實(shí)現(xiàn)無(wú)菌操作，B正確；植物細(xì)胞的培育一般運(yùn)用液體培育基，辣椒素可從細(xì)胞培育物中獲得，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)辣椒素的工業(yè)化生產(chǎn)，C正確；植物莖尖分生區(qū)旁邊幾乎無(wú)病毒，可用作外植體培育脫毒苗，但不能抗病毒，D錯(cuò)誤。故選D。6．科技工作者通過(guò)體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得“番茄—馬鈴薯”雜種植株，但“番茄—馬鈴薯”并沒(méi)有在地上結(jié)番茄、地下長(zhǎng)馬鈴薯，下列最可能的緣由是(C)A．試驗(yàn)中不宜采納聚乙二醇促進(jìn)細(xì)胞融合B．在植物組織培育操作中細(xì)胞被微生物感染C．兩種生物的基因干脆或間接相互作用的結(jié)果D．在植物組織培育中激素的種類(lèi)及比例設(shè)計(jì)不合理解析：植物體細(xì)胞雜交宜采納聚乙二醇促進(jìn)細(xì)胞融合，A不符合題意；在植物組織培育操作中細(xì)胞被微生物感染，試驗(yàn)失敗，B不符合題意；“番茄—馬鈴薯”雜種植株并沒(méi)有在地上結(jié)番茄、地下長(zhǎng)馬鈴薯，從遺傳物質(zhì)角度分析，其緣由可能是遺傳物質(zhì)表達(dá)相互干擾，C符合題意；在植物組織培育中激素的種類(lèi)及比例設(shè)計(jì)不合理，試驗(yàn)失敗，D不符合題意。二、非選擇題7．野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。利用相關(guān)工程