【生物】植物细胞工程的基本技术同步练习-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3.docx

植物细胞工程的基本技术一、选择题1植物胚性细胞的特征是( )A细胞核小、液泡大、细胞质浓B细胞核大、液泡小、细胞质浓C细胞核大、液泡小、细胞质稀少D细胞核大、液泡大、细胞质浓2下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是( )A不同种类植物细胞全能性表达的程度相同B同一种植物的不同种类的细胞全能性表达的程度相同C植物体的每一个活细胞都具有发育成完整植株的潜能D只要是植物体的活细胞，在任何条件下都能表达出全能性3.人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合，以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是( )A细胞融合前应去除细胞壁B高Ca2高pH溶液可促进细胞融合C融合的细胞即为杂交细胞D杂交细胞可能具有生长快速的优势4通过植物组织培养可获得完整幼苗。下列对此过程的叙述正确的是( )A花粉不含完整的基因组，不能培养成单倍体植株B选择植物幼嫩的部分作外植体，更易诱导脱分化C植物组织培养过程中可发生基因突变和基因重组D植物组织培养过程不需添加有机碳源但需要光照5紫花苜蓿产量高，营养丰富，但耐酸性差，作为饲料易造成家畜臌胀病；百脉根耐酸性强，叶片因富含缩合单宁可防止反刍动物臌胀病的发生。研究人员通过植物体细胞杂交最终获得抗臌胀病的新型苜蓿。下列叙述错误的是( )A植物体细胞杂交过程中需要先用酶解法去除细胞壁获得原生质体B诱导原生质体融合的方法有物理诱导、化学诱导和生物诱导三种C抗臌胀病的新型苜蓿与紫花苜蓿、百脉根均不属于同一物种D体细胞杂交育种的过程体现了细胞膜的流动性和细胞的全能性6现有两个水稻品种，其基因型分别为YYRr和yyRr，科学家将它们的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合，再把这些融合细胞进行细胞培养，培育出了水稻新品种。下列相关叙述，不正确的是( )A上述育种方法依据了生物膜的流动性和细胞的全能性B由杂种细胞发育至性成熟植株过程中，均需在无菌环境下培养C两个品种的花粉进行原生质体的融合，可产生9种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)D除去花粉细胞壁的方法常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁7以二倍体兰花花药为外植体，经植物组织培养过程获得兰花植株，下列相关叙述错误的是( )A为防止杂菌污染，过程均要进行严格的无菌操作B过程需在培养基中添加多种植物激素以利于再分化C该育种过程体现了植物细胞的全能性D经过程形成的植株中可以筛选获得纯合的二倍体8驱蚊草含有香茅醛，能够散发出一种特殊的柠檬型香气，有驱蚊的效果并且对人体无害。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是( )A驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离B驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂C驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，其技术原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性D由杂种细胞形成杂种植株过程中，发生了有丝分裂、减数分裂和细胞分化9为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如下图所示。下列叙述正确的是( )A过程获得的原生质体需要悬浮在30%蔗糖溶液中B过程需提高生长素的比例以促进芽的分化C过程需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生D原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性10组培苗在移栽前一般需要炼苗，目的是提高组培苗对外界环境条件的适应性。下图是不同炼苗方式组合对白兰地红枫组培苗移栽存活率的影响，下列有关叙述，错误的是( )A炼苗初期的环境应与培养时的环境条件相似，不能与室外环境相同B开盖炼苗期间应控制的环境条件为无菌、无光，并保持一定的湿度C白兰地红枫组培苗的最佳炼苗方式是闭盖炼苗6 d后，再开盖炼苗2 dD白兰地红枫组培苗的移栽存活率随着闭盖炼苗时间的增加先升高后降低二、非选择题11科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成了完整的新植株。其过程图解如下，请分析回答下列问题：(1)科学家所用的这种生物技术叫作_。依据的理论基础是植物细胞具有_性。B过程称为_，形成的愈伤组织分化程度较_(填“高”或“低”)。(2)通过B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_(填“相同”或“不相同”)，染色体上所含的遗传物质_(填“相同”或“不相同”)，细胞的形态结构_(填“相同”或“不相同”)。(3)由愈伤组织形成胚状体要经过C_过程，其结果是形成不同的组织和器官。(4)此实验成功证明了_。12花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图所示，回答下列问题：(1)该过程杂种细胞的培养离不开植物组织培养，避免微生物污染，优化培养条件可提高植物组织培养的成功率，在植物组织培养时，应从_(至少答出2点)等方面制订措施，减少污染；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制_(至少答出3点)等培养条件。(2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是_。原生质体经过_再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和_植株的根尖制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)对杂种植株进行_接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。13如图为某实验室通过植物细胞杂交获得杂种植株的实验。请据图回答问题：(1)植物细胞杂交前要去除细胞壁，以获得具有活力的_。经组织培养技术获得植物体幼苗C、D过程中，所用培养基要调控好_两类激素的比例，该技术的理论基础是_。(2)在图2过程中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是植物体D_。该技术的最大优点表现在_。(3)番茄的红果(A)对黄果(a)为显性，圆果(B)对长果(b)是显性，两对基因独立遗传。用一黄色圆果植株的花粉进行图1有关实验，则细胞A相关基因型可能为_(细胞A为两两融合细胞)。(4)将携带抗M基因、不带抗N基因的番茄细胞去除细胞核后，与携带抗N基因、不带抗M基因的马铃薯韧皮部细胞融合，经过筛选获得的杂种细胞具有M、N两种抗性，该实验证明了抗M基因位于_中。答案：1B愈伤组织还可以经液体悬浮培养，形成具有胚性细胞特征的单细胞，这种细胞的细胞质浓、液泡小而细胞核大，B正确。2C不同种类植物细胞、同一种植物的不同种类细胞，分裂和分化程度不同，故全能性表达的程度不同， A、B错误；植物体的每一个活细胞都含有该生物生长发育的全套遗传信息，所以理论上每一个活细胞都具有发育成完整植株的潜能，但能否表达全能性还取决于培养的条件，且需要在离体条件下，所以不是在任何条件下都能表达出全能性，C正确，D错误。3. C植物细胞外面有一层细胞壁，这层细胞壁阻碍着细胞间的杂交，因此，在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，A正确。人工诱导原生质体融合的方法基本分物理法和化学法，其中化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2高pH融合法等，B正确。融合的细胞可能由一种细胞融合而成，也可能由两种细胞融合而成(即杂交细胞)，C错误。杂交细胞具有人参和胡萝卜的遗传物质，可能具有生长快速的优势，D正确。4B花粉离体培养可获得单倍体植株，A错误；植物幼嫩的部分分化程度低，作外植体更易诱导脱分化，B正确；组织培养过程中只进行有丝分裂，可以发生基因突变，不会发生基因重组，C错误；植物组织培养过程需要添加有机碳源作为营养物质，且愈伤组织的形成一般不需要光照，D错误。5B诱导原生质体融合的方法有物理法和化学法两种，B错误。植物体细胞杂交技术中，不同来源的植物体细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞体现了细胞膜的流动性；利用植物的组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株体现了植物细胞的全能性，D正确。6 B由杂种细胞发育至杂种植株幼苗过程中，需在无菌环境下培养；由杂种植株幼苗发育至性成熟植株过程中，不需在无菌环境下培养，B错误；两个品种的花粉基因型有YR、Yr、yR、yr四种，进行原生质体的融合，若仅考虑两两融合，则可产生9种基因型的融合细胞，C正确；植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶，所以除去花粉细胞壁的方法常用酶解法，即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁，D正确。7 B植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境，其中外植体要进行消毒处理，而培养基需灭菌处理，即过程均要进行严格的无菌操作，A正确；过程需在培养基中添加多种植物激素以利于脱分化，B错误；高度分化的细胞首先经过脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成植株，整个育种过程体现了植物细胞的全能性，C正确。8D由于不同物种间存在生殖隔离，所以驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得，A正确；要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶)，诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法(PEG等试剂)或物理法(电刺激等)，B正确；驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，其技术原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，C正确；由杂种细胞形成杂种植株的过程中，发生了有丝分裂和细胞分化，没有发生减数分裂，D错误。9D原生质体在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A错误；诱导芽分化时，需要提高细胞分裂素的比例，B错误；表示诱导根的分化形成幼苗，此时细胞壁已经形成，C错误；原生质体无细胞壁，但由于含有一整套的遗传物质，故具有全能性，D正确。10B炼苗开始数天内，应和培养时的环境条件相似；炼苗后期，则要与预计的栽培条件相似，从而达到逐步适应的目的，A正确。组织培养期间需要无菌操作，开盖炼苗期间不需要无菌的环境，应和预计的室外栽培条件相似，B错误。分析题图可知，闭盖炼苗6 d后，再开盖炼苗2 d，组培苗的移栽存活率最高，是白兰地红枫组培苗的最佳炼苗方式，C正确。分析题图可知，在相同开盖炼苗天数下，白兰地红枫组培苗的移栽存活率随着闭盖炼苗时间的增加先升高后降低，D正确。11(1)植物组织培养技术全能脱分化低(2)相同相同不相同(3)再分化(4)高度分化的植物细胞仍具有全能性解析：(1)将胡萝卜韧皮部细胞培养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；图中B过程称为脱分化，形成了愈伤组织，愈伤组织分化程度较低。(2)植物组织培养属于无性生殖，通过B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也相同，但是由于细胞分化程度不同，因此两者的细胞形态结构不同。(3)由愈伤组织形成胚状体要经过再分化过程，其结果是形成不同的组织和器官。(4)该实验说明高度分化的植物细胞仍具有全能性。12(1)外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性细胞壁(4)双亲(花椰菜和黑芥)(5)黑腐病菌解析：(1)避免微生物污染、优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时，应从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面制订措施，减少污染；在培养室中培养时，注意优化培养环境，控制温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)等培养条件。(2)用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，因此可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性；原生质体通过再生细胞壁形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。(4)若观察再生植株的染色体变异类型，可以将其染色体与双亲的染色体进行比较，剪取再生植株和双亲植株的根尖经过解离、漂洗、染色和制片后再使用显微镜进行观察。(5)对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的就是具有高抗性的杂种植株，从而可筛选出具有高抗性的杂种植株。13(1)原生质体生长素和细胞分裂素植物细胞的全能性(2)同时具有两个亲本的遗传物质打破生殖隔离实现远缘杂交育种(3)aaBB或aabb或aaBb(4)细胞质解析：(1)植物细胞杂交前要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，以获得具有活力的原生质体。组织培养技术获得植物体幼苗C、D过程中，所用培养基要调控好生长素和细胞分裂素两类激素的比例。该技术的理论基础是植物细胞的全能性。(2)图2中，植物体D同时具有两个亲本的遗传物质，能表现出两个亲本的遗传性状。该技术属于植物体细胞杂交技术，最大优点表现在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。(3)黄色圆果植株的基因型为aaBB或aaBb，其花粉的基因型为aB或ab。进行图1有关实验，则细胞A(两两融合细胞)相关基因型可能为aaBB或aabb或aaBb。(4)将携带抗M基因、不带抗N基因的番茄细胞去除细胞核后，与携带抗N基因、不带抗M基因的马铃薯韧皮部细胞融合，经过筛选获得的杂种细胞具有M、N两种抗性，该实验可证明抗M基因位于细胞质中，抗N基因位于细胞质或细胞核中。学科网（北京）股份有限公司