新人教版生物選修3同步練習(xí)：2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)

1、專題 2 細(xì)胞工程2.1植物細(xì)胞工程2.1.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課后篇 鞏固提升基礎(chǔ)知識鞏固以下實例不能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是 ( )用胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株用紫色糯玉米種子培育出植株用轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞培育出植株番茄體細(xì)胞與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株 解析 細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整生物體的潛能。能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的 最好實例是植物組織培養(yǎng) ,即離體的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)過脫分化和再分化,最終能形成一個完整的植物體 ,故 A 、C、D 三項所述都能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。玉米種子中有胚,胚是玉米的幼體 ,因此將玉米種子培育成植株是幼體發(fā)育為成體的過程,沒有體現(xiàn)細(xì)胞的

2、全能性。答案 B下圖表示四倍體蘭花葉片植物組織培養(yǎng)的過程,下列相關(guān)敘述不正確的是 ( )四倍體蘭花葉片 愈傷組織 胚狀體 蘭花植株通過消毒和無菌操作避免過程發(fā)生雜菌污染需生長調(diào)節(jié)物質(zhì)調(diào)控過程的細(xì)胞分裂和分化細(xì)胞全能性表達的前提是過程 ,體現(xiàn)在過程此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體植株解析 采取對外植體消毒和無菌操作以避免脫分化和再分化過程中發(fā)生雜菌污染,故 A 項正確 ;脫分化和再分化時需要添加植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)來進行調(diào)控,故 B 項正確 ;細(xì)胞表達全能性的前提是圖中的脫分化過程 ,由愈傷組織再分化形成胚狀體 ,最后發(fā)育成蘭花植株的過程體現(xiàn)了全能性,故 C項正確 ;花藥離體培養(yǎng)得到的個體一定是

3、單倍體植株,故 D 項錯誤。答案 D通過體細(xì)胞雜交獲得一個雜種植株需要的步驟是( )制備原生質(zhì)體 誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 植物組織培養(yǎng) 得到雜種植株制備原生質(zhì)層 原生質(zhì)層融合 植物組織培養(yǎng) 得到雜種植株獲取細(xì)胞 原生質(zhì)體融合 植物組織培養(yǎng) 得到雜種植株獲取細(xì)胞 原生質(zhì)體直接融合 植物組織培養(yǎng) 得到雜種植株 答案 A“白菜甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種,它具有生長周期短和耐儲藏等優(yōu)點。下圖是 “白菜 甘藍(lán)”的培育過程示意圖 ,下列敘述錯誤的是( )培育過程中 ,實驗過程常用的物質(zhì)為纖維素酶和果膠酶過程的誘導(dǎo)方法有物理法和化學(xué)法兩種雜種植物幼苗同時具有兩個物種的遺傳物質(zhì),同時表現(xiàn)兩個物種所

4、有的性狀植物體細(xì)胞雜交育種的優(yōu)點是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙解析 “白菜 甘藍(lán) ”選擇性表達其細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì),并沒有表達所有的基因 ,不能表現(xiàn)原來物種的全部性狀。答案 C有關(guān)傳統(tǒng)植物雜交與植物體細(xì)胞雜交的比較,正確的是( )兩者涉及的變異類型依次是基因重組、基因突變兩者的操作中都需要使用纖維素酶和果膠酶兩項技術(shù)培育出的新個體與親代之間均不存在生殖隔離與傳統(tǒng)植物雜交相比 ,植物體細(xì)胞雜交可以克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙解析 傳統(tǒng)植物雜交為有性雜交 ,涉及的變異類型是基因重組 ;植物體細(xì)胞雜交涉及的變異類型是染色 體變異 ,A 項錯誤。有性雜交時不需要使用纖維素酶和果膠酶 ,B 項錯誤。植物體

5、細(xì)胞雜交獲得的新 個體與親代間存在生殖隔離 ,C 項錯誤。有性雜交一般發(fā)生在同種之間,而植物體細(xì)胞雜交打破了生殖隔離 ,能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 ,D 項正確。答案 D如圖表示應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)玉米的過程,對此過程的描述錯誤的是 ( )試管苗培養(yǎng)過程必須在無菌條件下進行D 試管中組織分化的調(diào)控與激素配比有關(guān)E 中剛培養(yǎng)成的試管苗還不能立即用于推廣種植在培養(yǎng)基中加入病原體的致病毒素 ,可促進抗病突變體的產(chǎn)生解析 試管苗培養(yǎng)過程必須在無菌條件下進行,A 項正確 ;決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例 ,特別是生長素和細(xì)胞分裂素的種類和比例,被稱為 “激素杠桿 ”,因此

6、 D 試管中組織分化的調(diào)控與激素配比有關(guān) ,B 項正確 ;E 中剛培養(yǎng)成的試管苗為單倍體植株 ,高度不育 ,因此還不能立 即用于推廣 ,C項正確 ;在培養(yǎng)基中加入病原體的致病毒素 ,可對抗病突變體進行選擇 ,但不能促進抗病 突變體的產(chǎn)生 ,D 項錯誤。答案 D基因型為 AaBb 的水稻 (含 24 條染色體 )的花藥通過無菌操作接入試管后 ,在一定條件下形成試管苗。 回答下列問題。圖中和分別表示 、 過程。圖 B 中的細(xì)胞團是,它的特點花藥有再生成完整植株的可能性 ,這是的表現(xiàn)。要促進花粉細(xì)胞分裂生長 ,培養(yǎng)基中應(yīng)有和 兩類激素。(用標(biāo)號表示 )過程必須給予光照 ,其原因是葉綠素的形成需要光照

7、 ,綠葉長出后可以利用光能制造有機物 ,供試管苗生長發(fā)育。D 中培育成的試管苗是倍體 ,可能的基因型有。解析 植物組織培養(yǎng)的過程可概括為外植體 愈傷組織 胚狀體 植物體。因此 , 過程分別表示脫分化、再分化過程 ,B 中細(xì)胞團為愈傷組織 ,花藥發(fā)育成完整植株 ,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。 脫分化過程避光 ,再分化以后的過程需要光照。配子 (花藥 )發(fā)育成的植株為單倍體 ,基因型為 AaBb 的 二倍體植株經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子基因型有AB 、aB、Ab、ab四種 ,因此配子經(jīng)有絲分裂發(fā)育成的單倍體植株有 AB 、Ab、aB、ab 四種基因型。答案 (1)脫分化 再分化愈傷組織 沒有特定的結(jié)構(gòu)和功能 ,

8、并處于旺盛分裂狀態(tài) (或高度液泡化 ,無定形狀態(tài) ,具有分 生能力 ,排列疏松無規(guī)則等 )植物細(xì)胞全能性生長素 細(xì)胞分裂素單 AB 、Ab、 aB、ab據(jù)下面植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖回答相關(guān)問題。若運用傳統(tǒng)有性雜交 (即用番茄、馬鈴薯雜交 )能否得到雜種植株 ?為什么 ?。(2) 在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中,運用的技術(shù)手段是,依據(jù)的原理是,其中過程稱為技術(shù) , 該過程的原理是 。與過程密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器 為,過程相當(dāng)于,過程涉及的分裂方式為。解析 (1)番茄和馬鈴薯屬于兩種植物 ,存在生殖隔離 ,不能通過有性雜交產(chǎn)生后代。 (2) 過程 是把 a、 b 兩個原生質(zhì)體融合在

9、一起 ,所以稱為原生質(zhì)體融合 ,融合成功依賴于細(xì)胞膜的流動性。過程 是再生細(xì)胞壁的過程 ,而細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。過程的結(jié)果是形成了愈傷組織 ,所以 為脫分化。答案 (1)不能 ,不同種的植物存在生殖隔離(2)植物組織培養(yǎng) 細(xì)胞的全能性 原生質(zhì)體融合 細(xì)胞膜的流動性 高爾基體 脫分化 有 絲分裂能力素養(yǎng)提升為了給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)支持,科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究了甘薯莖尖大小對誘導(dǎo)分化苗和脫毒苗的影響 ,結(jié)果如表所示 ,下列相關(guān)敘述錯誤的是 ( )莖尖大小外植體數(shù) / 個分化苗數(shù) / 顆脫毒苗數(shù) / 顆小于 0.3mm20110.30.5 mm20107大于 0.6mm2

10、0134為防止細(xì)菌污染 ,應(yīng)對外植體進行消毒脫分化時 ,應(yīng)給予適宜光照誘導(dǎo)基因表達根據(jù)培養(yǎng)階段的不同調(diào)整培養(yǎng)基中激素的比例0.30.5 mm 大小的莖尖適用于培養(yǎng)脫毒甘薯苗 解析 植物組織培養(yǎng)時 ,在接種前對外植體進行消毒處理可減少雜菌污染,A 項正確 ;脫分化時 ,愈傷組織的誘導(dǎo)往往需要暗培養(yǎng) ,不能給予適宜光照 ,B 項錯誤 ;不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的 比例應(yīng)不同 ,C項正確 ;根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知 ,0.30.5 mm 大小的莖尖經(jīng)培養(yǎng)得到的脫毒苗數(shù)最多,因此適用于培養(yǎng)脫毒甘薯苗 ,D 項正確。答案 B小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪饕募Z食作物之一,紋枯病是小麥的三大病害之一。一種野生山羊

11、草具有紋枯病的抗性基因?，F(xiàn)用一定劑量的紫外線處理山羊草原生質(zhì)體,破壞其所有的細(xì)胞核 ,且使染色體片段化,并且喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體,與完整的小麥原生質(zhì)體融合 ,獲得抗紋枯病的雜種植株 ,流程如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )過程利用了酶的專一性原理 ,獲取的原生質(zhì)體應(yīng)培養(yǎng)在生理鹽水 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.9%的 NaCl 溶液 ) 中過程利用了膜的流動性原理 ,同時含有葉綠體和細(xì)胞核是篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志過程利用了細(xì)胞的全能性原理 ,該過程需用含不同濃度激素的培養(yǎng)基培養(yǎng)過程利用了生物大分子雜交原理進行篩選,最后還需用紋枯病菌感染進行鑒定解析 過程需用纖維素酶和果膠酶

12、除去細(xì)胞壁,獲取的原生質(zhì)體應(yīng)放在相應(yīng)的等滲溶液中,以免細(xì)胞失水皺縮或吸水漲破。生理鹽水 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.9%的 NaCl 溶液 )是人體細(xì)胞的等滲溶液 ,并不一定是 植物細(xì)胞的等滲溶液 ,故 A 項錯誤。 過程表示誘導(dǎo)細(xì)胞融合 ,由于經(jīng)處理的山羊草幼葉的葉肉細(xì)胞 原生質(zhì)體無細(xì)胞核而有葉綠體 ,小麥幼根細(xì)胞的原生質(zhì)體無葉綠體而有細(xì)胞核,故雜種細(xì)胞同時含有葉綠體和細(xì)胞核。 過程為植物組織培養(yǎng) ,脫分化培養(yǎng)基、生芽培養(yǎng)基及生根培養(yǎng)基中,生長素和細(xì)胞分裂素的濃度配比是不相同的。 過程中 ,要篩選出含有抗病基因的雜種植株 ,需用 DNA 分子雜交、 DNA RNA 分子雜交、抗原 抗體雜交等生物大分子

13、雜交技術(shù) ,最后還需用紋枯病菌感染進行接種實驗 ,以進行個體水平的鑒定。答案 A芥酸會降低菜籽油的品質(zhì)。油菜有兩對獨立遺傳的等位基因(H 和 h,G 和 g)控制菜籽的芥酸含量下圖是獲得低芥酸油菜新品種 (HHGG) 的技術(shù)路線。已知油菜單個花藥由花藥壁(2n)及大量花粉 (n)等組分組成 ,這些組分的細(xì)胞都具有全能性。據(jù)圖分析 ,下列敘述錯誤的是 ( )兩過程均需用植物激素來誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化與過程相比 ,過程可能會產(chǎn)生二倍體再生植株圖中三種途徑中 ,利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株 (HHGG) 的效率最高F1減數(shù)分裂時 ,H 基因所在染色體會與 G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會 解析 兩過程都是脫分化過程

14、 ,培養(yǎng)基中需要加入生長素和細(xì)胞分裂素來誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化,A 項正確。 過程是利用植物花藥離體培養(yǎng)獲得植株的過程,其中花藥壁細(xì)胞屬于正常的二倍體體細(xì)胞,由其獲得的植株為二倍體植株 , 過程是利用花粉粒離體培養(yǎng)獲得植株的過程,花粉細(xì)胞只有一個染色體組,由其獲得的植株為單倍體 ,B 項正確。圖中的三種途徑中 ,利用花粉培養(yǎng)獲得的植株只有四種類 型,比例為 1111,易篩選出所需類型 ,C 項正確。 H、h和 G、g兩對等位基因獨立遺傳 ,故兩者 位于非同源染色體上 ,在減數(shù)分裂時 ,H和 G基因所在的染色體不會發(fā)生聯(lián)會 ,D項錯誤。 答案 D為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物 ,先用植物外植體獲得愈傷組織 ,

15、然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請回 答下列問題。(1) 外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過程稱為 。(2)在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時 ,細(xì)胞干重、蔗糖濃度和 pH 的變化如下圖所示。細(xì)胞干重在12 d后下降的原因有;培養(yǎng)液中蔗糖的作用(3)多倍體愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)處理 ,會產(chǎn)生染色體加倍的細(xì)胞。為檢測愈傷組織細(xì)胞染色體數(shù)目,壓片前常用纖維素酶和酶解離愈傷組織。若愈傷組織細(xì)胞 (2n)經(jīng)誘導(dǎo)處理后 ,觀察到染色體數(shù)為 8n 的細(xì)胞 ,合理的解釋解析 (1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成愈傷組織的過程稱為脫分化。(2)觀察圖示可知 ,12 d后蔗糖濃度和 pH 都下降到較低水平 ,影響能量的供應(yīng)和酶的活性 ,導(dǎo)致細(xì)胞干重下降。另外 ,培養(yǎng)液中的蔗糖還具有調(diào)節(jié)滲透壓的作用。 (3) 在細(xì)胞分裂過程中 ,用低溫或秋水仙素處理 ,都可抑制紡錘體的形成 ,使子染色體不 能移向細(xì)胞兩極 ,從而使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。愈傷組織的細(xì)胞之間含有纖維素和果膠,欲將其分散成單個細(xì)胞 ,壓片前需用纖維素酶和果膠酶處理。愈傷組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)處理后,有的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍 (4n),有的細(xì)胞染色體數(shù)目未加倍