【生物】植物細胞工程的基本技術同步練習-2023-2024學年高二下學期生物人教版選擇性必修3

植物細胞工程的基本技術一、選擇題1．植物胚性細胞的特征是()A．細胞核小、液泡大、細胞質濃B．細胞核大、液泡小、細胞質濃C．細胞核大、液泡小、細胞質稀少D．細胞核大、液泡大、細胞質濃2．下列有關植物細胞全能性的敘述，正確的是()A．不同種類植物細胞全能性表達的程度相同B．同一種植物的不同種類的細胞全能性表達的程度相同C．植物體的每一個活細胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能D．只要是植物體的活細胞，在任何條件下都能表達出全能性3.人參皂苷是人參的主要活性成分?？蒲腥藛T分別誘導人參根與胡蘿卜根產(chǎn)生愈傷組織并進行細胞融合，以提高人參皂苷的產(chǎn)率。下列敘述錯誤的是()A．細胞融合前應去除細胞壁B．高Ca2＋—高pH溶液可促進細胞融合C．融合的細胞即為雜交細胞D．雜交細胞可能具有生長快速的優(yōu)勢4．通過植物組織培養(yǎng)可獲得完整幼苗。下列對此過程的敘述正確的是()A．花粉不含完整的基因組，不能培養(yǎng)成單倍體植株B．選擇植物幼嫩的部分作外植體，更易誘導脫分化C．植物組織培養(yǎng)過程中可發(fā)生基因突變和基因重組D．植物組織培養(yǎng)過程不需添加有機碳源但需要光照5．紫花苜蓿產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富，但耐酸性差，作為飼料易造成家畜臌脹病；百脈根耐酸性強，葉片因富含縮合單寧可防止反芻動物臌脹病的發(fā)生。研究人員通過植物體細胞雜交最終獲得抗臌脹病的新型苜蓿。下列敘述錯誤的是()A．植物體細胞雜交過程中需要先用酶解法去除細胞壁獲得原生質體B．誘導原生質體融合的方法有物理誘導、化學誘導和生物誘導三種C．抗臌脹病的新型苜蓿與紫花苜蓿、百脈根均不屬于同一物種D．體細胞雜交育種的過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性和細胞的全能性6．現(xiàn)有兩個水稻品種，其基因型分別為YYRr和yyRr，科學家將它們的花粉除去細胞壁后進行原生質體融合，再把這些融合細胞進行細胞培養(yǎng)，培育出了水稻新品種。下列相關敘述，不正確的是()A．上述育種方法依據(jù)了生物膜的流動性和細胞的全能性B．由雜種細胞發(fā)育至性成熟植株過程中，均需在無菌環(huán)境下培養(yǎng)C．兩個品種的花粉進行原生質體的融合，可產(chǎn)生9種基因型的融合細胞(僅考慮兩兩融合)D．除去花粉細胞壁的方法常用酶解法，即用纖維素酶和果膠酶分解植物細胞的細胞壁7．以二倍體蘭花花藥為外植體，經(jīng)植物組織培養(yǎng)過程獲得蘭花植株，下列相關敘述錯誤的是()A．為防止雜菌污染，①②③過程均要進行嚴格的無菌操作B．②過程需在培養(yǎng)基中添加多種植物激素以利于再分化C．該育種過程體現(xiàn)了植物細胞的全能性D．經(jīng)④過程形成的植株中可以篩選獲得純合的二倍體8．驅蚊草含有香茅醛，能夠散發(fā)出一種特殊的檸檬型香氣，有驅蚊的效果并且對人體無害。驅蚊草是把天竺葵的原生質體和香茅草的原生質體進行誘導融合培育而成的。下列關于驅蚊草培育的敘述，錯誤的是()A．驅蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因為不同物種間存在生殖隔離B．驅蚊草培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑C．驅蚊草培育利用了植物體細胞雜交技術，其技術原理是細胞膜的流動性和植物細胞的全能性D．由雜種細胞形成雜種植株過程中，發(fā)生了有絲分裂、減數(shù)分裂和細胞分化9．為探究矮牽牛原生質體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實驗過程如下圖所示。下列敘述正確的是()A．過程①獲得的原生質體需要懸浮在30%蔗糖溶液中B．過程②需提高生長素的比例以促進芽的分化C．過程③需用秋水仙素處理誘導細胞壁再生D．原生質體雖無細胞壁但仍保持細胞的全能性10．組培苗在移栽前一般需要煉苗，目的是提高組培苗對外界環(huán)境條件的適應性。下圖是不同煉苗方式組合對白蘭地紅楓組培苗移栽存活率的影響，下列有關敘述，錯誤的是()A．煉苗初期的環(huán)境應與培養(yǎng)時的環(huán)境條件相似，不能與室外環(huán)境相同B．開蓋煉苗期間應控制的環(huán)境條件為無菌、無光，并保持一定的濕度C．白蘭地紅楓組培苗的最佳煉苗方式是閉蓋煉苗6d后，再開蓋煉苗2dD．白蘭地紅楓組培苗的移栽存活率隨著閉蓋煉苗時間的增加先升高后降低二、非選擇題11．科學家將分離得到的成熟胡蘿卜根的韌皮部細胞進行培養(yǎng)，由單個細胞發(fā)育成了完整的新植株。其過程圖解如下，請分析回答下列問題：(1)科學家所用的這種生物技術叫作____________________________________。依據(jù)的理論基礎是植物細胞具有________性。B過程稱為________，形成的愈傷組織分化程度較________(填“高”或“低”)。(2)通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織細胞與根的韌皮部細胞在染色體的數(shù)目上________(填“相同”或“不相同”)，染色體上所含的遺傳物質________(填“相同”或“不相同”)，細胞的形態(tài)結構________(填“相同”或“不相同”)。(3)由愈傷組織形成胚狀體要經(jīng)過C________過程，其結果是形成不同的組織和器官。(4)此實驗成功證明了________________________________________________________________________________________________________________________。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。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如圖所示，回答下列問題：(1)該過程雜種細胞的培養(yǎng)離不開植物組織培養(yǎng)，避免微生物污染，優(yōu)化培養(yǎng)條件可提高植物組織培養(yǎng)的成功率，在植物組織培養(yǎng)時，應從__________________________(至少答出2點)等方面制訂措施，減少污染；在培養(yǎng)室中培養(yǎng)時，注意優(yōu)化培養(yǎng)環(huán)境，控制________________________(至少答出3點)等培養(yǎng)條件。(2)過程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的______________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是______________________。原生質體經(jīng)過________________再生，進而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)若分析再生植株的染色體變異類型，應剪取再生植株和______________植株的根尖制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。(5)對雜種植株進行____________________接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。13．如圖為某實驗室通過植物細胞雜交獲得雜種植株的實驗。請據(jù)圖回答問題：(1)植物細胞雜交前要去除細胞壁，以獲得具有活力的______________。經(jīng)組織培養(yǎng)技術獲得植物體幼苗C、D過程中，所用培養(yǎng)基要調控好____________________兩類激素的比例，該技術的理論基礎是____________________。(2)在圖2過程中，經(jīng)過鑒別和篩選后，通常植物體D能表現(xiàn)出兩個親本的遺傳性狀，根本原因是植物體D________________________。該技術的最大優(yōu)點表現(xiàn)在__________________________。(3)番茄的紅果(A)對黃果(a)為顯性，圓果(B)對長果(b)是顯性，兩對基因獨立遺傳。用一黃色圓果植株的花粉進行圖1有關實驗，則細胞A相關基因型可能為________________________________(細胞A為兩兩融合細胞)。(4)將攜帶抗M基因、不帶抗N基因的番茄細胞去除細胞核后，與攜帶抗N基因、不帶抗M基因的馬鈴薯韌皮部細胞融合，經(jīng)過篩選獲得的雜種細胞具有M、N兩種抗性，該實驗證明了抗M基因位于________________中。答案：1．B愈傷組織還可以經(jīng)液體懸浮培養(yǎng)，形成具有胚性細胞特征的單細胞，這種細胞的細胞質濃、液泡小而細胞核大，B正確。2．C不同種類植物細胞、同一種植物的不同種類細胞，分裂和分化程度不同，故全能性表達的程度不同，A、B錯誤；植物體的每一個活細胞都含有該生物生長發(fā)育的全套遺傳信息，所以理論上每一個活細胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能，但能否表達全能性還取決于培養(yǎng)的條件，且需要在離體條件下，所以不是在任何條件下都能表達出全能性，C正確，D錯誤。3.C植物細胞外面有一層細胞壁，這層細胞壁阻礙著細胞間的雜交，因此，在進行植物體細胞雜交之前，必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，獲得原生質體，A正確。人工誘導原生質體融合的方法基本分物理法和化學法，其中化學法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等，B正確。融合的細胞可能由一種細胞融合而成，也可能由兩種細胞融合而成(即雜交細胞)，C錯誤。雜交細胞具有人參和胡蘿卜的遺傳物質，可能具有生長快速的優(yōu)勢，D正確。4．B花粉離體培養(yǎng)可獲得單倍體植株，A錯誤；植物幼嫩的部分分化程度低，作外植體更易誘導脫分化，B正確；組織培養(yǎng)過程中只進行有絲分裂，可以發(fā)生基因突變，不會發(fā)生基因重組，C錯誤；植物組織培養(yǎng)過程需要添加有機碳源作為營養(yǎng)物質，且愈傷組織的形成一般不需要光照，D錯誤。5．B誘導原生質體融合的方法有物理法和化學法兩種，B錯誤。植物體細胞雜交技術中，不同來源的植物體細胞通過細胞融合技術形成雜種細胞體現(xiàn)了細胞膜的流動性；利用植物的組織培養(yǎng)技術將雜種細胞培育成雜種植株體現(xiàn)了植物細胞的全能性，D正確。6．B由雜種細胞發(fā)育至雜種植株幼苗過程中，需在無菌環(huán)境下培養(yǎng)；由雜種植株幼苗發(fā)育至性成熟植株過程中，不需在無菌環(huán)境下培養(yǎng)，B錯誤；兩個品種的花粉基因型有YR、Yr、yR、yr四種，進行原生質體的融合，若僅考慮兩兩融合，則可產(chǎn)生9種基因型的融合細胞，C正確；植物細胞的細胞壁主要成分是纖維素和果膠，所以除去花粉細胞壁的方法常用酶解法，即用纖維素酶和果膠酶分解植物細胞的細胞壁，D正確。7．B植物組織培養(yǎng)的過程要求無菌無毒的環(huán)境，其中外植體要進行消毒處理，而培養(yǎng)基需滅菌處理，即①②③過程均要進行嚴格的無菌操作，A正確；②過程需在培養(yǎng)基中添加多種植物激素以利于脫分化，B錯誤；高度分化的細胞首先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植株，整個育種過程體現(xiàn)了植物細胞的全能性，C正確。8．D由于不同物種間存在生殖隔離，所以驅蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得，A正確；要獲得天竺葵的原生質體和香茅草的原生質體，需要采用酶解法(纖維素酶、果膠酶)，誘導天竺葵的原生質體和香茅草的原生質體的融合可采用化學法(PEG等試劑)或物理法(電刺激等)，B正確；驅蚊草培育利用了植物體細胞雜交技術，其技術原理是細胞膜的流動性和植物細胞的全能性，C正確；由雜種細胞形成雜種植株的過程中，發(fā)生了有絲分裂和細胞分化，沒有發(fā)生減數(shù)分裂，D錯誤。9．D原生質體在30%的蔗糖溶液中會失水皺縮，A錯誤；②誘導芽分化時，需要提高細胞分裂素的比例，B錯誤；③表示誘導根的分化形成幼苗，此時細胞壁已經(jīng)形成，C錯誤；原生質體無細胞壁，但由于含有一整套的遺傳物質，故具有全能性，D正確。10．B煉苗開始數(shù)天內，應和培養(yǎng)時的環(huán)境條件相似；煉苗后期，則要與預計的栽培條件相似，從而達到逐步適應的目的，A正確。組織培養(yǎng)期間需要無菌操作，開蓋煉苗期間不需要無菌的環(huán)境，應和預計的室外栽培條件相似，B錯誤。分析題圖可知，閉蓋煉苗6d后，再開蓋煉苗2d，組培苗的移栽存活率最高，是白蘭地紅楓組培苗的最佳煉苗方式，C正確。分析題圖可知，在相同開蓋煉苗天數(shù)下，白蘭地紅楓組培苗的移栽存活率隨著閉蓋煉苗時間的增加先升高后降低，D正確。11．(1)植物組織培養(yǎng)技術全能脫分化低(2)相同相同不相同(3)再分化(4)高度分化的植物細胞仍具有全能性解析：(1)將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整新植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術，該技術的理論基礎是植物細胞的全能性；圖中B過程稱為脫分化，形成了愈傷組織，愈傷組織分化程度較低。(2)植物組織培養(yǎng)屬于無性生殖，通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織細胞與根的韌皮部細胞在染色體的數(shù)目上相同，染色體上所含的遺傳物質也相同，但是由于細胞分化程度不同，因此兩者的細胞形態(tài)結構不同。(3)由愈傷組織形成胚狀體要經(jīng)過再分化過程，其結果是形成不同的組織和器官。(4)該實驗說明高度分化的植物細胞仍具有全能性。12．(1)外植體消毒、培養(yǎng)基及器械滅菌、實驗人員無菌操作溫度、光照、濕度、氣體環(huán)境(O2、CO2)(2)葉綠體(3)保持原生質體完整性細胞壁(4)雙親(花椰菜和黑芥)(5)黑腐病菌解析：(1)避免微生物污染、優(yōu)化培養(yǎng)條件可提高植物組織培養(yǎng)的成功率。在植物組織培養(yǎng)時，應從外植體消毒、培養(yǎng)基及器械滅菌、實驗人員無菌操作等方面制訂措施，減少污染；在培養(yǎng)室中培養(yǎng)時，注意優(yōu)化培養(yǎng)環(huán)境，控制溫度、光照、濕度、氣體環(huán)境(O2、CO2)等培養(yǎng)條件。(2)用于融合的兩個細胞，一個是黑芥苗的葉肉細胞，一個是花椰菜的根部細胞，其中供體細胞特有的結構是葉綠體，因此可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質體沒有細胞壁的保護，需要加入適宜濃度的甘露醇以保證滲透壓的穩(wěn)定，避免原生質體吸水或失水破壞原生質體的完整性；原生質體通過再