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课时规范练 39 植物细胞工程 一、基础练1.下列有关细胞全能性的叙述,不正确的是( )A.受精卵在自然条件下能形成完整个体,因此全能性最高B.生物体内细胞由于分化,全能性不能表达C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高D.植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性2.下图表示菊花叶片植物组织培养的过程,下列相关叙述不正确的是( )菊花叶片愈伤组织胚状体菊花植株A.通过消毒和无菌操作避免过程发生杂菌污染B.此菊花的花药离体培养所得植株为二倍体植株C.细胞全能性表达的前提是过程,体现在过程D.需生长调节物质调控过程细胞的分裂和分化3.(2020 山东济南一模)白菜和甘蓝均为二倍体生物,科学家利用植物体细胞杂交的方法获得了白菜 甘蓝。它具有生长周期短、耐热性强和易储存等优点。下列叙述错误的是( )A.用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁体现了酶的专一性B.白菜甘蓝的产生用到了植物原生质体融合和植物组织培养技术C.植物体细胞杂交的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍,获得杂种细胞D.利用植物体细胞杂交技术培育四倍体白菜甘蓝的过程中不会发生同源染色体联会现象4.实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞与枸杞(四倍体,4n=48)叶肉细胞,制备相应的原 生质体并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列叙述正确的是( )A.可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁制备原生质体B.利用灭活病毒诱导原生质体进行融合C.可利用显微镜观察,筛选出杂种原生质体D.若原生质体两两融合,融合细胞染色体数目均为 62 条5.植物体细胞杂交实验时,期望获得优良的作物新品种,一般不需要考虑的是( )A.亲本的生殖隔离问题B.选择具有期望的优良性状的亲本C.亲本细胞的融合技术D.杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化6.下图为植物组织培养过程,有关说法不正确的是( )A.b 试管中细胞全能性最高B.d 试管中培育出的个体都是纯合子C.ab 的过程不需要光照D.ad 的细胞分裂方式都是有丝分裂7.(2021 年 1 月辽宁适应性测试)某课外活动小组获得了一株性状优良的结球生菜,并利用植物组织培 养技术对其进行快速繁殖。下列有关叙述正确的是( )A.使用体积分数为 95%的酒精对外植体进行消毒B.为保持结球生菜的优良遗传性状,应选用花粉进行培养C.在诱导生根时,培养基中应提高细胞分裂素的比例和用量D.经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种子8.(2020 北京人大附中考试)植物组织培养实验中,为保证实验成功,需要对实验设备、用品及材料进 行灭菌或消毒。下表所列的对象与方法的对应关系,错误的是( )选项对象方法ABCD三角瓶培养基超净台 自然生长的茎 段高压蒸汽灭菌干热灭菌紫外灯照射70%的酒精和 5%的次氯酸钠先后 浸泡9.某二倍体植物是杂合子,下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过 程。据图回答下列问题。(1)图中表示的是该花粉培养过程中的过程,表示的是过程,X 代表的是,表示的是过程。(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比,最后获得的来自未成熟花粉的完整植株都称为 花粉经培养能形成完整植株,说明花粉具有 。植株(甲)。未成熟(3)对植株甲用处理,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过无性繁殖的方式才能产生后代(丙)。这种育种方法的优势是 。二、提升练1.(2020 辽宁葫芦岛期末)下图是植物组织培养的一般过程,下列四项有关的说法中,不正确的是( )A.此技术依据的原理是植物细胞的全能性B.过程 a 指的是脱分化,过程 c 指的是再分化C.生长素含量高时,有利于诱导芽的分化,抑制根的分化D.若要进行细胞产物的工厂化生产,须将细胞培养到 d 阶段2.(2020 山东日照模拟)为探究提高“日照蓝莓”品质和产量的新途径,某生物兴趣小组以“日照蓝莓”的 主要品种兔眼蓝莓为实验材料进行脱毒处理,其技术路线为“取材消毒愈伤组织培养出芽 生根移栽”。下列有关叙述正确的是( )1A.取材时可选用兔眼蓝莓的芽尖等分生组织作为外植体B.用 70%的酒精和 20%的次氯酸钠对外植体消毒时,要控制好时间以避免造成伤害C.对分化培养基灭菌前需添加生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类等生长调节剂D.脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大,产量更高,后代个体中更不易被病毒感染3.已知甲、乙两种植株是不同物种,且均为二倍体纯种,甲植株高产、乙植株耐盐碱。现要利用这两 种植株培育出既高产又耐盐的新品种,下列技术可行的是( )A.利用植物体细胞杂交技术,可获得四倍体杂种目的植株B.将乙种植株耐盐基因导入甲种植株的受精卵中,可培育出目的植株C.两种植株杂交后,得到的 F 再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株D.诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗,秋水仙素处理幼苗,可培育出目的植株4.(2020 江苏连云港期末)科学家利用图示技术获得了“番茄马铃薯”植株。有关叙述正确的是 ( )A.过程需要的酶是纤维素酶和果胶酶B.a 与 b 原生质体两两融合形成的 c 有 3 种类型C.过程均需要提供无机营养成分、有机营养成分和光照等D.该技术在克服不同生物远缘杂交的障碍上取得突破5.(2019 全国)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。回答下列问题。(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是 因为植物细胞具有 。(2)步骤切取的组织块中要带有形成层,原因是 。(3)从步骤到步骤需要更换新的培养基,其原因是。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的过程,最终可形成试管苗。(4)步骤要进行照光培养,其作用是 。(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的 殖。,这种繁殖方式属于繁课时规范练 39 植物细胞工程一、基础练1.C 受精卵发育成完整个体的能力最强,全能性最高,A 项正确;生物体内的细胞由于分 化,基因在不同的细胞中选择性表达,因而体内细胞并没有表达出全能性,B 项正确;卵细 胞是高度分化的细胞,C 项错误;离体的植物细胞可以通过组织培养表达出全能性,D 项正 确。2.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,A 项正确。由配子直接发育成的个体是单倍体,B 项错误。高度分化的细胞 首先经过脱分化后形成愈伤组织,由于愈伤组织细胞没有分化,全能性较高,然后再分化 过程就体现了愈伤组织的全能性,C 项正确。在植物组织培养过程中需要加入细胞分裂 素和生长素来调控细胞的分裂和分化,D 项正确。3.C 植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,体现了酶的 专一性,A 项正确;白菜甘蓝的产生过程是先将两种植物的原生质体融合,形成杂种细 胞,再通过植物组织培养形成杂种植株,B 项正确;植物体细胞杂交的终点是培育成杂种 植株,而不是形成杂种细胞就结束,C 项错误;培育四倍体白菜甘蓝的过程包括植物原 生质体融合和植物组织培养,不进行减数分裂,不会发生同源染色体联会现象,D 项正 确。4.A 制备原生质体时需要去除细胞壁,所用酶为纤维素酶和果胶酶,A 项正确;诱导植物 原生质体融合时,可以采用物理方法(电激、离心、振动等)和化学方法(聚乙二醇等),灭 活病毒是用于诱导动物细胞融合的方法,B 项错误;普通光学显微镜并不能观察到杂种原 生质的染色体,C 项错误;若原生质体均为两两融合,则会形成 3 种细胞,即矮牵牛细胞自 身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞、杂种细胞,所以融合后的细胞中染色体数目 为 28 条或 96 条或 62 条,D 项错误。5.A 植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍,所以不需要考虑高等植物间的生 殖隔离问题,A 项符合题意;培育优良品种,需要选择具有某些优良性状的亲本,B 项不符 合题意;植物体细胞杂交涉及亲本细胞的融合和植物组织培养技术,C 项不符合题意;植 物体细胞杂交涉及植物组织培养技术,而植物组织培养的两个重要步骤是脱分化和再分 化,D 项不符合题意。6.B 试管中的试管苗来源相同,都是通过植物组织培养发育而成的,植株的基因型相同, 但不一定是纯合子。7.D 使用体积分数为 70%的酒精对外植体进行消毒,A 项错误;由于产生花粉过程中发 生基因分离,故为保持结球生菜的优良遗传性状,应选用体细胞进行培养,B 项错误;在诱 导生根时,培养基中应提高生长素的比例和用量,C 项错误;用人工薄膜将胚状体、不定 芽等分别包装可制成人工种子,故经再分化产生的不定芽可经人工薄膜包装制成人工种 子,D 项正确。8.B 三角瓶与培养基, 通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,A 项正确,B 项错误;超净台在 使用前,可以用紫外线照射 30 min 进行消毒,C 项正确;在进行组织培养时,对自然生长的 茎段进行消毒,可以用 70%的酒精和 5%的次氯酸钠先后浸泡,D 项正确。9.答案:(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) (2)激素 单倍体 细胞的全能性 (3)秋水仙素或低温 缩短育种年限解析:(1)图中表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程,表示的是再分化过程,X 代 表的是胚状体,表示的是分化(或发育)过程。(2)在植物组织培养时,通过调节生长素 和细胞分裂素的比例来诱导愈伤组织分化出根或芽。因此图中从愈伤组织形成完整植 株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配 比。由花粉离体培养得到的植株是单倍体植株,这也说明花粉具有细胞的全能性。(3)要 使植株甲可育,需要对其用秋水仙素或低温处理,使染色体加倍,这样才能产生可育花粉, 进而结实产生后代(乙);花药离体培养是单倍体育种的一个重要步骤,而单倍体育种的突 出优势是缩短育种年限。二、提升练1.CD 图示为植物组织培养技术,该技术依据的原理是植物细胞的全能性,A 项正确;过 程 a 指的是脱分化,过程 c 指的是再分化,B 项正确;细胞分裂素含量高时,有利于诱导芽 的分化,抑制根的分化,C 项错误;若要进行细胞产物的工厂化生产,须将细胞培养到 b 愈 伤组织阶段,D 项错误。2.AB 芽尖等分生组织分裂旺盛,且含病毒少,取材时常选用其作为外植体,A 项正确;消 毒时间不宜过长,否则容易对外植体造成伤害,B 项正确;高温会使生长调节剂失活,所以 生长调节剂应该在分化培养基灭菌后添加,C 项错误;脱毒后的兔眼蓝莓果实体积更大, 产量更高,后代个体含病毒少,但不是不易被病毒感染,D 项错误。3.ABD 利用植物体细胞杂交技术,获得的四倍体杂种植株具有两个亲本的遗传特性,可 行,A 项正确;基因工程技术也能克服远缘杂交不亲和的障碍,定向地改造生物的遗传特 性,可行,B 项正确;甲、乙为不同物种,不同物种间存在生殖隔离,一般不能杂交,即使杂交 形成的后代也是不可育的,不可行,C 项错误;诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗,不 存在同源染色体,不能产生可育配子,用秋水仙素处理,使其染色体加倍,形成可育后代,可 行,D 项正确。4.ABD 过程是去壁过程,由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此该过程需 要的酶是纤维素酶和果胶酶,A 项正确;a 与 b 原生质体两两融合形成的 c 有 3 种类型,即 aa、bb、ab,B 项正确;过程需要提供无机营养成分、有机营养成分等,不能进行光照, 过程需提供无机营养成分和光照等,不需要有机营养成分,C 项错误;该技术在克服不 同生物远缘杂交的障碍上取得突破,D 项正确。5.答案:(1)全能性(或答: 形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组 织 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素 的比例不同 分化(或答:再分化) (4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性 无性解析:本题以植物组织培养为依托,主要考查处理实验材料与分析实验的能力。(1)高度 分化的植物细胞具有形成该物种完整植株的全部基因,具有发育成完整植株的潜能,即具 有全能性,因此用分化的植物细胞可以培养成完整的植株。(2)形成层细胞分化程度低, 容易诱导形成愈伤组织,因此步骤切取的组织块中要带有形成层。(3)步骤为诱导形 成愈伤组织,步骤为诱导愈伤组织形成试管苗,形成不同组织、器官所需的植物激素的 比例不同,且随培养时间的增加,培养基中营养物质不断减少,有害代谢产物逐渐积累,会 抑制植物的生长,因此需要更换培养基。 (4)形成试管苗后,叶片的形成使植物具备了进 行光合作用的条件,而叶片中叶绿素的形成需要光,因此要将试管苗在光下培养。(5) 植 物组织培养过程中细胞进行有丝分裂和再分化,能够保持原品种的遗传特性。植物组织 培养没有经过两性生殖细胞的融合,这种繁殖方式属于无性繁殖。
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