2.1.1 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

植物细胞工程的基本技术 一、选择题 1.下列关于植物体细胞杂交目的的叙述,错误的是 (　　) A.把两个植物的优良性状集中在杂种植株上 B.实现远缘杂交育种 C.获得杂种植株 D.实现原生质体的融合 2.下列关于影响植物组织培养的因素的叙述,错误的是 (　　) A.幼嫩组织相比于成熟组织易培养成功 B.给离体幼茎消毒需要用到质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液 C.接种花药后一段时间内不需要光照,但幼小植株形成后需要光照 D.生长素与细胞分裂素含量的比值大于1时,有利于芽的分化 3.下图表示培养“落地生根”新植株的两种方法,则遗传信息相同的是 (　　) A.仅①② B.仅②③ C.仅①③ D.①②③ 4.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 (　　) A.细胞壁阻碍了原生质体的融合 B.细胞壁使原生质体失去活力 C.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁 D.细胞壁不是原生质体的组成部分 5.下列不能说明植物细胞具有全能性的是 (　　) A.胡萝卜韧皮部细胞培育成植株 B.无心插柳柳成荫 C.转入抗虫基因的棉花细胞培育成植株 D.利用花药离体培养得到单倍体植株 6.番茄根尖经过植物组织培养可以形成完整的番茄植株。下列有关叙述错误的是(　　) A.此过程中发生了细胞的脱分化、再分化 B.植物激素在此过程中起调节作用 C.此过程中若发生杂菌污染则难以获得目的植株 D.根尖细胞最终发育为无叶绿体的植株 7.甜叶菊植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右,而它的热量却很低,是一种非常理想的蔗糖替代甜味剂。甜叶菊的种子小,发芽率低,种子繁殖的遗传性状不稳定,可利用植物组织培养技术提高甜叶菊繁殖效率。下列叙述错误的是 (　　) A.植物组织培养是植物细胞工程的基本技术,依据的原理是植物细胞的全能性 B.植物组织培养的基本步骤是“取材→消毒→愈伤组织培养→生根→出芽→移栽” C.愈伤组织再分化出根和芽,本质上是基因选择性表达的结果 D.培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值显著高于1时,可促进愈伤组织分化出根 8.植物组织培养时所用的外植体必须经过处理后才能接种,这种处理方法是 (　　) A.表面消毒 B.灭菌 C.喷洒生长素 D.灼烧 9.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要的条件是 (　　) ①消毒和灭菌　②一定浓度的植物激素　③适宜的温度 ④充足的光照　⑤充足的养料 A.①③④⑤　　　　 B.②③④⑤ C.①②③④ D.①②③⑤ 10.植物体细胞杂交的一个关键环节是将不同物种的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指 (　　) A.不同植物的精子与卵细胞的融合 B.植物花粉细胞的两两融合 C.完整的两个体细胞的融合 D.不同植物的原生质体的融合 11.下列关于植物体细胞杂交的叙述,错误的是(　　) A.获得原生质体的过程需要用到纤维素酶和果胶酶 B.利用植物体细胞杂交技术可以获得某种多倍体植株 C.植物体细胞杂交过程就是原生质体融合的过程 D.可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞 12.植物体细胞杂交过程中,形成杂种细胞的标志是 (　　) A.再生出细胞壁 B.细胞膜发生融合 C.细胞质发生融合 D.细胞核发生融合 13.“番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上结番茄,地下长马铃薯,原因可能是(　　) A.需用生长素处理杂种植株,以促进果实的发育 B.培育过程中控制结番茄和长马铃薯的基因全部丢失了 C.生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的 D.杂种细胞中没有同源染色体,不能进行正常的减数分裂 14.月季在我国享有“花中皇后”的美誉。为了建立月季某新品种的快速繁殖体系,以芽体为外植体,在MS培养基中添加不同浓度的6-BA(6-苄基嘌呤)和IBA(吲哚丁酸)进行芽体增殖实验,芽分化率(%)结果如表。 IBA/(mg·L-1) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0 31 63 58 49 41 2.0 40 95 76 69 50 3.0 37 75 64 54 41 4.0 25 35 31 30 25 5.0 8 21 12 8 4 关于上述实验,下列叙述错误的是 (　　) A.6-BA浓度大于4.0 mg/L时,芽分化率明显降低 B.6-BA与IBA的比例为10∶1时,芽分化率均高于其他比例 C.在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA,可促进芽分化 D.2.0 mg/L的6-BA和0.2 mg/L的IBA是实验处理中芽分化的最佳组合 二、非选择题 15.(2024·茂名)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示,请据图回答下列问题。 (1)过程①常用的方法是　　　　,细胞融合完成的标志是　。  (2)番茄和马铃薯的原生质体能发生融合的生物学原理是　,  诱导融合常用的物理方法是 　。  (3)植物原生质体诱导融合后,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到　　　　(只考虑细胞两两融合的情况)种不同的原生质体,当观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。  (4)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含　　　　条染色体。  16.(2024·宜昌)下图为通过植物体细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。 (1)图中过程①②处理后可获得具有活力的　　　　。过程③一般可 用　　　　作为诱导剂来诱导细胞融合。  (2)过程⑤⑥⑦涉及的细胞工程技术是　　　　　　,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是　 　。  (3)人们培育“番茄—马铃薯”的目的是想获得地上结番茄、地下长马铃薯的植株,从理论上这种设想是可以实现的,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。但最后却未能如愿,原因是基因的表达相互调控、相互影响。尽管如此,从整个过程来看,植物体细胞杂交的研究在　 　　　　　　　　　　　　　　方面,取得了巨大突破。  (4)番茄有A、B两个品种。科研人员在设计品种A植物组织培养实验时,参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。 品种B组织培养阶段 Ⅰ诱导形成愈伤组织 m1 n1 Ⅱ诱导形成幼芽 m2 n2 Ⅲ诱导生根 m3 n3 在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是　　　　阶段。为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1>2.0),以 0.5 μmol/L为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为　　　　μmol/L。  植物细胞工程的基本技术 一、选择题 1.下列关于植物体细胞杂交目的的叙述,错误的是 (　　) A.把两个植物的优良性状集中在杂种植株上 B.实现远缘杂交育种 C.获得杂种植株 D.实现原生质体的融合 解析:原生质体的融合是植物体细胞杂交的过程,而不是目的。 答案:D 2.下列关于影响植物组织培养的因素的叙述,错误的是 (　　) A.幼嫩组织相比于成熟组织易培养成功 B.给离体幼茎消毒需要用到质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液 C.接种花药后一段时间内不需要光照,但幼小植株形成后需要光照 D.生长素与细胞分裂素含量的比值大于1时,有利于芽的分化 解析:幼嫩组织分化程度低,脱分化容易,相比于成熟组织易培养成功;植物组织培养时,给离体幼茎消毒需要用到质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液;接种花药后一段时间内不需要光照,防止形成维管组织,但幼小植株形成后需要光照进行光合作用;生长素与细胞分裂素含量的比值大于1时,有利于根的分化。 答案:D 3.下图表示培养“落地生根”新植株的两种方法,则遗传信息相同的是 (　　) A.仅①② B.仅②③ C.仅①③ D.①②③ 解析:“落地生根”利用叶片①上长出的不定芽繁殖得到新植株③的过程是扦插,属于无性繁殖;利用叶片组织通过组织培养得到新植株②的方式为植物组织培养,属于无性繁殖。无性繁殖可以保持亲本的优良性状,因此①②③的遗传信息相同。 答案:D 4.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 (　　) A.细胞壁阻碍了原生质体的融合 B.细胞壁使原生质体失去活力 C.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁 D.细胞壁不是原生质体的组成部分 解析:植物细胞的细胞膜外有细胞壁,具有支持和保护作用。细胞壁阻碍了原生质体的融合,因此在进行植物体细胞杂交之前,需去除细胞壁。 答案:A 5.下列不能说明植物细胞具有全能性的是 (　　) A.胡萝卜韧皮部细胞培育成植株 B.无心插柳柳成荫 C.转入抗虫基因的棉花细胞培育成植株 D.利用花药离体培养得到单倍体植株 解析:“胡萝卜韧皮部细胞培育成植株”是植物组织培养,体现了植物细胞具有全能性;“无心插柳柳成荫”属于扦插繁殖,不能体现植物细胞具有全能性;“转入抗虫基因的棉花细胞培育成植株”体现了植物细胞具有全能性;“利用花药离体培养得到单倍体植株”需要借助植物组织培养,体现了花粉细胞具有全能性。 答案:B 6.番茄根尖经过植物组织培养可以形成完整的番茄植株。下列有关叙述错误的是(　　) A.此过程中发生了细胞的脱分化、再分化 B.植物激素在此过程中起调节作用 C.此过程中若发生杂菌污染则难以获得目的植株 D.根尖细胞最终发育为无叶绿体的植株 解析:植物组织培养涉及脱分化形成愈伤组织和再分化形成根、芽的过程;植物组织培养时所用培养基除含有各种营养物质外,还要加入起调节作用的植物激素;植物组织培养过程中应进行无菌操作,防止培养基和培养材料滋生杂菌,若发生杂菌污染则难以获得目的植株;根尖细胞中虽然没有叶绿体,但是含有叶绿体基因,所以经植物组织培养形成的植株中有叶绿体。 答案:D 7.甜叶菊植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右,而它的热量却很低,是一种非常理想的蔗糖替代甜味剂。甜叶菊的种子小,发芽率低,种子繁殖的遗传性状不稳定,可利用植物组织培养技术提高甜叶菊繁殖效率。下列叙述错误的是 (　　) A.植物组织培养是植物细胞工程的基本技术,依据的原理是植物细胞的全能性 B.植物组织培养的基本步骤是“取材→消毒→愈伤组织培养→生根→出芽→移栽” C.愈伤组织再分化出根和芽,本质上是基因选择性表达的结果 D.培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值显著高于1时,可促进愈伤组织分化出根 解析:植物组织培养是植物细胞工程的基本技术,依据的原理是植物细胞的全能性;植物组织培养的基本步骤是“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”;愈伤组织的再分化属于细胞分化,本质上是基因选择性表达的结果;培养基中生长素与细胞分裂素含量的比值显著高于1时,可诱导生根。 答案:B 8.植物组织培养时所用的外植体必须经过处理后才能接种,这种处理方法是 (　　) A.表面消毒 B.灭菌 C.喷洒生长素 D.灼烧 解析:进行植物组织培养时,为了避免杂菌污染,外植体要经过表面消毒处理后,才能进行接种。 答案:A 9.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要的条件是 (　　) ①消毒和灭菌　②一定浓度的植物激素　③适宜的温度 ④充足的光照　⑤充足的养料 A.①③④⑤　　　　 B.②③④⑤ C.①②③④ D.①②③⑤ 解析:①植物组织培养过程需要无菌操作,所以需要消毒、灭菌,正确;②脱分化过程所需的培养基需含有一定浓度的植物激素,正确;③植物组织培养过程需要适宜的温度,正确;④脱分化形成愈伤组织时,需要避光,否则会形成维管组织,错误;⑤植物组织培养需要充足的养料,正确。 答案:D 10.植物体细胞杂交的一个关键环节是将不同物种的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指 (　　) A.不同植物的精子与卵细胞的融合 B.植物花粉细胞的两两融合 C.完整的两个体细胞的融合 D.不同植物的原生质体的融合 解析:植物体细胞杂交通常利用植物的体细胞进行,花粉是生殖细胞,其融合后产生的杂种细胞发育成的植株不能进行减数分裂,不能产生后代;植物体细胞杂交过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁,获得原生质体,再借助一定的技术手段(如电融合法、离心法、PEG融合法和高Ca2+—高pH融合法等)诱导植物的原生质体融合。 答案:D 11.下列关于植物体细胞杂交的叙述,错误的是(　　) A.获得原生质体的过程需要用到纤维素酶和果胶酶 B.利用植物体细胞杂交技术可以获得某种多倍体植株 C.植物体细胞杂交过程就是原生质体融合的过程 D.可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞 解析:植物细胞去除细胞壁后得到原生质体,去除细胞壁时需要用纤维素酶和果胶酶;利用植物体细胞杂交技术可以获得多倍体植株;植物体细胞杂交的过程包括原生质体融合和植物组织培养的过程;杂种细胞中的染色体数目与原来的生物体细胞不同,因此可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞。 答案:C 12.植物体细胞杂交过程中,形成杂种细胞的标志是 (　　) A.再生出细胞壁 B.细胞膜发生融合 C.细胞质发生融合 D.细胞核发生融合 解析:植物体细胞杂交过程中,杂种细胞形成的标志是融合的原生质体再生出细胞壁。 答案:A 13.“番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上结番茄,地下长马铃薯,原因可能是(　　) A.需用生长素处理杂种植株,以促进果实的发育 B.培育过程中控制结番茄和长马铃薯的基因全部丢失了 C.生物基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的 D.杂种细胞中没有同源染色体,不能进行正常的减数分裂 解析:“番茄—马铃薯”杂种植株没有如科学家所想象的那样,地上结番茄,地下长马铃薯,说明番茄和马铃薯基因的表达不是孤立的,它们之间是相互调控、相互影响的。 答案:C 14.月季在我国享有“花中皇后”的美誉。为了建立月季某新品种的快速繁殖体系,以芽体为外植体,在MS培养基中添加不同浓度的6-BA(6-苄基嘌呤)和IBA(吲哚丁酸)进行芽体增殖实验,芽分化率(%)结果如表。 IBA/(mg·L-1) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0 31 63 58 49 41 2.0 40 95 76 69 50 3.0 37 75 64 54 41 4.0 25 35 31 30 25 5.0 8 21 12 8 4 关于上述实验,下列叙述错误的是 (　　) A.6-BA浓度大于4.0 mg/L时,芽分化率明显降低 B.6-BA与IBA的比例为10∶1时,芽分化率均高于其他比例 C.在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA,可促进芽分化 D.2.0 mg/L的6-BA和0.2 mg/L的IBA是实验处理中芽分化的最佳组合 解析:据题表可知,6-BA浓度为从4.0 mg/L到 5.0 mg/L时,芽分化率明显降低;当6-BA与IBA的比例为10∶1时,芽分化率为31%、95%、64%、30%、4%,因此6-BA与IBA的比例为10∶1时,芽分化率不一定都高于其他比例;6-BA与IBA的比例会影响芽的分化率,因此在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA,可促进芽分化;芽分化率为95%是最高的,此时6-BA和IBA浓度分别为2.0 mg/L、0.2 mg/L,是实验处理中芽分化的最佳组合。 答案:B 二、非选择题 15.(2024·茂名)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示,请据图回答下列问题。 (1)过程①常用的方法是　　　　,细胞融合完成的标志是　。  (2)番茄和马铃薯的原生质体能发生融合的生物学原理是　,  诱导融合常用的物理方法是 　。  (3)植物原生质体诱导融合后,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到　　　　(只考虑细胞两两融合的情况)种不同的原生质体,当观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。  (4)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含　　　　条染色体。  解析:(1)①是酶解法去除细胞壁获得原生质体的过程,常用的酶是纤维素酶和果胶酶;细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁。(2)番茄和马铃薯的原生质体能发生融合的生物学原理是细胞膜的流动性;诱导融合常用的物理方法是电融合法、离心法。(3)在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,只考虑细胞两两融合的情况,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体,即“番茄—番茄”“马铃薯—马铃薯”“番茄—马铃薯”;由于番茄原生质体用红色荧光标记,马铃薯原生质体用绿色荧光标记,若原生质体是由番茄和马铃薯融合而成,则可观察到融合的细胞膜表面既有红色荧光,又有绿色荧光。(4)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞内有(m+n)条染色体,在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,含(2m+2n)条染色体。 答案:(1)酶解法　杂种细胞再生出细胞壁　(2)细胞膜的流动性　电融合法(离心法)　(3)3　细胞膜表面既有红色荧光,又有绿色荧光　(4)2m+2n 16.(2024·宜昌)下图为通过植物体细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。 (1)图中过程①②处理后可获得具有活力的　　　　。过程③一般可 用　　　　作为诱导剂来诱导细胞融合。  (2)过程⑤⑥⑦涉及的细胞工程技术是　　　　　　,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是　 　。  (3)人们培育“番茄—马铃薯”的目的是想获得地上结番茄、地下长马铃薯的植株,从理论上这种设想是可以实现的,原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。但最后却未能如愿,原因是基因的表达相互调控、相互影响。尽管如此,从整个过程来看,植物体细胞杂交的研究在　 　　　　　　　　　　　　　　方面,取得了巨大突破。  (4)番茄有A、B两个品种。科研人员在设计品种A植物组织培养实验时,参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。 品种B组织培养阶段 Ⅰ诱导形成愈伤组织 m1 n1 Ⅱ诱导形成幼芽 m2 n2 Ⅲ诱导生根 m3 n3 在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是　　　　阶段。为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1>2.0),以 0.5 μmol/L为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设 为　　　　μmol/L。  解析:(1)题图过程①②表示酶解法去除细胞壁,处理后可获得具有活力的原生质体。过程③一般可用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导细胞融合。(2)过程⑤⑥⑦中将杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是其全能性高,易培养形成愈伤组织。(3)人们培育“番茄—马铃薯”的目的是想获得地上结番茄、地下长马铃薯的植株,从理论上这种设想是可以实现的,原因是该植株同时具有番茄和马铃薯的遗传信息。植物体细胞杂交的研究使不同生物远缘杂交成为可能,取得了巨大突破。(4)设计5个浓度水平的实验,则细胞分裂素浓度依次为(m1-1.0)μmol/L、(m1-0.5)μmol/L、m1 μmol/L、(m1+0.5)μmol/L、(m1+1.0)μmol/L,可见细胞分裂素的最高浓度应设为(m1+1.0)μmol/L。 答案:(1)原生质体　聚乙二醇(PEG)　(2)植物组织培养　分生组织细胞全能性高(或分化程度低),容易培养形成愈伤组织　(3)该植株同时具有番茄和马铃薯的遗传信息　打破生殖隔离,实现远缘育种,培育植物新品种 (4)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ　　 m1+1.0 学科网（北京）股份有限公司 $$