第2章 第1节 第1课时 植物细胞工程的基本技术-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修3 生物技术与工程 作业与测评word（人教版2019 单选版）

第1节　植物细胞工程 第1课时　植物细胞工程的基本技术 知识点一　植物细胞全能性 1．植物细胞表现出全能性的必要条件和增殖方式是(　　) A．脱离母体后，给予适宜的培养条件；减数分裂 B．导入其他植物细胞的基因；有丝分裂 C．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内；减数分裂 D．脱离母体后，给予适宜的培养条件；有丝分裂 答案　D 解析　除给予适宜的培养条件外，外植体还需要离体，如果在生物体内，由于基因的选择性表达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织或器官；植物细胞全能性表现的过程中只涉及有丝分裂，没有减数分裂，A错误，D正确；导入其他植物细胞的基因属于基因工程技术，B错误；成熟的筛管细胞没有细胞核，植物组织培养中的分裂方式是有丝分裂，而不是减数分裂，C错误。 2．下列既发生了细胞分化又能体现植物体细胞全能性的生物学过程的是(　　) A．玉米种子萌发长成新植株 B．根尖分生组织细胞增殖产生大量同种细胞 C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 答案　D 解析　种子萌发长成植株是由幼体到成体的正常生长发育过程，虽有细胞分化，但不能体现细胞的全能性，A不符合题意；根尖分生组织细胞产生同种细胞的过程没有发生分化，也没有体现细胞的全能性，B不符合题意；花粉离体培养发育成单倍体植株，经历了细胞分化，体现的是花粉(生殖细胞)的全能性，没有体现植物体细胞的全能性，C不符合题意。 3．下列关于全能性的叙述错误的是(　　) A．理论上，生物体的每个细胞都含有该生物的全套基因，具有全能性 B．植物细胞虽然具有全能性，但并不是所有细胞都能表达全能性 C．植物体只有分生区细胞具有全能性，而其他部位细胞没有全能性 D．细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能 答案　C 解析　生物体的每个细胞都是由受精卵分裂、分化而成的，故都具有该种生物的全套基因，因此理论上说，生物体的每个细胞都具有发育成完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，A正确；植物细胞具有全能性，全能性需要在特定的时间和空间条件下才能选择性地表达，故并不是所有细胞都能表达全能性，B正确；植物体中的细胞只要含有该种生物的全套遗传物质，一般就具有全能性，不是只有分生区的细胞具有全能性，C错误。 知识点二　植物组织培养技术 4．下列有关愈伤组织的叙述，正确的是(　　) A．愈伤组织的细胞分裂能力较强 B．愈伤组织是有特定结构和功能的薄壁组织块 C．愈伤组织是经过再分化形成的 D．愈伤组织细胞的全能性比体细胞低 答案　A 解析　愈伤组织是经脱分化形成的，即失去其特有的结构和功能，转变为未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，因为处于未分化状态，所以具有较强的分裂能力，全能性比体细胞高。 5．植物组织培养依据的原理、方法步骤及诱导的植物激素分别是(　　) ①细胞的全能性　②离体的植物器官、组织或细胞　③根、芽等器官　④生长素和细胞分裂素　⑤生长素和乙烯　⑥愈伤组织　⑦再分化　⑧脱分化　⑨植物体 A．①、②⑦⑥⑧③⑨、④ B．①、②⑧⑥⑦③⑨、④ C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D．①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤ 答案　B 解析　植物组织培养的原理是细胞的全能性；方法步骤是离体的植物器官、组织或细胞等脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化得到根、芽等器官，进而得到完整的植物体；所用植物激素是生长素和细胞分裂素。 6．下列有关菊花组织培养的叙述中，不正确的是(　　) A．菊花组织培养的全过程都要在有光条件下进行 B．为防止杂菌污染，所用器械需灭菌，实验人员需进行无菌操作 C．接种后将培养瓶置于18～22 ℃培养箱中培养 D．实验中，用酒精溶液和次氯酸钠溶液对外植体消毒 答案　A 解析　诱导愈伤组织期间一般不需要光照，A错误；植物组织培养需要避免杂菌污染，外植体要严格消毒，实验所用器械和培养基要灭菌，实验人员要进行无菌操作，B正确；对外植体消毒所用的试剂是体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液，D正确。 7．下图为用取自基因型为AaBb的胡萝卜韧皮部细胞培育出胡萝卜小苗的过程，下列叙述中不正确的是(　　) A．a→b过程是通过细胞有丝分裂完成的 B．b→c→d过程发生了细胞分化 C．a→b过程中使用的培养基中应含有机碳源和氮源 D．杂合植株经上述过程获得的幼苗会出现性状分离 答案　D 解析　a→b过程是脱分化过程，形成愈伤组织，该过程中细胞的分裂方式是有丝分裂，A正确；b→c→d过程为再分化过程，形成根、芽等器官，发生了细胞分化，B正确；a→b过程植物不能进行光合作用，所需的营养来自培养基，培养基应含有机碳源和氮源，C正确；图中植物组织培养过程中细胞的分裂方式是有丝分裂，杂合植株经上述过程获得的幼苗的基因型与亲本相同，仍然为杂合子，不会出现性状分离，D错误。 8．某生物兴趣小组以西瓜5天龄幼苗子叶为外植体进行相关实验研究，得到如图所示的实验结果。下列相关叙述正确的是 (　　) A．实验开始前应对所用培养基和西瓜幼苗子叶都进行灭菌处理 B．图示结果表明，诱导形成愈伤组织的最适暗处理时间在1～3周内 C．暗处理时间的长短对细胞脱分化率和再分化率的影响均不大 D．西瓜幼苗子叶脱分化形成愈伤组织的过程中细胞发生了分化 答案　B 解析　为了防止杂菌污染，实验开始前应对所用培养基进行灭菌处理，对西瓜幼苗子叶(该实验的外植体)进行消毒处理，A错误；图示结果表明，在暗处理1～3周内，愈伤组织诱导率均在90%以上，且暗处理2周的愈伤组织诱导率大于暗处理1周和3周的，说明诱导形成愈伤组织的最适暗处理时间在1～3周内，B正确；外植体经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体，图示结果显示，与暗处理2周相比，暗处理3周的胚状体诱导率明显降低，说明暗处理时间的长短对再分化率有较大影响，C错误；西瓜幼苗子叶脱分化形成愈伤组织的过程中，子叶细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化细胞，即细胞没有发生分化，D错误。 知识点三　植物体细胞杂交技术 9．下图所示为植物体细胞杂交技术的过程，下列相关叙述不正确的是(　　) A．该技术打破了生殖隔离 B．从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，可用电融合法、离心法或聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等 C．A细胞和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁 D．植物体细胞杂交的目的是获得杂种细胞 答案　D 解析　植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株，D错误。 10．若A细胞含有2x条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb；B细胞含有2y条染色体，2个染色体组，基因型为ccDd，则通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的有关描述错误的是(　　) A．新植株的染色体条数为2x＋2y B．新植株染色体组数为2个 C．新植株的基因型为AabbccDd D．新植株属于可遗传变异类型中的染色体数目变异 答案　B 解析　杂种植株含有双亲的全部遗传物质，由于A细胞含有2x条染色体，B细胞含有2y条染色体，故通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的染色体条数为2x＋2y，A正确；由于A细胞含有2个染色体组，B细胞含有2个染色体组，故通过植物体细胞杂交技术获得的新植株的染色体组数为4个，属于异源四倍体，B错误；由于A细胞的基因型为Aabb，B细胞的基因型为ccDd，通过植物体细胞杂交技术获得的新植株是A细胞和B细胞融合获得的，故新植株的基因型为两个细胞的基因组合，即AabbccDd，C正确；A细胞和B细胞都是含2个染色体组的二倍体植物细胞，通过植物体细胞杂交技术获得的新植株是四倍体，因此属于可遗传变异类型中的染色体数目变异，D正确。 11．如图为植物体细胞融合的示意图，下列叙述正确的是(　　) A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合 B．c细胞具有很高的全能性 C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关 D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因 答案　C 解析　若a细胞和b细胞是植物细胞，需要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁后再诱导融合，融合完成后的细胞再经脱分化和再分化形成杂种植株，A错误；c细胞是杂种细胞，需进行脱分化处理后才具有很高的全能性，B错误；c细胞的形成要经过细胞膜的融合，与a、b细胞膜的流动性都有关，C正确；c细胞内有a、b两细胞的遗传物质，但不能同时表达a、b细胞中的所有基因，D错误。 12．实验人员利用矮牵牛(二倍体，2n＝14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体，4n＝48)的叶肉细胞，制备了相应的原生质体，并诱导其融合，经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述不正确的是 (　　) A．杂种细胞的形成体现了细胞膜的流动性 B．用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁体现了酶的专一性 C．可利用光学显微镜观察，初步筛选出杂种细胞 D．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目均为62条 答案　D 解析　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁体现了酶的专一性，B正确；根据题意，实验人员利用矮牵牛的红色花瓣细胞与枸杞的叶肉细胞进行杂交，由于一个细胞呈红色，一个细胞呈绿色，所以可利用光学显微镜初步筛选出融合后的杂种细胞，C正确；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错误。 13．如图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接种到试管培养基上后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题： (1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。 (2)此过程依据的原理是_________________________________________________________。 A和B阶段主要进行的分裂方式是________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________。 (3)此过程要无菌操作，实验中使用的____________都要进行灭菌。B阶段需要光照，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)过程C为炼苗阶段，将试管苗从培养基中移出时要用镊子小心取出，需彻底洗干净根部，这样处理的目的是__________________________________________________________。试管苗移栽大田后，特别需要注意________________等环境条件与试管苗的炼苗要求相同，以保证试管苗移出后适应大田环境。 答案　(1)无机物　生长素 (2)植物细胞的全能性　有丝分裂　分化 (3)培养基和所有器械　芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 (4)防止移栽苗烂根死亡(防止残留在根部的培养基中的营养因子成为潜在的致病微生物的生长培养基，从而引起移栽苗烂根死亡)　湿度、光照和温度 解析　(2)(3)由外植体发育成试管苗过程中，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织细胞经有丝分裂和细胞分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。 14．菊花的组织培养的大致过程如图所示。 (1)菊花组织培养过程中，启动细胞分裂、B________(填名称)、C________(填名称)的关键激素是________和________。通过B过程产生的愈伤组织细胞与枝条韧皮部细胞的形态结构________(填“相同”或“不同”)，其根本原因是____________________。 (2)外植体一般选择未开花的幼嫩枝条，原因是_______________________________________。接种时将外植体的1/3～1/2插入诱导________的培养基中，然后将接种后的培养瓶置于________(温度)的培养箱中培养。接种时要注意外植体的方向，不要________。 (3)从B过程到C过程需要更换新的培养基，其原因是___________________________________ _______________________________________________________。 (4)试管苗在移栽入土前需要进行哪些处理工作？________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)脱分化　再分化　生长素　细胞分裂素(“生长素”和“细胞分裂素”顺序可颠倒)　不同　基因的选择性表达 (2)幼嫩枝条生理状况好，容易诱导脱分化和再分化　愈伤组织　18～22 ℃　倒插 (3)诱导愈伤组织形成的过程和诱导愈伤组织分化形成试管苗的过程所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 (4)移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土 解析　(3)B过程(诱导愈伤组织形成)和C过程(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，故从B过程到C过程需要更换新的培养基。诱导愈伤组织分化形成试管苗期间要给予适当光照，其可诱导叶绿素的合成，使试管苗能够进行光合作用。 15．植物A和植物B均为二倍体，下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答： (1)步骤①是去掉________，使植物细胞成为________，使用的物质是________________。 (2)在步骤②中，可用的物理方法是________________，一般常用的化学诱导剂是________，目的是________________________________________。 (3)图中完成植物体细胞融合的过程是(填编号)________。植物体细胞杂交技术涉及的生物学原理有________________________________________，在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是____________。与杂交育种相比，植物体细胞杂交技术育种的明显优点是____________________________。 (4)步骤④相当于________，步骤⑤相当于________。形成的杂种植株是否可育？________。 答案　(1)细胞壁　原生质体　纤维素酶和果胶酶 (2)电融合法、离心法等　PEG　诱导不同植物体细胞的原生质体融合 (3)②③　细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性　植物组织培养　克服了远缘杂交不亲和的障碍 (4)脱分化　再分化　可育 解析　根据题图可知，图示为植物体细胞杂交过程示意图，其中①表示去壁获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。 (3)从诱导原生质体融合到再生出新细胞壁形成杂种细胞，才属于完成植物体细胞融合的过程，所以完成植物体细胞融合的过程是②③。 (4)步骤④相当于脱分化，步骤⑤相当于再分化，形成的杂种植株含有植物A的2个染色体组和植物B的2个染色体组，具有成对的同源染色体，所以是可育的。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$