作业(五) 植物细胞工程的基本技术-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程知能达标训练（人教版2019）

。生物学·选择性必修3生物技术与工程（配RJ版） 作业（五） 植物细胞工程的基本技术 [基础达标练] 5.(2024·天津一中联考)如图表示四倍体兰花叶 1.下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是( 片植物组织培养的过程，下列相关叙述不正确 A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整 的是 个体，因此全能性最高 四倍体兰花叶片①愈伤组织巴胚状体③ B.生物体内的体细胞由于细胞分化，全能性不能 兰花植株 表达 A.通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌 C.卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性 污染 最高 B.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体 D.植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全 植株 C.细胞全能性表达的前提是①过程，体现在②③ 能性 过程 2.(2024·聊城期中)下列有关植物组织培养过程 D.需生长调节物质调控①②过程细胞的分裂和 中愈伤组织的说法，不正确的是 ( 分化 A.愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化和再分 6.(2024·张家口期中)关于菊花组织培养的操作， 化形成的 下列说法错误的是 () B.培养基中生长素和细胞分裂素的比值不同，愈 A.培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌 伤组织分化的结果不同 B.幼苗要先移植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等 C,愈伤组织为具有分生能力的薄壁组织团块 环境下生活一段时间 D.愈伤组织在一定条件下培养可以形成完整的 C.用于植物组织培养的培养基同样适合于某些 植株 微生物的生长，一旦被杂菌污染则培养失败 3.为探究菊花原生质体的培养条件和植株再生能 D.接种时用镊子夹取菊花茎段全部插入培养基 力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确 中即可 7.用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂 的是 交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随着 植物的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效 果。下面有关培养过程的叙述，错误的是( 悬浮原生质体 愈伤组织丛生芽 A.原生质体的融合常用PEG作为诱导剂 A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶 B.形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型 液中 C.由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂和细 B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化 胞的分化 C,过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生 D.该项生物工程技术可克服远缘杂交不亲和的 D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性 障碍 8.甲种植物细胞（基因型为Aa)、乙种植物细胞（基 4.下列关于植物体细胞杂交和植物组织培养的相： 因型为Bb)去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生 同点的叙述，错误的是 ( 质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培 A.都以植物细胞一般具有全能性作为理论基础 养得到的杂种植株是 ( B.都属于植物细胞工程技术 A.二倍体，基因型为AaBb C.都能形成杂种细胞 B.二倍体，基因型为AAaaBBbb D.植物体细胞杂交过程能体现细胞膜具有流动 C.四倍体，基因型为AaBb 性的特点 D.四倍体，基因型为AAaaBBbb 12 [素能提升练] (3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基，其 9.(不定项)栽培种马铃薯是四倍体，野生种马铃薯 原因是 是二倍体。科研人员尝试将野生种马铃薯与栽 在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 培种马铃薯的原生质体融合培养，以改良栽培种 过程，最终可以形成试管苗。 的遗传特性，下列相关叙述正确的是 ( (4)步骤⑥要进行光照培养，其作用是 A.野生种马铃薯和栽培种马铃薯存在生殖隔离 B.制备马铃薯的原生质体，应用酶解法去除细 (5)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种 胞壁 的 ,这种繁殖方式属于 繁殖。 C.可用聚乙二醇、灭活的病毒、电融合法等诱导 原生质体融合 12.(2024·黑龙江伊春期末)科学家利用植物体细 D.制备原生质体和诱导原生质体融合都需要在 胞杂交技术成功获得了番茄一马铃薯杂种植 低渗溶液中进行 株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利 10.(不定项)(2024·山东卷)下列关于植物愈伤组 用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯 织的说法正确的是 ( 的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所 A.用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞 示，请据图回答下列问题： 壁获得原生质体 番茄 番茄红色荧 B.融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成 细胞①原生质体光标记 台，融合的2奔②.赛 薄选原生质体 植物体 愈伤组织 马铃薯 。马铃薯绿色荧 细胞①原生质体光标记 C.体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自 亲本的2个细胞核 (1)过程①常用的酶是 D.通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属 (2)植物体细胞杂交依据的生物学原理主要有 于无性繁殖 11.培养胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗 (3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂 的过程如图所示。 诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可 切取洁净的 对根段进 切取1cm左右带 用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可 胡萝卜根段 行消毒 有形成层的组织块 观察到 种不同的原生质体（只考虑细 ① 2 ③ 诱导组织块形 胞两两融合的情况)，当观察到 接种组 诱导愈伤组织 织块 成愈伤组织 形成试管苗 时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而 ④ ⑤) 6 成的。 回答下列问题： (4)过程④中的培养基常添加的植物激素是 (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 (⑤)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内 株，这是因为植物细胞具有 有n条染色体，则番茄一马铃薯细胞在有丝分裂 (2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因 是 后期含 条染色体 13⑧ 身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法 比值不同，愈伤组织分化的结果不同，B正确； 将菌体分离和千燥，即可得到产品。如果产品 愈伤组织为具有分生能力的薄壁组织团块， 是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提 C正确：愈伤组织在一定条件下培养可以再分 取、分离和纯化措施来获得产品。 化形成完整的植株，D正确。 答案(1)诱变育种(2)改变微生物遗传 3.D过程①获得的原生质体不能悬浮在30%的 特性控制生产过程中的各种条件(3)好氧 蔗糖溶液中，30%的蔗糖溶液可导致原生质体 (4)过滤、沉淀提取、分离 失水皱缩甚至死亡，A错误；过程②为再分化 12.解析(1)谷氨酸棒状杆菌属于细菌，而酵母 过程，需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分 菌属于真菌，所以谷氨酸棒状杆荫在结构上的 化，B错误：过程③不需用秋水仙素处理，诱导 主要特点是无以核膜为界限的细胞核。因谷 细胞壁再生，C错误；原生质体虽无细胞壁，但 氨酸发酵的培养基成分有豆饼水解液、玉米浆 含有细胞核等结构，即含有全部的遗传信息， 等，没有琼脂等凝固剂，所以从物理状态看，该 因此原生质体仍保持细胞的全能性，D正确。 培养基属于液体培养基。(2)测定谷氨酸棒状 4.C植物体细胞杂交和植物组织培养都属于植 杆菌数目可采用显微镜直接计数法和稀释涂 物细胞工程技术，都以植物细胞一般具有全能 布平板法。由于显微镜直接计数法是死菌和 性作为理论基础，A、B正确：植物组织培养不 活菌一起计数，而稀释涂布平板法只计数活 会形成杂种细胞，C错误；植物体细胞杂交过程 菌，且可能有多个菌体形成一个菌落，因此显 中原生质体融合能体现细胞膜具有流动性， 微镜直接计数法的结果比稀释涂布平板法计 D正确。 数的结果大。(3)据图分析，当谷氨酸棒状杆：5.B植物组织培养的过程要求无菌无毒的环 菌体内若积累了较多的谷氨酸时，会抑制谷氨 境，其中外植体要进行消毒处理，而培养基需 酸脱氢酶的活性，导致合成谷氨酸的速率下 灭菌处理，A正确：由配子直接发育成的个体 降，这种对自身代谢速率的调节方式是负反馈 是单倍体，B错误：高度分化的细胞首先经过脱 调节。(4)谷氨酸棒状杆菌在发酵过程中要严 分化后形成愈伤组织，由于愈伤组织细胞没有 格控制发酵液的pH。在中性和弱碱性条件 分化，全能性较高，然后再分化过程就体现了 下会积累谷氨酸：在酸性条件下则容易形成谷 愈伤组织的全能性，C正确：在植物组织培养过 氨酰胺和N乙酰谷氨酰胺。 程中需要加入细胞分裂素和生长素，来调控细 答案(1)无以核膜为界限的细胞核液体 胞的脱分化和再分化，D正确。 (2)稀释涂布平板法大前者死活菌体一起 6.D分装好的培养基连同其他器械一起进行高 计数，后者只计数活菌数，且可能有多个菌体形 压蒸汽灭菌，然后在室温下自然冷却后，存放 成同一个菌落(3)负反馈调节(4)谷氨酸 于阴凉干燥洁净处待用，A正确：幼苗要先移 谷氨酰胺N-乙酰谷氨酰胺 植到消过毒的蛭石或者珍珠岩等环境下生活 一段时间，等幼苗长壮后再移栽到土壤中，B正 作业（五）植物细胞工程的基本技术 确：用于植物组织培养的培养基同样适合于某 1.C受精卵是个体发育的起点，在自然条件下， 些微生物的生长，一旦被杂菌污染则培养失 通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，所以 败，C正确；接种时用镊子夹取菊花茎段的 受精卵的全能性最高：体细胞是由受精卵通过 1,3~1/2插入培养基中，注意将形态学上端朝 有丝分裂形成的，但由于细胞分化，基因在不 上，D错误。 同的细胞中选择性表达，因而体细胞并没有表：7.B植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融 现出全能性；卵细胞属于已分化的细胞，卵细 合常用的诱导剂是PEG;由杂种细胞→杂种植 胞的全能性较受精卵低，两者全能性不同；分 株，要通过有丝分裂、脱分化和再分化才能形 化的植物细胞如果要表达出来全能性，需在一 成；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的 定条件下进行离体培养。 障碍。杂种细胞经组织培养形成的愈伤组织， 2.A愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化形成 因自身不含叶绿素无法进行光合作用，其营养 的，A错误；培养基中生长素和细胞分裂素的 物质来自培养基，代谢类型是异养需氧型。 34 8.C杂种植株为四倍体，基因型为AaBb (3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚 9.AB可用化学法（如聚乙二醇融合法等）、物理 乙二醇（或PEG)诱导融合：在鉴定杂种原生 法（如电融合法等）诱导原生质体融合，但不能 质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧 用灭活的病毒诱导原生质体融合，C错误；制备 光的不同可观察到3种不同的原生质体（只考 原生质体和诱导原生质体融合不能在低渗溶 虑细胞两两融合的情况)，即番茄原生质体自 液中进行，原因是在低渗溶液中原生质体会吸 身融合、马铃薯原生质体自身融合、番茄和马 水膨胀，甚至涨破，D错误。 铃薯原生质体相互融合：根据题意，红色荧光 10.BD念伤组织的细胞壁主要由纤维素和果胶： 和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质 组成，可用纤维素酶和果胶酶去除念伤组织 体膜上的蛋白质，因此当观察到融合的细胞 的细胞壁，不能用胶原蛋白酶去除植物细胞 表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该 的细胞壁，A错误。融合的原生质体再生出 原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。 细胞壁标志着原生质体融合完成，之后才能 (4)图中过程①是再分化，其培养基常添加的 形成愈伤组织，B正确。体细胞杂交获得的杂 植物激素是生长素和细胞分裂素，可影响细 种植林细胞中只有一个细胞核，C错误。通过 胞分裂和细胞分化的方向。(5)植物原生质体 愈伤组织再生出多个完整植株的过程没有生 融合过程中，融合后形成的细胞内染色体数 殖细胞的参与，属于无性繁殖，D正确。 目等于融合前的两细胞核内染色体数之和， 11.解析(1)植物细胞具有全能性，故用分化的 若番茄细胞内有m条染色体，马铃著细胞内 植物细胞可以培养成完整的植林。(2)形成层 有n条染色体，则番茄一马铃薯细胞中的染色 细胞分化程度低、全能性高，易培养成功，所以 体数为m十n,在有丝分裂后期由于着丝粒分 要选取含有形成层的组织进行组织培养。 裂导致染色体数目加倍，故有丝分裂后期细 (3)培养愈伤组织过程中，需要一定的营养和 胞内含2(m十n)条染色体。 激素诱导等条件，步骤⑤和步骤⑥在培养过程 答案(1)纤维素酶和果胶酶(2)细胞膜的 中需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，所 流动性、植物细胞的全能性(3)聚乙二醇（或 以，从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基。 PEG)3融合的细胞表面既有红色荧光又 在培养基上愈伤组织通过细胞的分化（再分 有绿色荧光(4)生长素和细胞分裂素 化)过程，最终可形成试管苗。(4)试管苗需要 (5)2(m+n) 光照培养，以便诱导叶绿素的形成，使试管苗 作业（六）植物细胞工程的应用 能够进行光合作用，发育成正常的植株。 (5)组织培养植株是在离体植物器官、组织、细 1.C 细胞具有增殖的能力是形成子细胞，A错 胞等的基础上获得的，其理论基础是植物细胞 误；细胞分化是形成不同形态结构和功能的细 具有全能性，一般可以保持优良品种的遗传特 胞，B错误；不能说明生物体具有顽强的生命 性。植物组织培养技术没有经过两性生殖细 力，D错误。 胞的融合，属于无性繁殖。 2.C植物微型繁殖技术可以高效、快速地实现 答案(1)全能性（或形成完整植株所需的全 种苗的大量繁殖，A正确：以植物组织培养得 部基因)(2)形成层容易诱导形成愈伤组织 到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通 (3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形 过人工薄膜包装得到的种子，使自然状态下不 成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例： 结子的植物得以繁殖，B正确：诱变处理的原理 不同分化（或再分化）(4)诱导叶绿素的形 是基因突变或染色体变异，突变具有不定向 成，使试管苗能够进行光合作用(5)遗传特 性，C错误；可通过植物组织培养技术获取次生 性无性 代谢物，如紫杉醇，紫草宁，D正确。 12.解析(1)分析题图可知，过程①是利用酶解：3.D花药通过组织培养形成试管苗要采用组织 法获取原生质体，常用的酶是纤雏素酶和果 培养技术，该过程要先经过脱分化形成愈伤组 胶酶。(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理 织，再通过再分化形成试管苗；由水稻的基因型 主要有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。 为AaBb可知水稻为二倍体，其配子含一个染色 35