内容正文:
章末质量检测(二) 植物细胞工程
[对应学生用书P137]
一、单项选择题
1.下列有关植物细胞工程应用的分析,不正确的是( )
A.愈伤组织细胞分裂旺盛,经诱变处理,有利于获得突变个体
B.利用茎尖进行组织培养,可以获得脱毒苗
C.同一株绿色开花植物的细胞,经培养获得的愈伤组织基因型完全相同
D.利用组织培养技术工业化生产人参皂苷,提高产量
C [愈伤组织细胞分裂旺盛,经诱变处理,有利于获得突变个体,A项正确;长期进行无性繁殖的作物,病毒在体内逐年积累,就会导致作物产量下降,品质变差,则利用茎尖进行组织培养,可以获得脱毒苗,B项正确;同一株绿色开花植物的体细胞,经培养获得的愈伤组织基因型一般完全相同,但若取自其花粉细胞,经离体培养得到的愈伤组织基因型则不同,C项错误;利用组织培养技术可工业化生产人参皂苷,提高产量,D项正确。]
2.某种花卉感染了植物病毒,叶子出现疱状,欲培育无病毒的后代,应采用的方法是( )
A.用种子繁殖
B.用无明显症状的部分枝条扦插
C.用茎尖进行组织培养诱导出植株
D.用叶的表皮细胞进行组织培养诱导出植株
C [植物组织培养技术的应用:植物繁殖的新途径(包括微型繁殖,作物脱毒、人工种子等)、作物新品种的培育(单倍体育种、突变体的利用)、细胞产物的工厂化生产。某种花卉感染了植物病毒,种子中也可能带有病毒,故用种子繁殖的后代也含有病毒,A项错误;用无明显症状的部分枝条也含有病毒,因此其扦插形成的后代仍然含有病毒,B项错误;植物的分生区附近(如茎尖)属于新生部位,病毒极少,甚至没有病毒,因此用茎尖进行组织培养诱导出的植株可能不带病毒,从而获得脱毒苗,用脱毒苗进行繁殖,种植的作物就不会或极少感染病毒,C项正确;叶表皮细胞含有病毒,用其进行组织培养诱导出的植株仍然含有病毒,D项错误。]
3.关于植物体细胞杂交的说法正确的是( )
A.植物体细胞杂交需用纤维素酶和果胶酶去细胞壁,然后放在无菌的蒸馏水中聚乙二醇促其融合
B.植物体细胞杂交的最终目的是要形成愈伤组织,证明杂种细胞具有全能性
C.二倍体的白菜和甘蓝,经体细胞杂交后,产生的新个体一定是不育的
D.植物体细胞杂交的实质是原生质体融合,最终目的是要产生杂种植株,其重大突破表现在克服远缘杂交不亲和的障碍
D [植物体细胞杂交需用纤维素酶和果胶酶去细胞壁,然后放在无菌的等渗溶液中聚乙二醇促其融合,A项错误;植物体细胞杂交的最终目的是要形成杂种植株,B项错误;二倍体的白菜和甘蓝,经体细胞杂交后,产生的新个体理论上是可育的,C项错误;植物体细胞杂交的实质是原生质体融合,最终目的是要产生杂种植株,其重大突破表现在克服远缘杂交不亲和的障碍,D项正确。]
4.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)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。下列有关叙述错误的是( )
A.获得该杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍
B.可利用电刺激、离心等方法诱导原生质体融合
C.可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体
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
D [获得该杂种植株的方法是植物体细胞杂交技术,其最大的优点是克服远缘杂交不亲和障碍,A项正确;诱导植物原生质体融合时,可以采用物理方法(电刺激、离心、振荡等)和化学方法(聚乙二醇),B项正确;杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目之和,可通过显微镜观察到染色体数目的变化,所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体,C项正确;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项错误。]
5.下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是( )
①不同种植物叶肉细胞融合时,应先去掉细胞膜 ②叶肉细胞脱分化后,可形成无定形薄壁细胞 ③叶肉细胞经过再分化过程,可形成愈伤组织 ④叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性
A.①③ B.②④
C.①②④ D.①②③④
B [不同种植物叶肉细胞融合时,应先去掉细胞壁,①错误;叶肉细胞脱分化后,可形成愈伤组织,而愈伤组织由无定形薄壁细胞组成,②正确;叶肉细胞经过脱分化过程,可形成愈伤组织,③错误;叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性,④正确。因此,以上说法中正确的有②④。]
6.下列有关植物体细胞杂交的叙述,不正确的是( )
A.用酶解法去掉细胞壁,可分离出有活力的原生质体
B.可以使用离心、聚乙二醇、灭活病毒诱导原生质体融合
C.植物体细胞杂交技术最终需要获得的是杂种植株
D.植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍
B [植物体细胞杂交过程中,需要用酶(纤维素酶和果胶酶)解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体,A项正确;植物体细胞杂交过程中,需采用物理或化学方法诱导两种植物的原生质体融合,进而形成杂种细胞,B项错误;植物体细胞杂交的最终目的是获得杂种植株,C项正确;植物体细胞杂交技术最大的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍,D项正确。]
7.下列关于植物细胞的叙述,错误的是( )
A.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的
B.高度分化的成熟叶肉细胞也具备发育成完整植株的潜能
C.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
D.对叶肉细胞进行组织培养时获得了愈伤组织说明高度分化的植物细胞具有全能性
D [受精卵发育成胚,胚包括胚芽、胚轴和胚根,所以种子的胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的,A项正确;高度分化的成熟叶肉细胞具备该物种生长发育所需的全部遗传物质,具有发育成完整植株的潜能,B项正确;叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果,其实质是基因的选择性表达,C项正确;对叶肉细胞进行组织培养时获得了愈伤组织,并没有发育成完整的个体,因此不能体现植物细胞的全能性,D项错误。]
8.图示为一人工种子。下列与人工种子培育过程的有关叙述中不正确的是( )
A.人工胚乳中除了营养物质,还可以添加农药
B.人工种子不受季节、气候与地域的限制
C.同一批次的人工种子可以具有相同的基因型
D.胚状体是由未分化的,具有分裂能力的细胞构成
D [人工种皮中可加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等,也可添加植物生长调节剂以调节植物的生长发育,A项正确;人工种子可通过植物组织培养获得,不受季节、气候与地域的限制,B项正确;同一批次的人工种子由同一离体的植物组织、器官经过脱分化和再分化形成,所以基因型相同,C项正确;胚状体是由愈伤组织分化而成的,故胚状体的细胞已发生分化,D项错误。]
9.植物体细胞杂交能解决不同植物之间由于生殖隔离而不能进行有性杂交的问题。植物体细胞杂交过程不涉及( )
A.基因重组
B.使用纤维素酶和果胶酶
C.诱导两种不同的细胞融合
D.选择利于杂交细胞分裂和分化的培养基
A [植物体细胞杂交过程中不涉及,A项正确;植物体细胞杂交过程中需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,B项错误;植物体细胞杂交过程中,需要人工诱导两种不同的细胞融合,C项错误;植物体细胞杂交形成的杂种细胞培养形成杂种植株的过程中,选择利于杂交细胞分裂和分化的培养基,D项错误。]
10.下图为“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程, 其中①~⑤表示过程,字母表示细胞、组织或植株。下列说法正确的是( )
A.①表示低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B.e是一团有特定结构和功能的薄壁细胞
C.可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D.植物体细胞杂交技术成功的标志是产生含有细胞壁的杂种细胞
C [获得植物的原生质体,操作一般在等渗溶液中进行,如在低渗溶液中进行,则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破,A项错误;④为诱导杂种细胞的脱分化,是失去其特有的结构和功能而转变成未分化的愈伤组织的过程,B项错误;融合后的杂种细胞再生出新的细胞壁是原生质体融合完成的标志,故可利用质壁分离现象鉴定细胞壁是否再生,C项正确;融合后的杂种细胞再生出新的细胞壁是原生质体融合完成的标志,而非植物体细胞杂交技术成功的标志,D项错误。]
11.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程未涉及细胞的( )
A.有丝分裂 B.分化
C.减数分裂 D.全能性
C [通过分生组织离体培养获得种苗,采用的是植物组织培养技术,利用的原理是植物细胞的全能性,该过程涉及细胞的有丝分裂和细胞分化,没有涉及减数分裂。]
12.植物细胞表现出全能性的必要条件是( )
A.给予适宜的营养和条件
B.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
C.脱离母体后,给予适宜的营养和条件
D.导入其他植物细胞的基因
C [由于离体植物细胞不能进行光合作用合成有机物,所以细胞培养时应给予适宜的营养,同时要做到无菌条件,A、B、D项错误;C项正确。]
二、非选择题
13. 如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:
(1)图中①②过程去除细胞细胞壁常用的方法是______,处理后可获得具有活力的________。
(2)④表示融合后的细胞再产生新的细胞壁,新细胞壁的合成与细胞内________ (细胞器)有密切关系。
(3)⑤过程为__________,即让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变为未分化的状态,此时细胞的名称叫________。
(4)⑥过程表示形成不同的组织和器官,其根本原因是
________________________________________________________________________。
(5)过程⑤⑥⑦所用的培养基中应有营养物质和激素,其中常用的激素包括______________________________。其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是________________________________________。
解析 (1)通过①②过程酶解法去壁过程处理后可获得具有活力的原生质体。
(2)高尔基体与植物细胞壁的形成有关。
(3)⑤过程为脱分化,即让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构而转变为未分化的状态,即形成愈伤组织。
(4)⑥过程表示通过再分化形成不同的组织和器官,其根本原因是基因的选择性表达。
(5)植物组织培养时一般要加入植物激素,如生长素和细胞分裂素;选用的材料通常是分生组织,原因是分生组织的全能性高,易培养形成愈伤组织。
答案 (1)酶解法 原生质体 (2) 高尔基体 (3)脱分化 愈伤组织 (4)基因的选择性表达 (5)生长素和细胞分裂素 全能性高,易形成愈伤组织
14. “白菜—甘蓝”是科学家利用植物体细胞杂交技术培育的,具有生长期短、耐热性强和易于贮藏等优点,在生产上有较高的应用价值。根据“白菜—甘蓝”的技术流程图结合教材知识,回答下列相关问题。
(1)白菜、甘蓝均为二倍体植物,通过体细胞杂交培育“白菜—甘蓝”属于______________(填“基因重组”“基因突变”或“染色体变异”)。这一过程体现了植物细胞全能性,细胞全能性是指_____________________________________________________
__________________________________。
(2)若要获得具有活力的原生质体、必须先利用__________________酶去除细胞壁。原生质体融合依据的原理是________________。通常用________作为诱导剂,来诱导细胞融合。
(3)将杂种细胞培育成“白菜—甘蓝”的过程采用了________技术。当细胞分裂素的效应________(填“高于”或“低于”)生长素时,主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。在培育过程中需将生长良好的愈伤组织转接到________培养基上,诱导出试管苗。
解析 (1)白菜、甘蓝均为二倍体植物,通过体细胞杂交培育“白菜—甘蓝”属于四倍体,即植物体细胞杂交的原理为染色体变异。这一过程体现了植物细胞全能性,细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,因此若要获得具有活力的原生质体、必须先利用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁。原生质体融合的原理是细胞膜的流动性。通常用聚乙二醇作为诱导剂,来诱导细胞融合。
(3)将杂种细胞培育成“白菜—甘蓝”的过程采用了植物组织培养技术。当细胞分裂素的效应高于生长素时,主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。在培育过程中需将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上,诱导出试管苗。
答案 (1)染色体变异 已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能 (2)纤维素酶、果胶 细胞膜的流动性 聚乙二醇 (3)植物组织培养 高于 分化
15. 如图1是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程(已知两种植物均为二倍体)。请据图回答有关问题:
(1)①过程常用的方法是________,②过程所用的化学试剂为________。
(2)这种育种方法的优点是________________________。
(3)在图1④阶段所用培养基中含有植物激素X和植物激素Y。逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化情况如图2所示。据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系
①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时,未分化细胞群经分裂形成____________________________;
②当植物激素X与植物Y激素的浓度比_______时,未分化细胞群分化形成芽;
③当植物激素X与植物激素Y的浓度比_______时,未分化细胞群分化形成根。
(4)某同学提出,用如图1所示方法不能获得纯种,若用白菜和甘蓝的花粉细胞代替图中的体细胞,再采用如图1所示的过程即可获得纯种。请对该同学的缺陷方案加以完善_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析 (1)①过程常用的方法是纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,②过程所用的化学试剂为聚乙二醇。
(2)由杂种细胞形成杂种植株的原理是植物细胞的全能性。
(3)①激素X是细胞分裂素,激素Y是生长素。当植物激素X细胞分裂素与植物激素Y生长素的浓度比等于1时,未分化细胞群经分裂形成愈伤组织;
②当植物激素X细胞分裂素与植物激素Y生长素的浓度比大于1时,未分化细胞群分化形成芽。
③当植物激素X细胞分裂素与植物激素Y生长素的浓度比小于1时,未分化细胞群分化形成根。
(4)用上图所示方法不能获得纯种,可以用白菜和甘蓝的花粉细胞代替图中的体细胞,得到白菜-甘蓝的幼苗用秋水仙素处理后再筛选,即可获得纯合体。
答案 (1)酶解法 聚乙二醇 (2)植物细胞的全能性 (3)愈伤组织 大于1 小于1 (4)应该对得到的白菜-甘蓝幼苗用秋水仙素处理后再筛选
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