内容正文:
小测卷(四十七) 植物细胞工程
1.解析:选C。
次生代谢物不是植物生长和发育必需的物质,A错误;利用植物细胞培养生产人参皂苷,利用的是细胞增殖原理,没有体现植物细胞的全能性,B错误;由于培养细胞处于不断增殖的状态,因此容易受到培养条件和诱变因素的影响而发生基因突变,C正确;植物组织培养的培养基中蔗糖除供能之外,还具有调节培养基内的渗透压等作用,人参试管苗培养基中滴加蔗糖有可能导致培养基渗透压过高,不利于组织培养,不能增加人参皂苷提取量,D错误。
2.解析:选A。
细胞产物的工厂化生产是利用植物细胞培养技术,通过促进细胞增殖,以从细胞中获得次生代谢物,A正确; 植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗,用这种方法获得的植株不抗病毒,B错误; 利用花药离体培养可获得玉米幼苗的单倍体,再经过诱导染色体数目加倍后,直接从中选择出具有优良性状的个体,这样能够极大地缩短育种年限,C错误;植物的快速繁殖技术是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,它可以保持优良品种的遗传特性,因此在运用此项技术快速繁殖花卉过程中,不能改良植物的性状,D错误。
3.解析:选A。
脱分化是由外植体形成愈伤组织的过程,该过程的实质是通过基因的选择性表达改变细胞的结构和功能,A正确;植物体细胞杂交,能克服远缘杂交不亲和的障碍,培育出的新品种含有两个细胞的全部遗传物质,因此一定不是单倍体,B错误;菊花组织培养选择外植体时,通常选用分裂能力强的部位,如分生组织等,通常不直接选择细胞,C错误;细胞的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,植物细胞培养中获得了许多细胞代谢产物不能体现细胞的全能性,D错误。
4.解析:选C。
对外植体消毒时,需依次用适宜浓度的酒精和次氯酸钠溶液进行消毒,而不是混合使用,A错误;由于茎尖、根尖等分生组织中病毒极少甚至没有病毒,因此,以根尖、茎尖为材料,利用组织培养技术可获得脱毒苗,但不一定抗病毒,B错误;化学合成某种物质可能需要特殊的底物或者特别的条件,因而无法在体外实现,而利用植物细胞培养技术可能获得某些无法通过化学合成途径得到的产物,C正确;植物体细胞杂交能克服远缘杂交不亲和的障碍,因而不只适用于染色体数目一致的两个物种,D错误。
5.解析:选B。
诱导原生质体融合可以选择物理法或化学法,A正确;由愈伤组织得到④只需要进行再分化过程,B错误;生长素和细胞分裂素的比值高有利于根的分化,C正确;该过程打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种,D正确。
6.解析:选C。
杂种植株是由马铃薯叶肉细胞和番茄叶肉细胞形成的原生质体融合,再生出细胞壁后经植物组织培养得到的,其含有马铃薯细胞的4个染色体组和番茄细胞的2个染色体组,因此属于异源六倍体,来自马铃薯细胞的4个染色体组中具有同源染色体,来自番茄细胞的2个染色体组中也具有同源染色体,A错误;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此a过程用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞可获得原生质体,B错误;PEG可诱导植物原生质体融合,由于融合是随机的,PEG处理后的细胞可能有未融合的马铃薯原生质体、未融合的番茄原生质体、马铃薯原生质体和马铃薯原生质体同种融合的原生质体、番茄原生质体和番茄原生质体同种融合的原生质体以及马铃薯原生质体和番茄原生质体融合的原生质体,可能存在5种类型,C正确;b经过脱分化形成愈伤组织,由于该过程没有形成完整个体,故不能体现细胞的全能性,D错误。
7.解析:选C。
该技术为植物体细胞杂交技术,植物体细胞杂交技术能将不同种、属植物,甚至科间的原生质体通过人工诱导融合,A正确。图中①过程为使用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解,利用的生物学原理为酶具有专一性。②过程为原生质体融合过程,利用的生物学原理为细胞膜的流动性,B正确。与普通番茄相比,品种丙为异源多倍体,由于细胞质雄性不育基因导致某些番茄品种不能产生可育花粉,因此,品种丙无种子,C错误。杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来诱导愈伤组织芽和根的生长等调节发育,D正确。
8.解析:选C。
利用植物细胞培养技术进行紫杉醇的工厂化生产是植物生物技术领域的研究热点之一,A正确;培养过程需经脱分化形成愈伤组织,然后悬浮培养愈伤组织细胞获取紫杉醇,B正确;生产紫杉醇直接培养愈伤组织的细胞即可,不需要再分化处理,C错误;紫杉醇是细胞的次生代谢物,培养的细胞收集后一般要经过破碎才能提取紫杉醇等有效成分,D正确。
9.解析:选C。
获得原生质体需要去掉植物细胞的细胞壁,植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成,所以需要使用纤维素酶和果胶酶,A正确;杂交过程的关键是原生质体的融合,人工诱导原生质体融合的方法有物理法(电融合法、离心法等)和化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等),B正确;若提供A、B细胞的植株都为二倍体,则图中杂种植株应该为异源四倍体且是可育的,C错误;培养愈伤组织发育为杂种植株的培养基为MS培养基,MS培养基中需要加入蔗糖和一些植物激素(主要是生长素和细胞分裂素)等,D正确。
10.解析:选D。
②为脱分化,不需要持续光照,A错误;③为诱导生芽,④为诱导生根,二者基因表达种类不同,水平不同,B错误;射线为物理诱变因素,导致基因不定向突变,C错误;筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖,进而能保持亲本的优良遗传特性,D正确。
11.解析:选A。
融合成功的杂种细胞,可形成叶绿体,所以可以利用是否含有叶绿体作为初步筛选融合原生质体的依据,A错误;杂合新植株甲的单倍体的细胞中有2个染色体组,但来源不同,因而不可育,B正确;由于细胞融合具有随机性,所以杂合新植株丙可能由多个原生质体经PEG诱导融合而成,C正确;获得的杂种细胞需要经过脱分化形成愈伤组织,然后再分化生芽、生根,才能培育成新植株,D正确。
12.解析:选D。
花药离体培养的条件更高,需要MS培养基,另外还需要适宜的pH、温度和光照,而种子萌发需要适宜的温度、水分等,A错误;花粉培养形成的植株称为单倍体,B错误;在细胞分化过程中多种激素起作用,其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素,C错误;在该过程中,单个细胞最终培养成了植株,体现了植物细胞的全能性,①脱分化、②再分化、③胚状体发育成植株的过程中均有基因表达,D正确。
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小测卷(四十七) 植物细胞工程
【选择题】每小题5分
1.人参皂苷是人参的次生代谢物,可以提取用作药物。科研人员利用新生的人参细胞进行培养以获得更多的人参皂苷。下列说法正确的是( )
A.次生代谢物是植物生长和发育所必需的物质
B.对高产人参皂苷的细胞进行增殖,利用了细胞的全能性原理
C.由于培养细胞处于不断增殖的状态,更容易产生突变
D.为增加人参皂苷提取量,可向人参试管苗培养基中滴加蔗糖
2.植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞产物的工厂化生产是利用植物细胞培养技术获得次生代谢物
B.利用植物顶端分生组织培养的脱毒苗具有抗病毒的特点
C.利用花药离体培养获得玉米幼苗,直接从中选择出具有优良性状的个体
D.快速繁殖花卉过程中,可以改良植物的性状
3.下列有关植物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.脱分化的实质是通过基因的选择性表达改变细胞的结构和功能
B.植物体细胞杂交培育出的新品种植株有可能是单倍体
C.菊花组织培养选择外植体时,通常选用分裂能力强的新生细胞
D.植物细胞培养中获得了许多细胞代谢产物体现了细胞的全能性
4.下列关于植物细胞工程的叙述,正确的是( )
A.将适宜浓度的酒精和次氯酸钠混合后对外植体进行消毒
B.常利用植物组织培养技术培养植物茎尖以获得抗病毒植株
C.利用植物细胞培养技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
D.植物体细胞杂交只适用于染色体数目一致的两个物种
5.土壤盐渍化是目前制约我国部分地区农业生产的重要原因之一。我国科学家利用甲、乙两种植物培育新品种耐盐植株的过程如下图所示,序号代表过程或结构。下列分析错误的是( )
A.①可以使用物理法或化学法诱导原生质体融合
B.由愈伤组织得到④需要脱分化、再分化等过程
C.生长素和细胞分裂素的比值高有利于根的分化
D.该过程打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种
6.研究人员利用马铃薯(四倍体)的叶片和番茄(二倍体)的叶片进行植物体细胞杂交,期望获得地上结番茄,地下结马铃薯的杂交植株新品种,如图为该育种过程。下列相关叙述正确的是( )
A.杂种植株属于异源六倍体,其细胞中没有同源染色体
B.a过程为用纤维素酶和胰蛋白酶处理获得原生质体
C.图示过程用PEG处理后的细胞可能有5种类型
D.b经过脱分化形成愈伤组织体现了细胞的全能性
7.细胞质雄性不育基因导致某些番茄(2N=24)品种不能产生可育花粉,这种特性是细胞核基因组和线粒体之间不相容的结果。细胞核中有多种控制优良性状的核基因,通过植物体细胞杂交技术能培育番茄新品种,育种过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该技术能将不同种、属植物,甚至科间的原生质体通过人工诱导融合
B.图中①②过程利用的生物学原理有相关酶的专一性和细胞膜的流动性
C.与普通番茄相比,品种丙为多倍体,具有茎秆粗壮,叶、花、果实、种子较大等优点
D.杂种细胞在植物组织培养过程中需要添加一定量的生长素和细胞分裂素来调节发育
8.紫杉醇是一种从裸子植物红豆杉的树皮中分离、提纯的天然次生代谢产物,经临床验证,具有良好的抗肿瘤作用,可利用细胞产物的工厂化生产紫杉醇。下列叙述错误的是( )
A.紫杉醇的工厂化生产是植物生物技术领域的研究热点之一
B.培养过程需经脱分化形成愈伤组织,然后悬浮培养愈伤组织细胞
C.愈伤组织需经再分化产生特定的组织细胞后才能产生紫杉醇
D.培养的细胞收集后一般要经过破碎才能提取紫杉醇等有效成分
9.两种生物之间存在着天然的生殖隔离,用传统的有性杂交的方法很难得到杂种后代。经过长期的实验,科学家采用体细胞杂交的方法得到了两种植物的杂种植物,如图是植物体细胞杂交方法的流程图。下列有关说法错误的是( )
A.图中由A、B细胞获得A、B原生质体需要使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁
B.杂交过程的关键是原生质体的融合,可以使用离心法、聚乙二醇融合法等方法来诱导
C.若提供A、B细胞的植株都为二倍体,则图中杂种植株也为二倍体且是可育的
D.图中培养愈伤组织发育为杂种植株的培养基中,需要加入蔗糖和一些植物激素等
10.为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题,研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理,以期获得性状优良的突变株。
据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A.②过程应持续光照以诱导外植体的再分化
B.③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C.培养材料在射线的作用下发生定向突变
D.筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
11.花椰菜(2n=18)易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥(2n=16)对黑腐病等多种常见病害具有抗性。科研人员用射线照射处理黑芥叶肉原生质体后与花椰菜根原生质体融合,获得了抗黑腐病的杂合新植株甲、乙、丙,它们均含有花椰菜的全部染色体。下列叙述错误的是( )
植株
花椰菜
黑芥
杂合新
植株甲
杂合新
植株乙
杂合新
植株丙
染色体
数目/条
18
16
34
24
58
A.不能利用是否含有叶绿体作为初步筛选融合原生质体的依据
B.杂合新植株甲的单倍体的细胞中有2个染色体组,但不可育
C.杂合新植株丙可能由多个原生质体经PEG诱导融合而成
D.获得的杂种细胞需要经过脱分化和再分化才能培育成新植株
12.下图是某植物组织培养过程的简图。下列有关说法正确的是( )
花粉粒愈伤组织胚状体植株
A.花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同
B.若花粉粒核中有两个或多个染色体组,则所得植株为二倍体或多倍体
C.②③过程都是细胞分化的过程,因此起作用的激素只有生长素
D.该过程体现了植物细胞的全能性,其中①②③均与基因表达有关
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