内容正文:
课时跟踪检测(六) 植物细胞工程
一、选择题
1.(2025·苏州期中)下列有关植物细胞全能性的说法,错误的是 ( )
A.体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物细胞一般具有全能性是植物组织培养的理论基础
D.从一粒玉米种子长成一棵植株体现了细胞具有全能性
2.下面有关植物组织培养基本程序的叙述,正确的是 ( )
A.需要用盐酸和酒精混合液对外植体消毒
B.植物组织培养获得的试管苗可直接移栽
C.外植体脱分化过程需要一定强度的光照和适宜的温度条件
D.调整培养基中植物激素的比例可改变愈伤组织的分化方向
3.下列关于影响植物组织培养的因素的叙述,错误的是 ( )
A.幼嫩组织较成熟组织易培养成功
B.给离体幼茎消毒需要用到氯化汞溶液
C.植物组织培养需要适宜的温度环境
D.生长素与细胞分裂素的含量比值较高时,有利于芽的形成
4.(2025·常州高二阶段练)下面是植物组织培养过程示意图,下列相关说法正确的是 ( )
A.上述植物组织培养过程依据的生物学原理是植物细胞具有全能性
B.需要对外植体进行严格的灭菌处理,以防止杂菌污染
C.外植体若是月季的花药,则图中的①过程需要光照
D.外植体若是菊花的根尖组织,因细胞中没有叶绿体,故培养成的新植株叶片无色
5.天竺葵的组织培养过程中体现无菌操作的有 ( )
①用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作台台面
②自来水冲洗天竺葵幼嫩叶片 ③无菌水冲洗外植体 ④将外植体在氯化汞溶液中处理5 min ⑤无菌滤纸处理 ⑥培养基灭菌 ⑦不经灭菌的培养基
A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.①②④⑤⑦
6.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
7.铁皮石斛是一种名贵中药,野生资源稀少,其繁殖主要通过植物组织培养技术实现。下列有关叙述正确的是 ( )
A.培养基中添加蔗糖的主要目的是提供营养和维持渗透压
B.用花粉和叶片做外植体获得的植株基因型相同
C.外植体经再分化形成不定形的薄壁组织团块,称为愈伤组织
D.愈伤组织一旦形成就一定能分化形成根、芽等器官
8.甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。下列相关叙述错误的是 ( )
A.在适当的培养条件下,愈伤组织再分化后可发育为新植株或形成胚状体
B.细胞融合成功的标志是杂种细胞再生成细胞壁
C.杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导,直接再分化成为杂种植株
D.杂种植株含有控制甲品种青花菜优良性状的基因,并能通过父本进行传递
9.(2025·徐州检测)土壤盐渍化是指盐分在土壤表层积累的现象。科学家利用甲、乙两个不同的物种培育耐盐新品种的过程如下图所示。下列分析正确的是 ( )
A.①过程可以使用胰蛋白酶去除植物细胞壁
B.②过程可以利用电融合法诱导原生质体融合
C.③④过程所用的培养基成分除盐浓度外均相同
D.耐盐植株一定表现出双亲全部优良性状
10.(2025·徐州高二期中)[多选]将基因型为AAaa的四倍体植株的花药经植物组织培养获得植株的过程如图所示,下列相关叙述正确的是 ( )
A.①是外植体消毒,②是脱分化,③是再分化,其中②③过程要进行严格的无菌操作,防止杂菌污染
B.秋水仙素作用于细胞分裂末期抑制纺锤体形成
C.②③过程培养基中的激素种类一般相同,但浓度配比有差异
D.经上述植物组织培养过程获得的植株为二倍体
11.(2025·镇江月考)[多选]利用山金柑愈伤组织细胞(2n)和早花柠檬叶肉细胞(2n)进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。如图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是 ( )
A.进行原生质体融合有多种手段,如电刺激、离心、聚乙二醇诱导等
B.细胞融合依赖膜的流动性,获得的融合原生质体需放在无菌水中以防杂菌污染
C.可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选
D.由图可知,杂种植株的核基因只来自早花柠檬,线粒体基因只来自山金柑
二、非选择题
12.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图所示,回答下列问题:
(1)该过程杂种细胞的培养离不开植物组织培养,避免微生物污染,优化培养条件可提高植物组织培养的成功率,在植物组织培养时,应从 (至少答出2点)等方面制订措施,减少污染;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制 (至少答出3点)等培养条件。
(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有 存在,这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是 。原生质体经过 再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和 植株的根尖制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(5)对杂种植株进行 接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
课时跟踪检测(六)
1.选D 植物体的体细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因,A正确;高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性,B正确;植物细胞一般具有全能性是植物组织培养的理论基础,C正确;玉米种子长成一棵植株没有体现植物细胞具有全能性,D错误。
2.选D 外植体消毒常用到的消毒药剂主要有两种:一是体积分数为70%的酒精,二是质量分数为0.1%的氯化汞溶液,不能用盐酸和酒精混合液,会杀死外植体组织细胞,A错误。利用植物组织培养技术得到的试管苗要炼苗后移栽,B错误。外植体脱分化过程需要适宜的温度条件,不需要光照,在光照条件下,往往会形成维管组织,而不形成愈伤组织,C错误。生长素比较多,倾向于生根;细胞分裂素比较多,倾向于发芽;两者比例相当时倾向于形成愈伤组织,因此调整培养基中植物激素的比例可改变愈伤组织的分化方向,D正确。
3.选D 生长素与细胞分裂素的含量比值较高时,有利于根的形成,D错误。
4.选A 外植体一般只消毒,不进行灭菌处理,以保持外植体的活性,B错误;①过程是脱分化过程,月季花药的脱分化过程不需要光照且应避光培养,当愈伤组织分化出芽和叶时才需要光照,C错误;菊花根尖组织中含有控制叶绿体形成的基因,在培养过程中,基因的选择性表达会使培养成的新植株叶片呈绿色,D错误。
5.选B 用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作台台面,避免接种过程中感染杂菌;自来水冲洗是为了冲掉天竺葵幼嫩叶片上的灰尘、泥土等,而自来水中含有杂菌;无菌水清洗是为了洗去外植体上的酒精等,不用自来水是为了防止自来水中的杂菌污染外植体;在氯化汞溶液中处理5 min是为了给外植体消毒;使用无菌滤纸的目的是在吸干外植体表面水分的同时防止杂菌污染;培养基灭菌是为了防止培养基上长出杂菌。
6.选A 植物细胞质膜外有细胞壁,具有支持和保护的作用,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,A正确。
7.选A 植物组织培养的培养基中需添加蔗糖,目的是提供营养,同时调节渗透压,A正确;以一株植物的叶片和花粉为外植体培育的植株基因型不相同,原因是花粉是经过减数分裂形成的,其所含核基因只有体细胞的一半,B错误;外植体经脱分化形成不定形的薄壁组织团块,称为愈伤组织,C错误;愈伤组织形成后若想形成根、芽等器官,还需要适当的培养条件,D错误。
8.选C 杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导,先经过脱分化形成愈伤组织,然后再分化成为杂种植株,也可诱导形成胚状体,A正确,C错误;杂种细胞再生出细胞壁是细胞融合成功的标志,B正确;甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,杂种植株细胞核内含有控制甲品种青花菜优良性状的基因,其精子中具备一半核基因,并可通过父本(精子)进行传递,D正确。
9.选B 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,①过程用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁,A错误;人工诱导原生质体融合的方法基本上包括物理法(电融合法、离心法等)、化学法(聚乙二醇融合法等),B正确;③表示脱分化、④表示再分化,培养的目的不一样,培养基的成分有差别,例如③与④中植物激素的浓度不同,C错误;获得的耐盐植株由于基因表达的调控,不一定能表现出双亲全部优良性状,D错误。
10.选AC 由题图信息分析可知,①是外植体消毒,②是脱分化,③是再分化,其中②③过程要进行严格的无菌操作,防止杂菌污染,A正确;秋水仙素作用于细胞分裂前期抑制纺锤体形成,B错误;②是脱分化,③是再分化,②③过程培养基中的激素种类一般相同均为细胞分裂素和生长素,但比例不同,C正确;因用秋水仙素处理,故经题述植物组织培养过程获得的植株为四倍体,D错误。
11.选ACD 电融合法、离心法、PEG融合法均是诱导植物原生质体融合的方法,A正确;若将融合的原生质体置于无菌水中,由于无细胞壁的限制,原生质体可能会吸水涨破,B错误;愈伤组织无色,叶肉细胞因为含有叶绿体为绿色,可通过观察叶绿体的有无,即有无绿色作为初步筛选杂种细胞的标志,C正确;由图可知,杂种植株核DNA与早花柠檬核DNA完全相同,而杂种植株线粒体DNA与山金柑线粒体DNA完全相同,说明杂种植株的核基因只来自早花柠檬,而线粒体基因只来自山金柑,D正确。
12.解析:(1)避免微生物污染,优化培养条件可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,应从外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作等方面制订措施,减少污染;在培养室中培养时,注意优化培养环境,控制温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2)等培养条件。
(2)用于融合的两个细胞,一个是黑芥苗的叶肉细胞,一个是花椰菜的根部细胞,因此可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)原生质体没有细胞壁的保护,需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定,避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性;原生质体通过再生细胞壁形成杂种细胞,进而形成愈伤组织。
(4)若观察再生植株的染色体变异类型,可以将其染色体与双亲的染色体进行比较。
(5)对杂种植株接种黑腐病菌,能正常生长的就是具有高抗性的杂种植株,从而可筛选出具有高抗性的杂种植株。
答案:(1)外植体消毒、培养基及器械灭菌、实验人员无菌操作 温度、光照、湿度、气体环境(O2、CO2) (2)叶绿体 (3)保持原生质体完整性 细胞壁 (4)双亲(花椰菜和黑芥) (5)黑腐病菌
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