内容正文:
高2024级生物周练2
一、选择题
1.在植物体内,茎顶端分生组织细胞具有细胞周期,但不能表现出全能性,是因为( )
A.细胞核失去了全能性
B.不同细胞中所含的基因不同
C.细胞中基因的表达有选择性
D.细胞核中的基因发生了变异
2.下列关于植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.脱分化和再分化过程中所用的固体培养基不同
B.接种外植体时要注意方向,不要倒插
C.外植体需要用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒
D.给予光照条件能加速诱导愈伤组织的形成
3.大量科学实验表明,高度分化的植物细胞在离体条件下可发育成完整植株。下列相关叙述正确的是( )
A.离体的植物细胞在特定条件下经多次分裂即可形成完整植株
B.离体的植物细胞在特定条件下发育成完整植株的过程中存在基因的选择性表达
C.植物种子经培养形成新植株与离体的植物细胞在特定条件下发育成完整植株的原理相同
D.高度分化的植物细胞在离体条件下发育成完整植株的过程中,其遗传物质一定会发生改变
4.科研人员通过植物体细胞杂交技术获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,但“番茄—马铃薯”并没有在地上结番茄、地下长马铃薯。下列有关对该现象出现原因的推测,最合理的是( )
A.实验中不应该采用聚乙二醇促进细胞融合
B.在植物组织培养操作中细胞被微生物感染
C.两种生物的基因具有直接或间接的相互作用
D.在植物组织培养中激素的种类及比例设计不合理
5.科学家把天竺葵(2N1=a)的原生质体和香茅草(2N2=b)的原生质体进行诱导融合,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的气味达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述,错误的是( )
A.若自然状态下天竺葵和香茅草杂交产生驱蚊草,其不育的原因是减数分裂时无法正常联会
B.驱蚊草的培育成功克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍
C.培育驱蚊草利用的是植物体细胞杂交技术,遵循孟德尔的遗传规律
D.培育出的驱蚊草体细胞中染色体数目为a+b
6.植物体细胞杂交技术可克服种间生殖隔离。应用该技术获得“番茄-马铃薯”杂种植株,拓展了植物的种质资源。下列叙述正确的是( )
A.植物细胞壁的水解需要纤维素酶和几丁质酶
B.愈伤组织是由已分化的细胞所构成的细胞团
C.杂种细胞的染色体数一定是原细胞染色体数的2倍
D.“番茄-马铃薯”杂种植株未表现出亲本的所有性状
7.研究者通过体细胞杂交技术,探索利用条斑紫菜和拟线紫菜培育杂种紫菜。下列相关叙述正确的是( )
A.从食用紫菜的动物消化道内提取蛋白酶,用于去除细胞壁
B.原生质体需在低渗溶液中长期保存,以防止过度失水而死亡
C.检测原生质体活力时可用苯酚品红或甲紫溶液处理,活的原生质体被染色
D.聚乙二醇促进原生质体融合后,以叶绿体颜色等差异为标志可识别杂种细胞
8.培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。下列不正确的是 ( )
A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害
B.步骤③切取的组织块中要带有形成层,因为形成层容易诱导形成愈伤组织
C.从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基主要是因为有害代谢产物积累
D.步骤⑥要进行照光培养,诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
9.甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。下列叙述不正确的是( )
A.为了培育该新型药用植物,取甲和乙的叶片,先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B.用化学诱导剂PEG或高Ca2+—高pH诱导二者融合
C.形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织,之后形成整个植株,这一过程中进行了植物组织培养
D.上述杂种植株属于二倍体
10.下列关于植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.培养基中添加蔗糖可以提供营养和调节渗透压
B.过程甲、乙中生长素与细胞分裂素含量的比值相同
C.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织细胞核基因数目可能不同
D.过程乙的实质是基因的选择性表达
11.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
12.设计植物体细胞杂交实验是为了获得性状优良的新品种作物,通常不需要考虑的是( )
A.选择具有优良性状的亲本
B.选择去除细胞壁的酶
C.亲本间存在的生殖隔离
D.培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例
13.科研人员用抗病、抗寒的二倍体阿宽蕉和三倍体无籽龙牙蕉进行体细胞杂交,培育出抗病、抗寒的无籽新品种,拓宽了香蕉种植区域。相关叙述正确的是( )
A.体细胞杂交技术无法获得含双亲优良细胞质基因的个体
B.②过程可用灭活病毒诱导法、PEG融合法等方法实施诱导
C.③过程成功的原因是杂种细胞含个体发育的整套遗传信息
D.抗病、抗寒的无籽新品种自交,可获得抗病、抗寒的无籽后代
14.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.获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题
B.可利用离心法、低Ca2+—低pH融合法诱导原生质体融合
C.用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁体现了酶的专一性
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不都为62条
15.现有两个水稻品种,其基因型分别为YYRr和yyRr,科学家将它们的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合,再把这些融合细胞进行细胞培养,培育出了水稻新品种。下列相关叙述不正确的是( )
A.上述育种方法依据了生物膜的流动性和细胞的全能性
B.由杂种细胞发育至性成熟植株过程中,均需在无菌环境下培养
C.两个品种的花粉进行原生质体的融合,可产生9种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)
D.除去花粉细胞壁的方法常用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁
16.科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料培育抗鼓胀病的新型牧草,研究主要流程如图。下列说法错误的是( )
注:IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的功能。
A.图示技术可打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
B.异源融合体因代谢互补可恢复生长并获得再生能力
C.将两种细胞分别置于较高渗透压环境下,有利于去除细胞壁获得两种植物的原生质体
D.③过程诱导生芽的培养基中BA(细胞分裂素类似物)与NAA的浓度比值低于②过程
17.自然条件下兰花杂交后代不易萌发。科研人员用四倍体品种绿宝石和二倍体品种春剑进行杂交,获得大量优质杂交兰,并对其进行染色体观察与计数,培育过程如图。下列分析不正确的是( )
注:原球茎是一种类似嫩茎的结构,可增殖分化。
A.调整培养基中植物激素的配比可影响原球茎的分裂与分化
B.春剑和绿宝石两个品种之间不存在生殖隔离
C.所得杂交兰植株的体细胞染色体数目为60条
D.通过植物组织培养技术从杂种胚繁殖得到的大量杂交兰性状可能不一致
18.植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,具有广泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用的叙述,错误的是( )
A.培养基中生长素和细胞分裂素的用量比会影响愈伤组织的生长和分化
B.获得植物细胞原生质体的过程中需要纤维素酶和果胶酶
C.可用PEG 诱导植物细胞融合,再生出细胞壁是融合成功的标志
D.组织培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织进行光合作用
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二、综合题
19.甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题:
(1)利用该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,可以形成试管苗,这是因为____________________。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是________________(填“具有完整的细胞核”或“具有叶绿体”)。
(2)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种植物激素是_____________。B中的丛芽是愈伤组织经______ 形成的,该过程______(填“是”或“否”)需要光照,原因是_____________ _________。
20.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了“番茄—马铃薯”杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,其培育过程如图所示,请据图回答下列问题:
(1)过程①常用的酶是_________________________。
(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理主要有___________________。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂____________诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到______种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),当观察到________________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
(4)过程④中的培养基常添加的植物激素是________________________。
(5)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含________条染色体。
21青蒿素是有效的疟疾治疗药物,几乎不溶于水,且对热不稳定,所以提取工艺一直难以突破。中国科学家屠呦呦在青蒿素的提取方面做出了突出贡献。下图为通过植物组织培养获得青蒿素含量较高的黄花蒿的基本流程。试回答下列问题:
(1)图中①②代表的生理过程分别是 ,此过程除营养物质外,还需要向培养基中添加 。植物组织培养的原理是 。
(2)植物组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织的原因是 ,愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是 。过程②和过程③使用的培养基中细胞分裂素比例较高的是 。
(3)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加 元素,也可能是 。
答案
1.答案 C
解析 茎顶端分生组织细胞的细胞核没有失去全能性,A错误;同一个体的所有体细胞都是由同一个受精卵经分裂、分化形成的,它们通常具有相同的遗传物质,B错误;由于细胞中基因的选择性表达,使得茎顶端分生组织细胞具有细胞周期,但不能表现出全能性,C正确。
2.答案 D
解析 脱分化和再分化过程中所用的固体培养基不同,如生长素和细胞分裂素的浓度、比例不同,A正确;在进行植物组织培养时,需将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30 s,然后立即用无菌水清洗2~3次,再用次氯酸钠溶液处理30 min后,立即用无菌水清洗2~3次,C正确;诱导愈伤组织形成时不需要光照,应在黑暗条件下进行,D错误。
3.答案 B
解析 离体的植物细胞在特定条件下需经细胞的脱分化、分裂和再分化等才能形成完整植株,该过程中存在基因的选择性表达,A错误,B正确;高度分化的植物细胞在离体条件下发育成完整植株的原理是植物细胞的全能性,而种子经培养发育成新植株不能体现植物细胞的全能性,C错误;正常情况下,高度分化的植物细胞在离体条件下发育成完整植株的过程中,其遗传物质不会发生改变,D错误。
4.答案 C
解析 植物体细胞杂交可采用聚乙二醇促进细胞融合,A不合理;植物组织培养过程中细胞被微生物感染、激素的种类及比例设计不合理,均会导致实验失败,无法获得“番茄—马铃薯”杂种植株,B、D不合理;“番茄—马铃薯”杂种植株并没有在地上结番茄、地下长马铃薯,可能是两种生物的基因直接或间接相互作用的结果,C合理。
5.答案 C
解析 若自然状态下天竺葵和香茅草杂交产生驱蚊草,其不育的原因是减数分裂时无法正常联会,因为该种驱蚊草中无同源染色体,A正确;培育驱蚊草利用的是植物体细胞杂交技术,克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍,B正确;植物体细胞杂交技术属于无性繁殖,不遵循孟德尔的遗传规律,C错误;驱蚊草由天竺葵(2N1=a)细胞和香茅草(2N2=b)细胞通过植物体细胞杂交得到,属于异源四倍体,染色体数目为a+b,D正确。
6.答案 D
解析 植物细胞有细胞壁,细胞壁阻碍细胞的杂交,由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,根据酶的专一性,在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体,A错误;愈伤组织是由已分化的细胞经过脱分化,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,B错误;杂种细胞的染色体数不一定是原细胞染色体数的2倍,C错误;生物体中基因的作用是相互的,且基因控制相关性状,“番茄—马铃薯”杂种植株未表现出亲本的所有性状,D正确。
7.答案 D
解析 去除植物细胞壁需要使用纤维素酶和果胶酶,A错误;原生质体置于低渗溶液中会吸水涨破,B错误;检测原生质体活力时可用台盼蓝染液处理,死的原生质体被染色,C错误;聚乙二醇促进原生质体融合后,两个细胞的叶绿体颜色有差异,可以以叶绿体颜色等差异为标志识别两种细胞融合后的杂种细胞,D正确。
8.答案 C
解析 脱分化和再分化过程中植物激素的浓度和比例不同,故从步骤⑤(脱分化)到步骤⑥(再分化)需要更换新的培养基,C错误;叶绿素的形成需要光照,步骤⑥要进行照光培养,诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用,D正确。
9.答案 D
解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,利用纤维素酶和果胶酶可以除去植物细胞壁,获得具有活力的原生质体,A正确;诱导原生质体融合可用化学诱导剂PEG或高Ca2+—高pH融合法,B正确;形成的融合细胞经植物组织培养,脱分化形成愈伤组织,之后再分化形成植株,C正确;甲、乙都是二倍体,体细胞杂交得到的杂种植株是异源四倍体,D错误。
10解析:B 培养基中添加蔗糖可以提供营养和调节渗透压,A正确;甲表示脱分化过程,乙表示再分化过程,两过程中生长素和细胞分裂素含量的比值不同,B错误;同一植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织细胞核基因数目不一定相同,如花粉细胞经培养形成的愈伤组织细胞的核基因数目只有体细胞的一半,C正确;过程乙的实质是基因的选择性表达,D正确。
11解析: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包括物理法(电融合法、离心法)、化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH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中植物激素的浓度及比例不同,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。
12解析:C 植物体细胞杂交技术可打破生殖隔离,实现不同生物间的远缘杂交育种,故通常不需要考虑亲本间存在的生殖隔离,C符合题意。
13解析:C 体细胞杂交技术是促进双亲细胞融合,也融合了双亲优良细胞质基因,A错误;诱导原生质体融合的方法不能用灭活病毒诱导法,B错误;③过程是杂种细胞发育成一个新个体,体现了植物细胞的全能性,全能性的表现说明了该植物细胞含有个体发育的整套遗传信息,C正确;抗病、抗寒的无籽新品种是抗病、抗寒的二倍体阿宽蕉和三倍体无籽龙牙蕉进行体细胞杂交获得的,属于异源五倍体,减数分裂时联会紊乱,是不育的,D错误。
14解析:B 植物体细胞杂交技术可打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,故获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题,A正确;诱导植物原生质体融合时,可以采用物理法(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错误;植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,要去除植物细胞壁就应该用与其成分专一性对应的酶——纤维素酶和果胶酶,C正确;若原生质体均为两两融合,则会形成3种细胞,即矮牵牛的红色花瓣细胞自身融合的细胞、枸杞叶肉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正确。
15解析:B 将两个水稻品种的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合,再把这些融合细胞进行细胞培养,培育出了水稻新品种的育种方法依据了生物膜的流动性和细胞的全能性,A正确。由杂种细胞发育至杂种植株幼苗过程中,需在无菌环境下培养;由杂种植株幼苗发育至性成熟植株过程中,不需在无菌环境下培养,B错误。两个品种的花粉基因型有YR、Yr、yR、yr 4种,进行原生质体的融合,若仅考虑两两融合,则可产生YYRR、YYrr、yyRR、yyrr、YYRr、YyRR、YyRr、yyRr、Yyrr 9种基因型的融合细胞,C正确。植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以除去花粉细胞壁的方法常用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁,D正确。
16解析:D 图示技术是植物体细胞杂交技术,该技术可打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,A正确;细胞生长发育需要一定的营养物质,异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力,B正确;植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,利用纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞壁制备原生质体,同时为避免原生质体吸水涨破,可在较高渗透压环境下进行,C正确;③过程诱导生芽的培养基中BA(细胞分裂素类似物)与NAA的浓度比例>1,而②过程愈伤组织的形成过程中BA(细胞分裂素类似物)与NAA的浓度比例≈1,即③的相关比值大于②,D错误。
17【答案】B
【解析】A、植物激素的配比可影响植物的分裂与分化,例如生长素与细胞分裂素之比偏高促进根的分化,A正确;
B、春剑是二倍体,绿宝石是四倍体,二者杂交子代是三倍体,三倍体由于减数分裂过程中,发生联会紊乱,所以高度不育,因此春剑和绿宝石两个品种之间有生殖隔离,属于两个物种,B错误;
C、春剑为二倍体生物,绿宝石为四倍体生物,杂交生成的杂种胚应该有20条染色体来自春剑,40条染色体来自绿宝石,故一共有60条,C正确;
D、植物组织培养是无性繁殖,得到的子代性状是一致的,但生物发育也受环境影响,所以子代性状也可能存在不一致的,D正确。
故选B。
18【答案】D
【解析】A、植物激素特别是生长素和细胞分裂素的用量比会影响愈伤组织的生长和分化,A正确;
B、需要纤维素酶和果胶酶处理才能获得植物细胞原生质体,B正确;
C、植物细胞(或原生质体)融合可用PEG进行诱导,融合成功的标志是再生出细胞壁,C正确;
D、脱分化过程中需要避光,再分化时需要光照,D错误。
故选D。
19解析:(1)绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果,遗传物质并没有改变,所以以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性。(2)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是细胞分裂素、生长素。已经脱分化的愈伤组织在一定条件下,再分化出各种组织器官,或进一步形成完整植株,这一过程叫作再分化,B中的丛芽是愈伤组织经再分化形成的;再分化过程中需要光照条件,以利于叶绿素的形成,叶绿素形成后,试管苗才能进行光合作用。
答案:(1)植物细胞具有全能性 具有完整的细胞核 (2)细胞分裂素、生长素 再分化 是 光照能诱导叶绿素的合成,有利于幼苗进行光合作用
20解析:(1)分析题图可知,过程①是利用酶解法获取原生质体,常用的酶是纤维素酶和果胶酶。(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理主要有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(PEG)诱导融合;在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),即番茄原生质体自身融合、马铃薯原生质体自身融合、番茄和马铃薯原生质体相互融合;根据题意,红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,因此当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)图中过程④是再分化,其培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素,可影响细胞分裂和细胞分化的方向。(5)植物原生质体融合过程中,融合后形成的细胞内染色体数目等于融合前的两细胞核内染色体数之和,若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞中的染色体数为m+n,在有丝分裂后期由于着丝粒分裂导致染色体数目加倍,故有丝分裂后期细胞内含2(m+n)条染色体。
答案:(1)纤维素酶和果胶酶 (2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 (3)聚乙二醇(PEG) 3 融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光 (4)生长素和细胞分裂素 (5)2(m+n)
21【答案】
脱分化、再分化 植物激素(生长素和细胞分裂素) 植物细胞的全能性
生长较为旺盛,容易得到愈伤组织 相关基因没有在愈伤组织中表达 过程②
镁 培育过程中没有给予光照
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