高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程一 植物细胞工程的基本技术同步测试题

课时分层作业(五)　

(建议用时：40分钟)

题组一　细胞的全能性

1．植物细胞表现全能性的必要条件是(　　)

A．给予适宜的营养和外界条件

B．导入其他植物细胞的基因

C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件

D．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内

C　[高度分化的植物细胞处于离体状态时，在一定的营养物质和外界条件下才能表现全能性。]

2．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是(　　)

A．只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因

B．高度分化的细胞处于离体状态时不能表现出全能性

C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一

D．配子不能表现出全能性的原因是它所含的基因比体细胞减少一半

C　[配子也具有发育成完整个体所必需的全部基因，花药离体培养证明配子也具有并且能表现出全能性，细胞表达全能性的首要前提是处于离体状态。]

题组二　植物组织培养

3．下列有关愈伤组织细胞的叙述，不正确的是(　　)

A．细胞壁薄、分裂旺盛

B．细胞具有较高的全能性

C．由高度分化的植物细胞经脱分化和分裂形成

D．细胞有叶绿体，能进行光合作用

D　[愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞；愈伤组织是由离体的植物组织经脱分化和分裂形成的，细胞具有较高的全能性；在无光条件下培养产生的愈伤组织无叶绿体。]

4．下图是四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图，相关叙述中正确的是(　　)

A．(2)阶段会发生减数分裂过程

B．(1)阶段需要生长素而(3)阶段需要细胞分裂素

C．此过程体现植物细胞具有全能性

D．此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体

C　[愈伤组织只能进行有丝分裂，不能进行减数分裂；脱分化和再分化过程都需要生长素和细胞分裂素；植物组织培养体现了植物细胞具有全能性；花药离体培养所得的植株是单倍体。]

5．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是(　　)

①体细胞全能性　②离体植物器官、组织或细胞　③根、芽　④生长素和细胞分裂素　⑤生长素和乙烯　⑥愈伤组织　⑦再分化　⑧脱分化　⑨植物体

A．①、②⑧⑥⑦③⑨、④B．①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤

C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D．①、②⑨⑧⑥⑦③、④

A　[植物组织培养技术依据的原理是植物细胞的全能性，即①；植物组织培养的过程是将离体的植物器官、组织或细胞经脱分化过程形成愈伤组织，再经再分化过程形成根、芽，最终发育成完整植物体，即②⑧⑥⑦③⑨；决定植物脱分化和再分化的关键因素是生长素和细胞分裂素的比例，即④，故A正确。]

6．下图甲为植物组织培养流程图，图乙为植物组织培养过程的部分示意图，请回答下列问题：

(1)从理论上讲，植物细胞有形成再生植株的可能性，这是______的表现。

(2)图甲a代表________过程。图甲中的②和图乙A中培养基上的培养物都是由无特定形态与功能的细胞组成的，称为________。

(3)图乙中D培养物已经形成幼体。请根据植物组织培养过程对图乙重新排序：________________________________________。

(4)图乙中B中为胡萝卜根尖细胞，则培养成的新植株的叶片的颜色是________，这说明根尖细胞____________________。

(5)某高二生物兴趣小组用芦荟的新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养，愈伤组织能正常形成且以后继续长大，正常根和芽却迟迟不能形成。你认为导致该情况出现的最可能的原因是________。

A．葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足

B．培养环境光照、温度、pH或氧气浓度不适宜

C．生长素和细胞分裂素比例不协调

D．无菌条件没有控制好

[解析]　(1)植物细胞有形成再生植株的可能性，这是植物细胞全能性的表现。(2)离体的植物器官或组织先脱分化形成愈伤组织，愈伤组织继续进行培养，再分化成胚状体或丛芽，因此图甲a代表脱分化过程。图甲b为再分化过程，图甲中的②和图乙A中培养基上的培养物都是由无特定形态与功能的细胞组成，称为愈伤组织。(3)A中是愈伤组织，B是消毒后的外植体，C是再分化形成了根、芽等器官，D是形成植物幼体，植物组织培养过程是外植体(脱分化)→愈伤组织(再分化)→根或芽→完整植物体，即B→A→C→D。(4)图乙中B中为胡萝卜根尖细胞，根尖细胞含有该植物的一整套遗传物质，故含有控制叶片绿色性状的基因，因此培养成的新植株的叶片的颜色是绿色的。(5)若葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足，愈伤组织不能正常生长，A错误；培养环境光照、温度、pH或氧气浓度不适宜，愈伤组织不能正常生长，B错误；用芦荟新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养，能脱分化形成愈伤组织，但不能再分化形成正常根和芽，说明再分化过程出现问题，而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素(生长素和细胞分裂素)的种类和比例，因此，导致正常根和芽迟迟不能形成的原因是生长素和细胞分裂素比例不协调，C正确；若无菌条件没有控制好，则不能正常形成愈伤组织，D错误。故选C。

[答案]　(1)植物细胞全能性　(2)脱分化　愈伤组织　(3)B→A→C→D　(4)绿色　含有控制叶片绿色性状的基因　(5)C

题组三　植物体细胞杂交

7．驱蚊草散发的气味可在一定范围内驱除蚊子，驱蚊草是由天竺葵体细胞和香茅草体细胞杂交得到的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是(　　)

A．培育方法属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍

B．培育过程中要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电激、离心等方法

C．培育手段是植物体细胞杂交，它不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗的形成

D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草的有性杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离

C　[驱蚊草是通过天竺葵体细胞和香茅草体细胞杂交而得到的，在此技术中仍需要利用植物组织培养技术，有愈伤组织和试管苗的形成过程。]

8．下图所示为白菜—甘蓝的培育流程，下列叙述错误的是(　　)

A．过程①用到的酶是纤维素酶和果胶酶

B．过程②常用的化学试剂是聚乙二醇

C．经过程④获得的细胞的全能性提高

D．过程⑤细胞的全能性降低，最终失去全能性

D　[过程①为去除细胞壁获得原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶；过程②为诱导原生质体融合，常用的化学试剂为聚乙二醇；杂种细胞是已经分化的细胞，而愈伤组织细胞是未分化的细胞，所以愈伤组织细胞的全能性高于杂种细胞；无论是已分化的还是未分化的植物细胞都具有全能性。]

9．(不定项)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

ABC　[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；可用化学诱导剂PEG诱导原生质体融合，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，之后形成植株，C正确；甲、乙都是二倍体，体细胞杂交得到的是四倍体，D错误。]

10．利用体细胞杂交技术获得了“番茄—马铃薯”杂种植株，实验过程如图所示，遗憾的是该杂种植株并非是想象中的地上长番茄，地下结马铃薯的“超级作物”。

(1)材料中所用到的植物体细胞杂交技术应用了原生质体融合和________技术，该技术的理论基础是________。

(2)图中①步骤所示用________________除去植物细胞的细胞壁，分离出有活力的原生质体。

(3)图中②过程细胞两两融合时，可出现________种融合细胞，要促进杂种细胞分裂生长，培养基中应有________和________两类激素。

(4)由杂种细胞培育成试管苗，需要经过细胞的④________和⑤________过程。

(5)利用马铃薯和番茄的______________得到单倍体植株，然后取单倍体植株的细胞进行体细胞杂交，再用________处理之后也可得到可育的“番茄—马铃薯”杂种植株。

[解析]　(1)植物体细胞杂交最终得到杂种植株，要应用到植物组织培养技术，其理论基础是植物细胞的全能性。(2)细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此除去细胞壁时，为分离出有活力的原生质体，利用酶的专一性，即用纤维素酶和果胶酶可以特异性地去除细胞壁。(3)甲、乙2种细胞融合时，可能会出现3种情况：甲甲融合，乙乙融合，甲乙融合，其中甲乙融合类型的细胞才是最终需要的杂种细胞，植物组织培养过程中需要使用的激素主要是生长素和细胞分裂素。(4)杂种细胞经脱分化和再分化过程形成完整植株。(5)二倍体的单倍体植株一般不可育，需要用秋水仙素处理使染色体的数目加倍才可育。

[答案]　(1)植物组织培养　植物细胞的全能性(和细胞膜的流动性)　(2)纤维素酶和果胶酶　(3)3　细胞分裂素　生长素　(4)脱分化　再分化　(5)花药离体培养　秋水仙素

11．下图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。有关叙述正确的是(　　)

A．过程①②表示脱分化，过程③表示再分化

B．过程①②需要避光，过程③需要光照

C．过程①②③说明花粉细胞具有全能性

D．过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离

C　[过程①表示脱分化，过程②表示再分化，过程③表示诱导生根和细胞增殖；过程①需要避光，过程②③需要光照，以利于芽中形成叶绿素；过程③获得的单倍体植株具有高度不育的特点。]

12．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是(　　)

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．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞

C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控

D．生根时，培养基通常应含α­萘乙酸等生长素类调节剂

B　[植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害；形成的愈伤组织需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞；细胞分化的实质是基因的选择性表达；植物组织培养过程中，生根阶段的培养基中通常应含有生长素类调节剂。]

13．(不定项)有关传统植物杂交与植物体细胞杂交的比较，正确的是(　　)

A．两者涉及的变异类型依次是基因重组、染色体变异

B．两者的操作中都需要使用纤维素酶和果胶酶

C．两项技术培育出的新个体与亲代之间均不存在生殖隔离

D．与传统植物杂交相比，植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍

AD　[传统植物杂交为有性杂交，涉及的变异类型是基因重组，植物体细胞杂交涉及的变异类型是染色体变异，A正确；有性杂交时不需要使用纤维素酶和果胶酶，B错误；植物体细胞杂交获得的新个体与亲代之间存在生殖隔离，C错误；有性杂交一般发生在同种生物之间，而植物体细胞杂交打破了生殖隔离，能克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。]

14．科研人员将获得的若干具有活力的天竺葵(2n＝12)花粉原生质体和香茅草(2n＝20)花粉原生质体经诱导融合，成功培育出了杂种植物——驱蚊草。请回答下列问题：

(1)制备原生质体需要配制酶解反应液，该液体内含果胶酶、纤维素酶、渗透压稳定剂等。在该反应液中，果胶酶和纤维素酶的作用是________________，加入渗透压稳定剂的目的是________________。

(2)在原生质体融合处理阶段，融合体系中除含异种融合的原生质体外，可能还有______________的原生质体存在，体系中出现多种类型原生质体的原因是____________________________。融合形成的杂种细胞经过______________过程形成杂种植株，该过程运用的生物学原理是________________。

(3)由该途径获得的驱蚊草，通常是________(填“不育的”或“可育的”)，理由是________________________。

[解析]　(1)植物细胞需去除细胞壁才可获得原生质体，果胶酶和纤维素酶的作用就是去除细胞壁，加入渗透压稳定剂的目的主要是维持原生质体的正常形态，防止其破裂。

(2)原生质体融合处理后，有的原生质体并不融合，而融合的原生质体可能有三种类型——天竺葵花粉自身融合的原生质体、香茅草花粉自身融合的原生质体、天竺葵花粉与香茅草花粉融合的原生质体，这主要是由于细胞融合是随机的，且融合率达不到100%。融合形成的杂种细胞需要经过植物组织培养过程才能形成杂种植株，包括脱分化和再分化两个具体过程，该过程的原理是植物细胞的全能性。

(3)由该途径获得的驱蚊草通常是不育的，因为在细胞中没有同源染色体，减数分裂时无法进行联会。

[答案]　(1)去除细胞壁　维持原生质体的正常形态，防止其破裂

(2)同种融合、未融合　细胞融合是随机的，且融合率达不到100%　脱分化和再分化(或植物组织培养)　植物细胞的全能性

(3)不育的　驱蚊草的细胞在减数分裂过程中，没有同源染色体联会

不能准确理解细胞的合理性

15．下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是(　　)

A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高

B．生物体内的体细胞由于细胞分化，全能性不能表达

C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高

D．植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性

C　[受精卵分化程度低，在自然条件下能形成完整个体，全能性最高，A正确；生物体内的体细胞由于细胞分化，基因选择性表达程度高，因此全能性不能表达，B正确；卵细胞属于已分化的细胞，卵细胞的全能性相较于受精卵低，两者全能性不同，C错误；植物细胞在离体状态及适宜的条件下培养能够形成完整的植株个体，具有全能性，D正确。]