生物选修3《现代生物科技专题》2.1.1 植物细胞工程的基本技术练习题

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1.植物细胞的全能性是指( )
A.具有细胞核、细胞膜和细胞质,细胞结构完整,能进行各种生理活动
B.只具有膜和质,同样能进行各种生理活动
C.植物体细胞所具有的发育成完整个体的潜能
D.具有本物种全套遗传物质的特定细胞
答案:C
2.植物的花瓣具有全能性的根本原因是( )

A.具有完整的细胞结构
B.具有该植物的全部基因
C.离体培养
D.激素诱导
解析:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能,也就是说,每个生物细胞都具有全能性的特点。由定义不难确定全能性的根本原因是细胞具有该物种生长发育所需的全部基因,完整的细胞结构、离体培养和激素诱导是全能性表现出来所需的外界条件,不是根本原因。
答案:B
3.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是( )
A.植物只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同
D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映了植物种子具有全能性
解析:细胞具有全能性的原因是细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因,而配子也具有这样的全套基因,同样具有全能性,故A项错误;植物体内细胞没有表现出全能性,这是细胞内基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果,故C项错误;种子发育成植株,是正常生命历程,不属于全能性,D项错误。只有B项是正确的,细胞全能性的表达前提是离体状态。
答案:B
4.下列关于细胞全能性的叙述,不正确的是( )
A.胡萝卜的韧皮部细胞全能性比胡萝卜的受精卵低
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞不能体现细胞的全能性
C.蜜蜂的卵细胞能发育成雄蜂,体现了细胞的全能性
D.个体发育过程中,随着细胞的分化,细胞分化程度越来越高,全能性也越高
解析:分化程度越高的细胞,其全能性越低。
答案:D
5.在植物组织培养过程中,愈伤组织的形成和形态的发生是十分关键的。这除了需要必备的营养、pH、温度、避光、无菌和一些刺激因素外,还需要有诱导作用的物质,即( )
A.铜、锌等微量元素
B.细胞分裂素和生长素
C.蔗糖和葡萄糖
D.维生素和氨基酸
解析:微量元素的作用是满足植物对各种矿质元素的需求,参与各种物质的合成及代谢调节;在植物组织培养过程中,培养基中通常添加蔗糖而非葡萄糖,蔗糖可以作为重要营养成分;维生素可以促进离体组织的生长;适宜比例的细胞分裂素和生长素可以诱导高度分化的植物细胞脱分化形成愈伤组织,也可诱导愈伤组织再分化成为植株。
答案:B
6.将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时,下列条件中不需要的是( )
A.具有完整细胞核的细胞
B.一定的营养物质和植物激素
C.离体状态
D.导入指定基因
解析:植物组织培养不需要导入外源基因,在适宜外界条件下就能表现出全能性。
答案:D
7.(2015北京理综,5)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要的是( )
A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
解析:本题主要考查基因工程中农杆菌转化法的有关知识。应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的过程中,农杆菌携带目的基因侵染植物细胞从而将目的基因导入植物细胞;对于导入目的基因的细胞,需要针对标记基因,设置选择培养基进行筛选;对获得的含目的基因的植物细胞进行植物组织培养时,需用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽;对导入目的基因的植物细胞进行组织培养时不涉及细胞融合,不需要用聚乙二醇诱导转基因细胞原生质体融合。
答案:C
8.某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。下列根据图示实验的分析,错误的是( )
A.植株A高度不育,说明该植物的生殖细胞不具有全能性
B.植株A的细胞能进行正常的有丝分裂,但不能进行正常的减数分裂
C.在植株B的细胞中,通常每对同源染色体上的成对基因都是纯合的
D.图示番茄植株的繁殖方式为有性繁殖
解析:高度不育,说明植株无法进行减数分裂,无法形成配子。而植物组织培养的过程属于有丝分裂,经过组织培养照样可以使植株A的细胞全能性得以表现。凡是经过秋水仙素处理后的植株由于染色体数目加倍,基因都是成对出现,所以都是纯合的。存在配子的形成,属于有性繁殖。
答案:A
9.下面的简式表示植物组织培养的大致过程,据此判断正确的是( )
①②③④
A.①可以来自植物的任何细胞
B.①→②→③过程会发生联会、同源染色体分离等现象
C.若①是花粉,则该过程可表示单倍体育种过程
D.若①是导入外源基因的植物细胞,则④为转基因植株
解析:①必须是含有本物种全套遗传信息的细胞,如筛管细胞不会发生图示过程。植物组织培养过程中细胞增殖方式为有丝分裂,不会发生联会等减数分裂现象。单倍体育种过程除了花药离体培养,还有秋水仙素处理诱导染色体加倍这一步骤。
答案:D
10.不能用于人工诱导原生质体融合的方法是( )
A.振动B.电激C.聚乙二醇D.重压
答案:D
11.“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长周期短和耐储藏等优点。下图是“白菜—甘蓝”的培育过程示意图,下列描述错误的是( )
A.培育过程中,实验①②过程常用的物质为纤维素酶和果胶酶
B.过程③的诱导方法有物理法和化学法两种
C.杂种植物幼苗同时具有两个物种的遗传物质,同时表现两个物种所有性状
D.植物体细胞杂交育种的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍
解析:“白菜—甘蓝”选择性表达其细胞内的遗传物质,并没有表达所有的基因,不表现原来物种全部性状。
答案:C
12.通过细胞杂交获得一个杂种植株需要的步骤是( )
A.制备原生质体→诱导原生质体融合→植物组织培养→得到杂种植株
B.制备原生质层→原生质层融合→植物组织培养→得到杂种植株
C.获取细胞→原生质体融合→植物组织培养→得到杂种植株
D.获取细胞→原生质体直接融合→植物组织培养→得到杂种植株
答案:A
13.花粉相当于植物的“精子”,是由花粉母细胞经减数分裂得来的,细胞内的染色体数量是正常体细胞的一半,在实验条件下也可以发育成植株。
(1)此现象说明 。
(2)细胞具有全能性的根本原因是 。
(3)其全能性的表达必须在 条件下,并给予一定的营养物质和 等外界条件。
(4)花粉在实验条件下发育成植株这一技术,可应用 育种,获得稳定遗传的新品种。
解析:一个植物细胞能发育成一个完整的植物个体,说明植物细胞具有全能性,细胞具有全能性的原因是每个细胞中都具有发育成完整个体所需要的全部遗传物质。植物细胞表达全能性的条件有:离体状态、营养物质、激素(生长素和细胞分裂素)和其他外界条件。花粉离体培养技术是单倍体育种的流程之一。
答案:(1)植物细胞具有全能性
(2)具有发育成完整个体所需要的全部遗传物质
(3)离体 激素(生长素和细胞分裂素)
(4)单倍体
14.基因型为AaBb的水稻(含24条染色体)的花药通过无菌操作接入试管后,在一定条件下形成试管苗。
(1)图中①和②分别表示 、 过程。
(2)图B中的细胞团是 ,它的特点是 。
(3)花药有再生成完整植株的可能性,这是 的表现。
(4)要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有 和 两类激素。
(5) (用标号表示)过程必须给予光照,其原因是再生组织能利用光能制造有机物,供试管苗生长发育。
(6)D中培育成的试管苗是 倍体,可能的基因型有 。
解析:植物组织培养的过程可概括为:外植体愈伤组织根、芽植物体。因此,①②过程分别表示脱分化、再分化过程,B中为愈伤组织,花药发育成完整植株,体现了细胞的全能性。脱分化过程避光,再分化以后的过程需要光照,配子(花药)发育成的植株为单倍体,AaBb的二倍体植株减数分裂形成的配子基因型有AB、aB、Ab、ab四种,因此经有丝分裂发育成的单倍体植株有AB、Ab、aB、ab四种基因型。
答案:(1)脱分化 再分化 (2)愈伤组织 没有特定的结构和功能,并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞 (3)植物细胞全能性 (4)生长素 细胞分裂素 (5)②③ (6)单 AB、Ab、aB、ab
15.据下面植物体细胞杂交技术流程图回答相关问题。
(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株?为什么?
。
(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,运用的技术手段是 ,依据的原理是 ,
其中过程②称为 技术,该过程的原理是 。与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为 ,过程④相当于 ,过程⑤涉及的分裂方式为 。
(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄—马铃薯”属于 倍体植株。
解析:(1)番茄和马铃薯属于两种植物,存在生殖隔离,不能通过有性杂交产生后代。(2)过程②是把a、b两个原生质体融合在一起,所以称为原生质体融合,融合成功依赖于细胞膜的流动性。过程③是在融合的原生质体外再生一层细胞壁,而细胞壁的形成与高尔基体有关。过程④的结果是形成了愈伤组织,所以④为脱分化。(3)“番茄—马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体。
答案:(1)不能,不同种的植物存在生殖隔离 (2)植物组织培养 细胞全能性 原生质体融合 细胞膜的流动性
高尔基体 脱分化 有丝分裂 (3)异源六