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练习题

这是一份高中生物人教版 (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练习题，共12页。


[基础对点]
知识点一 细胞工程和细胞的全能性
1．下列生物技术不属于细胞工程领域的是( )
A．植物组织培养技术
B．转基因技术
C．动物克隆技术
D．植物体细胞杂交技术
答案 B
2．下列关于细胞全能性的叙述中，错误的是( )
A．绝大多数的生物体细胞都含有该生物的全套基因，具有全能性
B．蜜蜂未受精的卵发育成雄蜂体现全能性
C．植物体细胞具有全能性，所有的细胞都能表达全部基因
D．动物细胞核具有全能性，但分化成熟的体细胞一般不表现出全能性
答案 C
知识点二 植物组织培养技术
3．如图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B．①②过程均需要光照条件
C．多倍体植株的培育必须经过如图所示过程
D．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
答案 A
解析 图示为植物组织培养过程，利用此过程获得的试管苗的基因型与离体组织所属个体的基因型相同，可能为杂合子，也可能为纯合子，A正确；①是脱分化过程，一般不需要光照，②是再分化过程，需要光照条件，B错误；多倍体植株的培育一般不需要采用植物组织培养技术，是采用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗，C错误；此过程依据的原理是植物细胞的全能性，D错误。
4．菊花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 ②自来水冲洗菊花茎段 ③酒精棉球擦手 ④无菌水清洗外植体 ⑤将外植体在次氯酸钠溶液中浸泡30 min ⑥无菌滤纸处理 ⑦培养基灭菌 ⑧不经灭菌的培养基
A．①②③④⑤⑥⑦B．①③④⑤⑥⑦
C．①②④⑤⑥⑧D．①②④⑤⑦
答案 B
解析 用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作台，避免接种过程中感染杂菌；自来水冲洗是为了冲掉菊花茎段上的灰尘、泥土等，而自来水中含有杂菌；酒精棉球擦手是为了消毒，杀死手表面的部分微生物，防止实验过程中杂菌污染；无菌水清洗是为了洗去外植体上的酒精和次氯酸钠，不用自来水是为了防止自来水中的杂菌污染外植体；在次氯酸钠溶液中浸泡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杂菌污染。
5．花药离体培养是重要的育种手段。下图是某二倍体植物花药育种过程的示意图，下列叙述正确的是( )
A．为了防止微生物污染，过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min
B．过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
C．过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D．过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
答案 C
解析 70%乙醇具有消毒作用，花药在70%乙醇中浸泡30 min会导致部分细胞死亡，A错误；过程②是脱分化，添加的生长素与细胞分裂素含量相当，促进愈伤组织的形成，添加较高浓度的细胞分裂素有利于生芽，B错误；二倍体植物的花药细胞中含1个染色体组，则脱分化形成愈伤组织中含1个染色体组，经秋水仙素诱导染色体数目加倍后，处理后的愈伤组织中部分含有2个相同的染色体组，则过程③逐步分化的植株中可筛选得到纯合的二倍体，C正确；过程④是幼苗移栽，幼苗的叶肉细胞含叶绿体，能进行光合作用合成有机物，则基质中不需含蔗糖和植物激素，D错误。
知识点三 植物体细胞杂交技术
6．下列叙述中，与植物体细胞杂交无关的是( )
A．利用聚乙二醇、高Ca2＋—高pH融合法等诱导
B．需要利用纤维素酶和果胶酶
C．应用了细胞全能性原理
D．培养基中需添加动物血清
答案 D
7．下图是“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程，其中①～⑤表示过程，字母表示细胞、组织或植株。下列说法正确的是( )
A．①表示低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体
B．e是一团有特定结构和功能的薄壁组织
C．可根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
D．植物有性杂交和体细胞杂交都能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
答案 C
解析 原生质体在低渗溶液中会吸水涨破，应将细胞置于等渗或高渗溶液中进行酶解处理，A错误；e是植物细胞脱分化后形成的无特定结构和功能的薄壁组织团块，B错误；质壁分离是指原生质层与细胞壁分离的现象，故可根据是否发生质壁分离现象来鉴定杂种细胞的细胞壁是否再生，C正确；植物有性杂交不能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，D错误。
[能力提升]
8．为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组的实验过程如图。下列叙述正确的是( )
A．过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中
B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C．过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D．原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性
答案 D
解析 过程①将植物细胞的细胞壁去除后获得原生质体，若将其悬浮在30%蔗糖溶液中，原生质体会因溶液浓度过高而失水皱缩，A错误；过程②需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，若提高生长素的比例，则会促进根的分化，而使芽的分化受到抑制，B错误；秋水仙素具有诱导细胞染色体数目加倍的作用，没有诱导细胞壁再生的作用，C错误；细胞的全能性依赖于细胞内遗传物质的完整性，原生质体虽无细胞壁但其遗传物质是完整的，因此原生质体能保持细胞的全能性，D正确。
9．下图表示利用植物体细胞杂交技术获得“番茄—马铃薯”杂种植株的过程，相关说法正确的是( )
A．原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光说明是融合的番茄—马铃薯原生质体
B．①②过程须在低渗溶液中进行
C．若“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则其花粉离体培养得到的植株为二倍体
D．③④过程中都需要光照条件，但培养基中植物激素的比例不同
答案 A
解析 图示为番茄—马铃薯杂种植株的培育过程，①表示去壁过程，常用酶解法；②表示融合的原生质体再生出细胞壁的过程；③表示脱分化过程；④表示再分化过程。原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光说明是融合的番茄—马铃薯原生质体，该过程依赖细胞膜的流动性，A正确；①②过程须在高渗溶液或等渗溶液中进行，这样可以维持原生质体的形态和功能，B错误；经花粉离体培养得到的植株为单倍体，C错误；③为脱分化过程，该过程中培养基中的生长素和细胞分裂素比例相当，而④过程为再分化过程，在诱导生根时生长素的比例较高，诱导生芽时细胞分裂素的比例较高，③过程不需要光照条件，④过程中诱导芽生成时需要光照，D错误。
10．下图为玉米组织培养的相关研究，亲本植物的基因型为Aa(染色体数为2N)，A、B、C、D表示以亲本植物为材料进行的四种人工繁殖过程，图中融合细胞只考虑两两融合。回答下列问题：
(1)植物组织培养过程中，外植体需要进行消毒处理。利用图中的部分叶片进行植物组织培养时，需将其先用 消毒30 s后，用无菌水清洗2～3次，再用 处理30 min后，立即用无菌水清洗2～3次。
(2)图中①表示 过程。B过程得到的子代植株基因型为 。
(3)图中A、B、C、D过程都能得到一种高度液泡化的薄壁细胞，取该组织制成临时装片可观察到中期细胞染色体组数目分别是 。
(4)2，4－D常用于玉米组织培养，与形成薄壁细胞不同，在配制分化芽培养基时需 (填“升高”“保持”或“降低”)2，4－D的浓度。
(5)D过程获得的植株是 (填“可育”或“不可育”)的，若让其和亲本植株杂交，其后代中基因纯合的类型所占比例为 。
答案 (1)体积分数为70%的酒精 次氯酸钠
(2)脱分化、再分化 Aa
(3)1、2、2和4
(4)降低
(5)可育 1/6
11．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 ，细胞融合完成的标志是 。
(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理有 。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂 ，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)若番茄细胞核内有m条染色体，马铃薯细胞核内有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。
答案 (1)纤维素酶和果胶酶 杂种细胞再生出新的细胞壁
(2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(3)聚乙二醇(或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)
解析 (1)分析题图可知，过程①是用酶解法获取原生质体，常用的酶是纤维素酶和果胶酶，细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG)；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)题图中过程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，融合后形成的细胞核内染色体数目等于融合前的两细胞核内染色体数之和，若番茄细胞核内有m条染色体，马铃薯细胞核内有n条染色体，则番茄—马铃薯细胞核中的染色体数为m＋n，在有丝分裂后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍，因此有丝分裂后期细胞内含2(m＋n)条染色体。
12．下图为植物体细胞杂交过程示意图，请分析回答下列问题：
(1)②过程可以用 等物理方法，获得的C称为 。
(2)④和⑤过程可称为 和 。
(3)在得到融合的原生质体后，利用植物组织培养技术获得新植株。通过植物体细胞杂交和植物组培技术能使 同时在新的植物体上有所表现。
(4)若远缘杂交亲本A和B都是二倍体，则理论上杂种植株为 倍体。从理论上讲，这类杂种植株是 (填“可育”或“不育”)的，若运用传统的有性杂交方法则 (填“能”或“不能”)实现上述结果，其原因是 。因此这项研究对于培育作物新品种方面的重大意义在于 。
(5)利用植物体细胞杂交的方法培育新品种的过程中，基因的传递 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的遗传定律，其原因是 。
答案 (1)电融合法、离心法 融合的原生质体
(2)脱分化 再分化
(3)亲缘关系较远的亲本的遗传特征
(4)(异源)四 可育 不能 不同种生物之间存在生殖隔离 克服远缘杂交不亲和的障碍，培养植物新品种
(5)不遵循 只有在生物进行有性生殖的过程中，才遵循孟德尔的遗传规律，而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖