人教版 (2019)选择性必修3一 植物细胞工程的基本技术精品课后复习题

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2.1.1 植物细胞工程的基本技术

一、单选题
1. 下列有关植物组织培养的叙述错误的是( )
A. 植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例
B. 用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体失去了全能性
C. 同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同
D. 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基因可能不同
【答案】B
【解析】
A.植物组织培养过程中细胞分裂素和生长素的比例不同，愈伤组织分化的方向也不同，A正确；
B.用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体保留了细胞的全能性，B错误；
C.因遗传组成差异，同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同，C正确；
D.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基因可能不同，如花药壁细胞和花粉细胞经培养获得的愈伤组织基因组成不同，D正确。
2. 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描述错误的是
A. 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
B. 利用植物组织培养技术可大量获得人参皂甙干粉，且已投入规模化生产
C. 植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类
D. 获取植物原生质体时，需在蔗糖浓度高于细胞液浓度的缓冲液中进行，以使细胞发生质壁分离便于观察
【答案】D
【解析】
A.人工诱导植物原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇PEG），融合后的细胞再生出细胞壁是融合成功的标志，A正确；
B.利用植物组织培养技术可大量获得细胞代谢产物，如大量生产人参皂甙干粉，且已投入规模化生产，B正确；
C.植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类，是人工调控组织培养的“魔术棒”，C正确；
D.获取植物原生质体时，应该在与细胞液浓度等渗的缓冲液中进行，避免细胞失水影响正常生命活动或实验操作，D错误。​​​​​​​  
3. 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描述错误的是( )
A. 可用离心法诱导植物原生质体融合，再生出细胞壁是融合成功的标志
B. 利用植物组织培养技术可大量获得人参皂苷，且已投入规模化生产
C. 植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类
D. 获取植物原生质体时，需在蔗糖浓度高于细胞液浓度的缓冲液中进行,以使细胞发生质壁分离
【答案】D
【解析】
A.人工诱导植物原生质体融合的方法有物理法（离心、振动、电激等）和化学法（聚乙二醇PEG），融合后的细胞再生出细胞壁是融合成功的标志，A正确；
B.利用植物组织培养技术可大量获得细胞代谢产物，如大量生产人参皂甙干粉，且已投入规模化生产，B正确；
C.植物培养基中常用的植物生长调节剂一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类，是人工调控组织培养的“魔术棒”，C正确；
D.获取植物原生质体时，应该在与细胞液浓度等渗的缓冲液中进行，避免细胞失水影响正常生命活动或实验操作，D错误。​​​​​​​  
4. 下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程，相关叙述正确的是（   ）
植株
A. ②和③阶段会发生减数分裂
B. ①阶段和③阶段所用的培养基相同
C. ①阶段有细胞增殖但无细胞分化
D. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体
【答案】C
【解析】
A.在植物组织培养过程中涉及有丝分裂，没有减数分裂，A错误；
B.①阶段和②阶段培养基需要加入细胞分裂素和生长素，而③阶段不需要，B错误；
C.植物组织培养技术包括脱分化和再分化两个阶段，过程①是脱分化，有细胞增殖但无细胞分化，②是再分化， C正确；
D.由花药离体培养获得的是单倍体植株，D错误。
5. 图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程，下列相关叙述不正确的是（　　）
四倍体兰花叶片愈伤组织胚状体兰花植株．
A. 通过消毒和无菌操作避免①②过程发生杂菌污染
B. 需生长调节物质调控①②过程细胞分裂和分化
C. 细胞全能性表达前提是①过程，体现在②③过程
D. 此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体植株
【答案】D
【解析】
A、植物组织培养的过程要求无菌无毒的环境，其中外植体要进行消毒处理，而培养基需灭菌处理，A正确；
B、在植物组织培养过程中需要加入细胞分裂素和生长素，来调控细胞的分裂和分化，B正确；
C、高度分化的细胞首先经过脱分化后形成愈伤组织，由于愈伤组织细胞没有分化，全能性较高，然后再分化过程就体现了愈伤组织的全能性，C正确；
D、由配子直接发育成的个体是单倍体，D错误。
6. 在下列选项中，没有采用植物组织培养技术的一项是（）
A. 利用花药离体培养得到单倍体植株
B. 利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株
C. 利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株
D. 利细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株
【答案】C
【解析】
A、花药离体培养得到单倍体植株就是利用植物组织培养技术，A错误；
B、基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株的过程中，需要利用植物组织培养技术将受体细胞培养为完整植株，B错误；
C、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株是利用了秋水仙素抑制纺锤体形成的原理，没有利用植物组织培养技术，C正确；
D、细胞工程培育“番茄--马铃薯”杂种植株的过程中，需要利用植物组织培养技术将杂种细胞培养为完整植株，D错误。
7. 某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项( )
A. 图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程
B. 未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性
C. 图中完整植株只有经过染色体加倍才能使其结实，产生后代
D. 愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比
【答案】C
【解析】
A.图中①表示的是花粉通过脱分化形成愈伤组织的过程，A正确；
B.未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性，B正确；
C.图中完整植株是由二倍体的花粉发育来的，属于体细胞中只有一个染色体组的单倍体，该植株高度不育，一方面可以经过染色体加倍后使其通过有性生殖形成种子产生后代，另一方面也可以利用其体细胞进行组织培养，进行无性繁殖产生后代，C错误；
D.愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素（生长素和细胞分裂素）的种类及其浓度配比，D正确。  
8. 芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是（　　）
A. 形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B. 幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C. 雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D. 与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
【答案】C
【解析】
A．形成愈伤组织可以通过添加植物生长调节剂进行诱导，A正确；
B．形成幼苗乙和丙属于植物组织培养包括脱分化和再分化，B正确；
C．雄株丁两个亲本性染色体组成分别是XX、YY，C错误；
D．雄株丁是通过植株乙和丙杂交而来，所以培育过程发生了基因重组，D正确。  
9. 下列关于细胞工程的有关叙述，正确的是（）
A. 利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄、马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术
B. 在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能发生基因重组
C. 动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均相同，也都能形成杂种细胞
D. 动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整
【答案】A
【解析】
A.利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术，A正确；
B.根尖细胞形成愈伤组织的过程是细胞脱分化和有丝分裂的过程，可能会有基因突变和染色体变异，基因重组是减数分裂过程中发生的，B错误；
C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法、所用的技术手段、所依据的原理均不完全相同，动物细胞融合不能形成杂种个体，而植物细胞融合能形成杂种个体，但两者都能形成杂种细胞，C错误；
D.动物难以克隆的根本原因是动物细胞的全能性受到抑制，全能性降低，D错误。
10. 下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是（　　）
A. 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B. 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C. 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D. 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基因型相同
【答案】D
【解析】
A.培养基中加糖的目的是提供营养，同时调节渗透压，A正确；
B.决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，所以培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化，B正确；
C.离体植物组织的细胞需要脱分化才能形成愈伤组织，C正确；
D.同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成不一定相同，如花粉细胞和体细胞培养形成的愈伤组织基因组成不同，D错误。
11. 用组织培养技术繁殖一种名贵花卉的过程中，下列叙述不正确的是（　　）
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. 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. 用花粉离体培养可获得单倍体植株，说明花粉细胞仍具有全能性
D. 诱导愈伤组织生根时，培养基内通常应含生长素类调节剂
【答案】B
【解析】
A、植物组织培养中要求无菌操作，以防止细菌感染，消毒时既要杀死材料表面的微生物，又要尽量减少消毒剂对细胞的伤害，A正确；
B、植物细胞融合时必须先去除细胞壁，然后加入诱导剂才能促使细胞融合，所以在愈伤组织培养中直接加入细胞融合的诱导剂，不能导致细胞融合，B错误；
C、用花粉离体培养可获得单倍体植株，说明花粉细胞仍具有全能性，C正确；
D、诱导愈伤组织生根时，培养基内通常应含生长素类调节剂，D正确。
12. 植物细胞工程作为一门新兴的生物技术广泛应用于社会生产，下列说法错误的是
A. 利用组织培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产
B. 植物微型繁殖运用了植物体细胞杂交技术，可快速繁殖良种植物
C. 作物脱毒常选取植物的茎尖，因为该处病毒较少或无病毒
D. 植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍
【答案】B
【解析】
A.利用组织培养技术获得紫草素，实现了细胞产物的工厂化生产，A正确；
B.植物微型繁殖运用了植物组织培养技术，可快速繁殖良种植物，B错误；
C.作物脱毒常选取植物的茎尖，因为该处病毒较少或无病毒，C正确；
D.植物体细胞杂交技术获得“萝卜—甘蓝”，克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍，D正确。 
13. 甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等越来越被人们喜爱。但甘薯属无性繁殖作物，同时又是同源六倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是（　　）
A. 利用组织培养形成的胚状体制作人工种子，解决种苗用量大、成本高的问题
B. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交，可以克服杂交不亲和，充分利用遗传资源
D. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高变异频率，大大缩短育种年限
【答案】B
【解析】
A、植物细胞工程应用之一是利用胚状体包囊人工胚乳和人工种皮制成人工种子，实现大规模生产，从而降低成本，A正确；
B、茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染，所以利用茎尖分生组织培养出无病毒且保持优良性状的幼苗，通过基因工程将抗病毒基因转移至受体细胞从而培育出抗病毒的转基因植物，脱毒≠抗病毒，B错误；
C、原生质的融合原理是细胞膜的流动性，通过去壁、促融、细胞壁再生、组织培养技术可培育异源杂合体，C正确；
D、愈伤组织具有分裂旺盛的优点，适于诱变育种的取材，能提高突变频率，D正确。
14. 关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是（）
A. 动物细胞融合过程中可用灭活的病毒、聚乙二醇（PEG）等
B. 用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
C. 植物体细胞杂交过程中，需用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种体细胞
D. 动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒
【答案】B
【解析】
A.动物细胞融合过程中可用灭活的病毒、聚乙二醇（PEG）和灭活的病毒等进行诱导，A正确；
B.人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子，B错误；
C.植物体细胞杂交过程中，杂种细胞组织培养形成杂种植物，需用不同浓度的细胞分裂素和生长素处理，C正确；
D.动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖（几乎不含病毒）培养可用于植物脱除病毒，D正确。
15. 金丝楸是珍贵的古老树种,具有重要的应用价值。金丝楸在自然状态下很难通过种子繁殖。为尽快推广种植，可以通过相关技术获得优质苗种，下列技术应用不合理的是
A. 用扦插方法，诱导枝条生根发芽快速育苗
B. 采集幼芽嫁接到其它适宜的植物体上育苗
C. 用叶或茎的组织经组培制备人工种子育苗
D. 用花中的花粉粒经组织培养获得试管苗
【答案】D
【解析】
A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗属于无性生殖的营养生殖，能保持亲本的优良性状，A正确；
B.幼芽嫁接属于无性生殖，能保持亲本的优良性状，B正确；
C.采用幼叶或茎尖部位的组织生产人工种子，属于无性生殖，能保持亲本的优良性状，C正确；
D.花粉粒通过减数分裂产生，再离体培养，形成的是单倍体，一般高度不育，D错误。
16. 下列关于植物细胞工程的叙述，正确的是（    ）
A. 切取胡萝卜块时，选择韧皮层容易诱导形成愈伤组织
B. 用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少数感染病毒
C. 生长素与细胞分裂素比例适中，且生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导芽原基形成
D. 细胞产物的工厂化生产利用的原理是植物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
A.植物细胞的全能性的大小依次为：受精卵>生殖细胞>体细胞。所以韧皮层不容易诱导成愈伤组织，A错误；
B.用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少数感染病毒，B正确；
C.生长素含量高于细胞分裂素，主要诱导脱分化和根原基形成，反之，则诱导再分化和芽原基形成，C错误；
D.细胞产物的工厂化生产时，一般只到愈伤组织，没有完整植物，D错误。
17. 科学家通过植物体细胞杂交的方法，培育出第一个杂种植物-波马豆，即番茄与马铃薯的人工杂交产物（图5）。下列关于此项细胞杂交技术的描述正确的是（）
A. 采用纤维素酶和果胶酶去除两种植物的细胞壁，用促溶剂促进两种原生体融合是利用了细胞膜的功能特点
B. 细胞融合产物④经过脱分化和再分化后，⑤和⑥的遗传物质发生改变
C. ①和②的过程都属于细胞工程
D. ④的细胞全能性最高
【答案】C
【解析】
A.采用纤维素酶和果胶酶去除两种植物的细胞壁，用促融合剂促进两种原生体融合是利用了细胞膜的结构特点，即具有一定的流动性，A错误；
B.细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞分化过程中遗传物质不变，细胞融合产物④经过脱分化和再分化后，⑤和⑥的遗传物质不变，B错误；
C.图示过程为植物体细胞杂交，①和②的过程都属于细胞工程，C正确；
D.细胞的全能性与细胞分化程度有关，④脱分化后形成的⑤细胞全能性最高，D错误。
18. 甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等越来越被人们喜爱。但甘薯属无性繁殖作物，同时又是同源六倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是
A. 利用组织培养形成的胚状体制作人工种子，解决种苗用量大、成本高的问题
B. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高
C. 利用原生质体融合实现体细胞杂交，可以克服杂交不亲和，充分利用遗传资源
D. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高变异频率，大大缩短育种年限
【答案】B
【解析】
A.植物细胞工程应用之一是利用胚状体包囊人工胚乳和人工种皮制成人工种子，实现大规模生产，从而降低成本，A正确；
B.茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染，所以利用茎尖分生组织培养出无病毒且保持优良性状的幼苗，通过基因工程将抗病毒基因转移至受体细胞从而培育出抗病毒的转基因植物，脱毒≠抗病毒，B错误；
C.原生质的融合原理是细胞膜的流动性，通过去壁、促融、细胞壁再生、组织培养技术可培育异源杂合体，C正确；
D.愈伤组织具有分裂旺盛的优点，适于诱变育种的取材，能提高突变频率，D正确。
二、识图作答题
19. 传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和用种子播种，随着科学技术的进步，人们开始采用“组织培养繁殖兰花”，如图所示。

（1）植物组织培养是在无菌和人工培养条件下，将________的植物组织、器官、细胞，培养在人工配制的________上，诱导其产生________、丛芽，最终发育成完整植株的过程。
（2）兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体，是因为细胞中含有________，具有发育成完整个体的潜能，这种潜能叫________。
（3）请用简单的文字和箭头，绘出①②③④之间的关系________________________。
（4）有人想到利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的好办法，但操作后得到的“韭菜—兰花”，并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能的原因是________。
【答案】
（1）离体；培养基；愈伤组织　
（2）本物种发育所需的全部遗传信息；全能性　
（3）组织细胞愈伤组织胚状体　
（4）两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法正常表达
【解析】
（1）植物组织培养是在无菌和人工培养条件下，将离体的植物组织、器官、细胞，培养在人工配制的培养基上，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终发育成完整植株的过程。
（2）兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体，是因为细胞中含有本物种发育所需的全部遗传信息，具有发育成完整个体的潜能，这种潜能叫细胞全能性。
（3）依据植物组织培养的过程，①②③④之间的关系为：组织细胞愈伤组织胚状体。
（4）“韭菜—兰花”经植物体细胞杂交后并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能的原因是两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法正常表达。  
20. 某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株。

请回答下列问题：
（1）制备原生质体时，常用两种酶处理，分别是 ______ 。诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是 ______ 。原生质体融合成功的标志是 ______ 。图中X是 ______ ，除了被直接诱导出芽生根外，还可以通过形成 ______ 获得再生植株。
（2）为诱导融合体产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的是 ______ 。
（3）若想获得抗盐植株，可选用融合原生质体作为人工诱变的材料，原因是 ______ ，且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。
【答案】
（1）纤维素酶和果胶酶；PEG（聚乙二醇）；杂种细胞再生成细胞壁；愈伤组织；人工种子
（2）细胞分裂素
（3）具有分裂分化能力，突变频率高，融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性
【解析】
（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG（聚乙二醇）。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再次生成细胞壁；图中X经过离体培养，可以形成试管苗，所以X是愈伤组织，除了被直接诱导出芽生根外，还可以通过形成胚状体制成人工种子获得再生植株。
（2）植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以其主要作用的是细胞分裂素。
（3）由于融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性，所以可选用融合原生质体作为人工诱变的材料。