生物沪科版 (2019)第二章 细胞工程通过细胞水平的操作获得产品第一节 植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术一、组织培养技术将外植体培育成新植株练习

【优选】一、组织培养技术将外植体培育成新植株-3同步练习

一．单项选择

1．现代生物技术中，关于单克隆抗体制备技术与植物体细胞杂交技术的共性，以下说法正确的是（　　）

A．二者均用到细胞融合技术 B．二者均用到植物组织培养过程

C．二者均能获得完整个体 D．二者的培养基均需要添加激素

2．青枯病是马铃薯的常见病害之一，少数马铃薯野生种对青枯病有抗性，但野生种难以与马铃薯栽培种直接杂交繁育。为获得抗青枯病的马铃薯栽培种，研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究，过程如下图所示。下列分析正确的是（    ）

A．常利用纤维素酶和果胶酶在低渗溶液中去除A．B的细胞壁

B．过程①是人工诱导原生质体融合，可采用物理法或化学法

C．细胞C含有A和B的遗传物质，因此培育的杂种植株一定有抗性

D．过程③历经了脱分化和再分化，其本质是基因的选择性表达

3．使用现代生物科技手段达到所需目的的物质或过程，与生物体内有差异的是（　　）

A．植物组织培养过程中形成的愈伤组织

B．PCR技术扩增基因时使用的DNA聚合酶

C．动物细胞培养时细胞正常分裂的代数是有限的

D．构建的基因表达载体中需要启动子来驱动转录

4．愈伤组织分化过程中，培养基中细胞分裂素与生长素的比值较低时诱导分化是（    ）

A．根 B．芽

C．叶 D．胚性细胞团

5．甲．乙．丙．丁四个生物兴趣小组分别按如下流程进行科学探究活动∶

甲∶挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒

乙∶植物组织→形成愈伤组织→长出丛芽→生根→试管苗

丙∶让豆腐长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制→获得腐乳

丁∶剪碎动物组织→胰蛋白酶处理→细胞悬液→原代培养→传代培养

据此分析错误的是（    ）

A．甲组在发酵时打开排气口的间隔时间可逐渐延长

B．乙组形成的愈伤组织加上人工种皮可以制成人工种子

C．丙组所加卤汤中酒精的含量一般为12%左右

D．丁组由原代培养到传代培养时还需用胰蛋白酶处理

6．“山融3号”是山东大学科研团队培育的小麦和偃麦的体细胞杂交种，具有高产，耐盐的特点，该品种已在黄河三角洲广泛种植。下列有关体细胞杂交实验操作和原理的叙述正确的是（　　）

A．酶解法获取原生质体可以在蒸馏水中进行

B．该品种可以克服小麦和偃麦有性杂交不亲和障碍

C．诱导原生质体融合与动物细胞融合的手段完全相同

D．原生质体可以直接脱分化形成愈伤组织

7．小麦（6n=42）和玉米（2n=20）杂交以后可以获得受精卵，但在发育过程中玉米的染色体逐渐全部丢失，小麦的染色体则可以全部保留。剥离杂交后获得的幼胚进行培养可以获得植株，下列相关叙述不正确的是（ ）

A．小麦和玉米之间存在生殖隔离，无法杂交产生可育的后代

B．无需对幼胚进行消毒处理即可直接进行组织培养

C．对幼胚进行培养的培养基中应加入适量的蔗糖

D．对该植株进行秋水仙素处理后可为小麦育种提供资源

8．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．秋水仙素可以抑制着丝点分裂从而诱导染色体数目加倍

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需提供光照条件诱导合成叶绿素

D．过程④应将获得的试管苗移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上

9．关于动物细胞培养和植物组培的叙述错误的是（    ）

A．植物组织培养和动物细胞培养的理论基础相同，都利用了细胞的全能性

B．植物克隆和动物克隆的技术基础分别是植物组织培养技术．动物细胞培养和组织培养技术

C．动物细胞克隆需用动物细胞培养技术，可形成细胞株

D．植物组织培养可以不经脱分化形成愈伤组织，直接由分生组织经器官发生途径或是胚胎发生途径形成新植株

10．下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤．割伤的药物紫草素，应分别选用编号是的（    ）

①②③④

A．④② B．③② C．③④ D．④③

11．紫花苜蓿产量高，营养丰富，但耐酸性差，作为饲料易造成家畜膨胀病；百脉根耐酸性强，叶片因富含缩合单宁可防止反刍动物膨胀病的发生。研究人员通过植物体细胞杂交最终获得抗膨胀病的新型苜蓿。下列叙述正确的是（    ）

A．新型苜蓿培育过程中需要使用生长素．细胞分裂素．纤维素酶．胰蛋白酶等物质

B．诱导紫花苜蓿．百脉根原生质体融合的方法有离心．电激和生物诱导等

C．抗膨胀病型苜蓿新品种与紫花苜蓿．百脉根仍存在着生殖隔离

D．新型苜蓿培育．人鼠细胞融合过程均体现了细胞膜的流动性和细胞的全能性

12．植物组织培养过程中无菌操作很重要，某植物组织培养实验室培养的菊花愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验遵循单一变量原则，得到下列实验结果，据此可得出的初步结论是（    ）

A．提高培养温度能解决污染问题

B．调整培养基pH能解决污染问题

C．延长培养基灭菌时间能解决污染问题

D．污染主要来自组织培养的离体组织

13．愈伤组织进行分化并产生出植物的各种组织和器官，进而发育成完整的植株，通常需要适合的（    ）

①光照②温度③营养物质④激素

A．①④ B．①②③ C．②③④ D．①②③④

14．下列有关胡萝卜组织培养的操作过程，错误的是（    ）

A．外植体一般选取生长较好的胡萝卜根

B．为充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6～8个外植体

C．培养形成的愈伤组织可继续在原培养基中分化形成植株

D．外植体接种前常进行流水冲洗．酒精处理．消毒液处理等消毒措施

15．拟采用“取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”的方法繁殖一种名贵花卉。下列有关叙述错误的是（    ）

A．消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物，又要减少消毒剂对细胞的伤害

B．对外植体进行消毒时要用到体积分数为95%的酒精和质量分数为0.1%的氯化汞溶液

C．出芽是外植体经细胞脱分化后再分化的结果，受基因选择性表达的调控

D．诱导分化生长物生根时，培养基中通常含有NAA等植物生长调节剂

16．有关高中生物实验中乙醇的应用正确的是（    ）

A．分离叶绿体中的色素用 95%的乙醇

B．检测生物组织中的油脂时，用苏丹Ⅲ染液染色后，直接滴 2 滴 50%乙醇洗去多余的染料

C．向果汁中加入适量 95%的乙醇，可析出果胶

D．植物组织培养时，取一段茎先在 70%乙醇中浸泡 10 分钟是为了灭菌

17．紫花苜蓿是一种重要的牧草。某研究团队拟将耐盐基因HALI导入紫花苜蓿中培育耐盐牧草。具体实验流程如图所示。下列操作错误的是（　　）

A．可选用氯化钙处理农杆菌，有利于重组Ti质粒导入农杆菌

B．将农杆菌与苜蓿愈伤组织一起培养一段时间后，往往需要添加适量抗生素抑制农杆菌生长

C．为确认转基因苜蓿是否培育成功，需对苜蓿植株进行耐盐检测

D．植物细胞具有全能性，所以诱导形成苜蓿幼苗的成功率与苜蓿愈伤组织的基因型无关

18．实验人员制备了矮牵牛（2n=14）红色花瓣（液泡呈红色）与枸杞（4n=48）叶肉细胞的原生质体，并诱导其融合，经筛选．培养获得杂种植株。下列说法错误的是（    ）

A．生成杂种细胞标志着植物体细胞杂交成功

B．可以突破自然生殖隔离的限制而得到种间杂种植株

C．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目可能为62条或28条或96条

D．参与杂种细胞的细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和高尔基体

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】

一．植物体细胞杂交过程：1．酶解法去壁获取原生质体；2．人工诱导原生质体融合；3．再生出新细胞壁，标志着原生质体融合完成；4．经脱分化和再分化过程，通过组织培养把杂种细胞培育成杂种植株。

二．单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。诱导动物细胞融合的方法有：物理法（离心．振动）．化学法（聚乙二醇）．生物法（灭活的病毒）。

解答：

A．植物体细胞杂交技术用到原生质体融合，单克隆抗体制备技术用到动物细胞融合技术，A正确；

B．单克隆抗体制备技术没有用到植物组织培养过程，B错误；

C．单克隆抗体制备技术只获得细胞或细胞产物，没有获得完整个体，C错误；

D．单克隆抗体制备技术的培养基不需要添加激素，D错误。

故选A。

2．【答案】B

【解析】

将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。

解答：

A．植物细胞去除细胞壁之后，如果处在低渗溶液中，会吸水涨破，所以去壁的过程不能放在低渗溶液中进行，A错误；
B．诱导原生质体融合可采用物理法，如振荡．离心等方法，也可以采用化学法，如PEG诱导．灭活的病毒等方法。B正确；
C．虽然细胞C含有A和B的遗传物质，但是并不会把A．B两种植株的优良性状都表达出来，而是随机表达，C错误；
D．过程③表示从愈伤组织到胚状体，只是经过再分化过程，没有脱分化，D错误。
故选B。

3．【答案】B

【解析】

4．【答案】A

【解析】

植物组织培养中激素使用情况及结果：①先使用生长素，后使用细胞分裂素，有利于细胞分裂，但细胞不分化；②先使用细胞分裂素，后使用生长素，细胞既分裂也分化；③同时使用，且比例适中， 促进愈伤组织的形成；④同时使用，且生长素用量较高，有利于根的分化．抑制芽的形成；⑤同时使用，且细胞分裂素用量较高 ，有利于芽的分化．抑制根的形成。

解答：

愈伤组织分化过程中，培养基中细胞分裂素与生长素的比值较低时有利于根的分化．抑制芽的形成，因此诱导分化的是根。BCD错误，A正确。

故选A。

5．【答案】B

【解析】

6．【答案】B

【解析】

植物体细胞杂交技术：

解答：

A．酶解法获取原生质体应该在等渗溶液中进行，不能在蒸馏水中进行，避免原生质体吸水涨破，A错误；

B．小麦和偃麦之间存在生殖隔离，自然条件下不能进行有性生殖，该品种通过植物体细胞杂交技术获得，可以克服小麦和偃麦有性杂交不亲和障碍，B正确；

C．诱导原生质体融合与动物细胞融合的手段不完全相同，相同点是二者均可用物理法和化学法诱导融合，不同点是可用灭活的病毒诱导动物细胞融合，而不能用灭活的病毒诱导原生质体融合，C错误；

D．原生质体需要再生出新的细胞壁形成杂种细胞，然后才可以进行脱分化形成愈伤组织，D错误。

故选B。

7．【答案】B

【解析】

根据题干信息，小麦（6n=42）与玉米（2n=20）杂交形成的受精卵发育成幼胚过程中，由于玉米染色体全部丢失，而小麦卵细胞的染色体全部留下，因此幼胚c只含有21条染色体，属于单倍体。

解答：

A．小麦和玉米属于两个物种，存在生殖隔离，无法杂交产生可育的后代，A正确；

B．植物组织培养需要无菌无毒的条件，对幼胚进行消毒处理既保证细胞活性也可减轻污染，B错误；

C．在配制用于植物组织培养的MS培养基时，往往需要加入适量的蔗糖，其既能作为能源物质，又能维持渗透压稳定，故对幼胚进行培养的培养基中应加入适量的蔗糖，C正确；

D．由于该幼胚只含有小麦卵细胞的染色体数目，对该植株进行秋水仙素处理后可恢复到正常的小麦植株，可为小麦育种提供资源，D正确。

故选B。

8．【答案】C

【解析】

该育种过程包括两个环节：

9．【答案】A

【解析】

植物组织培养与动物细胞培养的比较：

解答：

A．植物组织培养利用了细胞的全能性，但动物胞培养利用的原理是细胞增殖，A错误；B．植物克隆利用了植物细胞的全能性，因此技术基础是植物织培养技术，而动物克隆利用了动物细胞核的全能性，其技术基础是动物细胞培养和组织培养技术，B正确；

C．动物细胞克隆需用动物细胞培养技术，可培养到50代左右，形成细胞株，C正确；

D．植物组织培养可以不经脱分化形成愈伤组织，直接由分生组织经器官发生途径或是胚胎发生途径形成新植株，D正确。

故选A。

10．【答案】B

【解析】

分析题图：植物组织培养过程为：离体的植物组织．器官和细胞愈伤组织胚状体→新植体，因此图中①为离体的植物组织或器官，②为愈伤组织，③为胚状体，④为新植体。

解答：

（1）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。因此，要制作人工种子，应该选择编号③；

（2）要获得细胞代谢产物，应该培养到愈伤组织。因此，生产治疗烫伤．割伤的药物--紫草素，应该选择编号②。

故选B。

11．【答案】C

【解析】

植物体细胞杂交的具体过程：

解答：

A．新型苜蓿培育过程中不需要使用胰蛋白酶，需要使用生长素和细胞分裂素等植物激素，需要纤维素酶除去细胞壁，A错误；

B．诱导植物细胞原生质融合的方法有物理诱导和化学诱导两种，没有生物诱导，B错误；

C．抗膨胀病型苜蓿新品种是紫花苜蓿和百脉根通过植物体细胞杂交获得新物种，其与紫花苜蓿．百脉根均不属于同一物种，存在生殖隔离，C正确；

D．人鼠细胞融合过程没有体现细胞的全能性，D错误。

故选C。

12．【答案】D

【解析】

据图分析可知：本实验自变量为灭菌时间．培养基pH和温度，因变量为污染率，污染率与培养基灭菌的时间．培养基pH以及培养温度并没有规律性关系；离体组织灭菌时间越长，污染率越低，因此可得出污染的主要来源是离体组织。

解答：

据图可知：培养基灭菌的时间．培养基pH以及培养温度发生变化时，污染率没有太大变化，但随着离体组织灭菌时间的增加，污染率大幅度下降，说明污染的原因是组织培养的离体组织，ABC错误，D正确。

故选D。

13．【答案】D

【解析】

植株组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度．适时的光照．pH和无菌环境等)，②一定的营养(无机．有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。

解答：

①再分化形成植株的过程中给予适宜的光照，原因是叶绿素的合成需要光照，另外试管苗需要光进行光合作用制造有机物提供营养物质，①正确；

②温度影响酶的活性，进而影响植物组织培养过程，②正确；

③愈伤组织的代谢类型是异养需氧型，需要提供营养物质，③正确；

④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，被称为“激素杠杆”，在再分化过程中，生长素高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化，④正确。

故选D。

14．【答案】C

【解析】

15．【答案】B

【解析】

16．【答案】C

【解析】

酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。

解答：

A．用无水乙醇提取绿叶中的色素，用纸层析法分离滤液中的色素，A错误；

B．在脂肪的检测实验中，用滴管将苏丹III染液滴在切片上，静置2～3min，使切片染色； 用吸水纸吸去多余染液，再在切片上滴加1～2滴50%乙醇溶液，洗去多余染料，B错误；

C．果胶不溶于酒精，因此鉴别果胶时，最简便的方法就是将果汁制品与适量95%酒精混合，观察沉淀物的析出情况，C正确；

D．植物组织培养时，取一段茎先在 70%乙醇中浸泡 10 分钟是为了消毒，D错误。

故选C。

17．【答案】D

【解析】

分析图示可知：①为从酵母菌细胞中提取目的基因，②为HALI基因与农杆菌Ti质粒结合，③为将基因表达载体导入苜蓿愈伤组织细胞中，④为目的基因的检测与鉴定。

解答：

A．用氯化钙处理农杆菌可使其处于易于吸收周围环境中DNA的感受态，这样有利于重组Ti质粒导入，A正确；

B．将农杆菌与苜蓿愈伤组织一起培养一段时间后，需要用抑菌类抗生素抑制农杆菌的生长，以防止农杆菌过度生长对转化组织产生毒害作用，B正确；

C．要判断耐盐性的紫花首蓿是否培育成功，还需进行个体水平的鉴定，即让转基因紫花首蓿进行耐盐性试验，C正确；

D．愈伤组织中导入目的基因改变了其遗传物质，所以诱导形成苜蓿幼苗的成功率与苜蓿愈伤组织的基因型有关，D错误。

故选D。

18．【答案】A

【解析】

诱导植物细胞融合前，先要采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁，获得原生质体；诱导植物原生质体融合时，可以采用物理方法（电激．振动等）和化学方法（聚乙二醇）；若原生质体均为两两融合，则会形成3种细胞，即矮牵牛细胞自身融合的细胞．枸杞细胞自身融合的细胞，杂种细胞；可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体。

解答：

A．生成杂种细胞还不能标志植物体细胞杂交成功，培育成杂种植株才标志这植物体细胞杂交成功，A错误；

B．植物体细胞杂交打破了生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍，B正确；

C．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目可能为62条（14+48）或28条（14+14）或96条（48+48），C正确；

D．植物细胞细胞壁的形成主要与高尔基体有关，同时需要线粒体提供能量，D正确。

故选A。