高中生物一 植物细胞工程的基本技术当堂检测题

第2章　第1节　一

[基础达标]

题组一　细胞的全能性

1．下列最容易表达出细胞的全能性的是(　　)

A．人的口腔上皮细胞 B．葡萄枝韧皮部细胞

C．兔的肝脏细胞 D．鼠的神经细胞

【答案】B

【解析】由于人的口腔上皮细胞、兔的肝脏细胞和鼠的神经细胞都是动物细胞，而葡萄枝韧皮部细胞为植物细胞。植物细胞的全能性比动物细胞的全能性高，容易表达出全能性。综上所述，B正确，A、C、D错误。

2．下列实例中，能够体现细胞全能性的是(　　)

A．小鼠腺细胞的自我复制

B．克隆羊多莉的获得

C．壁虎断尾后重新长出尾部

D．胡萝卜韧皮部细胞经植物组织培养产生完整植株

【答案】D

【解析】小鼠腺细胞的自我复制的结果是细胞数量的增多，不是完整生物体(或分化成其他各种细胞)，不能体现出细胞的全能性，A错误；克隆羊多莉的诞生说明已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的，B错误；壁虎断尾后重新长出尾部属于器官的再生，是细胞的分裂和分化能力，并没有体现细胞的全能性，C错误；胡萝卜韧皮部细胞培育出植株属于植物组织培养过程，体现了植物细胞的全能性，D正确。

3．下列有关细胞全能性的叙述，正确的是(　　)

A．植物体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，这反映植物种子具有全能性

【答案】B

【解析】植物体中，体细胞和生殖细胞都具有发育成完整个体所必需的全套基因，A错误；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，B正确；植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是基因的选择性表达，而不是所含基因不同，C错误；紫色糯性玉米种子培育成植株，这属于自然生长过程，不能反映全能性，D错误。

题组二　植物组织培养

4．影响植物组织培养的因素包括(　　)

①培养基的配制　②外植体的选取　③激素的运用

④消毒　⑤温度、pH、光照

A．①②③④⑤ B．①②③

C．①②③④ D．①②③⑤

【答案】A

【解析】离体的植物组织和细胞，对营养、环境条件要求相对特殊，需要配制适宜的培养基，①正确；不同植物组织培养的难易程度差别很大，即使是同一种植物材料，因器官来源及其生理状况、材料的年龄、保存时间的长短等不同也会影响实验结果，②正确；植物激素中，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素，③正确；植物组织培养需要在无菌条件下进行，因此要对外植体进行消毒，④正确；植物组织培养需要适宜的温度、pH，还需要适时的光照(脱分化避光，再分化需要光)，⑤正确，故A正确。

5．下列关于植物组织培养的叙述，不正确的是(　　)

A．植物组织培养利用的原理是细胞的全能性

B．脱分化和再分化所用培养基的物理状态不同

C．脱分化和再分化过程中，细胞核中的遗传物质不变

D．操作和培养过程中要保持无菌状态

【答案】B

【解析】植物组织培养利用的原理是细胞的全能性，A正确；脱分化和再分化所用培养基的物理状态相同，都是固体培养基，B错误；脱分化和再分化过程中，细胞核中的遗传物质不变，C正确；操作和培养过程中要保持无菌状态，避免造成幼苗的死亡，D正确。

6．下图表示基因型为AaBb的水稻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的培育过程。下列相关叙述错误的是(　　)

A．愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团

B．在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养物质

C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素

D．试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb

【答案】D

【解析】愈伤组织是花粉细胞通过脱分化(该过程中细胞的分裂方式为有丝分裂)后形成的不规则的细胞团，A正确；愈伤组织细胞的代谢类型是异养需氧型，因此在愈伤组织的形成中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养物质，B正确；为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素，C正确；花药离体培养形成的试管苗可能出现的基因型有AB或Ab或aB或ab，D错误。

题组三　植物体细胞杂交

7．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是(　　)

A．植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁

B．细胞壁使原生质体失去活力

C．细胞壁阻碍了原生质体的融合

D．细胞壁不是原生质体的组成部分

【答案】C

【解析】细胞壁是植物细胞结构的一部分，A错误；细胞壁对植物细胞具有保护作用，不会使原生质体失去活力，但阻碍了原生质体的融合，因此要除去细胞壁，B错误、C正确；细胞壁不是原生质体的组成部分，但不是植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因，D错误。

8．设计植物体细胞杂交实验为获得性状优良的新品种作物，通常不需要考虑的是(　　)

A．选择具有优良性状的亲本

B．选择去除细胞壁的酶

C．亲本间存在的生殖隔离

D．培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例

【答案】C

【解析】设计植物体细胞杂交实验的目的是获得性状优良的作物新品种，所以需要选择具有优良性状的亲本，A不符合题意；细胞壁的存在会阻碍植物体细胞的融合，所以要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，制备原生质体，B不符合题意；植物体细胞杂交能克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，故通常不需要考虑亲本间存在的生殖隔离，C符合题意；脱分化和再分化过程的培养基中生长素和细胞分裂素的浓度及比例是不同的，D不符合题意。

9．为了培育菊花新品种，科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行细胞杂交，培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．野生夏菊和栽培秋菊通过体细胞杂交得到四倍体植株

B．①过程常选择酶解法去除细胞壁，一般在低渗溶液中进行

C．与②过程有关的细胞器中只有高尔基体比较活跃

D．d植株含有野生夏菊和栽培秋菊的遗传物质

【答案】D

【解析】野生夏菊和栽培秋菊通过植物体细胞杂交得到的是八倍体植株，A错误；①为去除细胞壁的过程，该过程常选择酶解法，此操作一般在等渗溶液中进行，如果在低渗溶液中进行，则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而膨胀甚至涨破，B错误；②是杂种细胞再生出细胞壁的过程，与该过程有关的细胞器中高尔基体、线粒体都比较活跃，C错误；d植株含有野生夏菊和栽培秋菊的遗传物质，D正确。

[能力提升]

10．下列关于植物组织培养的叙述，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．愈伤组织由一团排列疏松的薄壁细胞组成，是再分化的产物，细胞具有全能性

D．绿色开花植物的花药培养获得的愈伤组织的基因和体细胞的基因不一定相同

【答案】C

【解析】植物组织培养时，在培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压，A正确；植物组织培养的培养基中的生长素和细胞分裂素的含量和比例会影响愈伤组织的生长和分化，在脱分化形成愈伤组织的过程中要求生长素和细胞分裂素的比例相当，而在再分化过程中生长素和细胞分裂素比例高有利于根的分化，比例低有利于芽的分化，B正确；离体器官或组织的细胞是已经高度分化了的组织细胞，丧失了分裂能力，所以都必须通过脱分化才能形成愈伤组织，C错误；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不一定相同，如二倍体的花药离体培养得到的个体是单倍体植株，而体细胞组织培养形成的个体是二倍体，D正确。

11．科学家将番茄和马铃薯细胞利用图示技术获得了“番茄—马铃薯”植株。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．图示技术涉及的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性等

B．a与b原生质体两两融合形成的c有5种类型

C．过程④⑤需提供无机营养成分、有机营养成分和植物激素等

D．f培养基中生长素与细胞分裂素的配比与e培养基中的不同

【答案】B

【解析】图示为植物体细胞杂交技术，涉及的原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性等，A正确；a与b原生质体两两融合形成的c有3种类型，即aa、bb、ab，B错误；过程④⑤分别表示脱分化、再分化，需提供无机营养成分、有机营养成分和植物激素等，C正确；在e培养基中，杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织，在f培养基中，愈伤组织通过再分化形成胚状体或丛芽，进而发育成完整的小植株，因此f培养基中生长素与细胞分裂素的配比与e培养基中的不同，D正确。

12．科学家将分离得到的成熟的胡萝卜韧皮部细胞进行如图所示实验，最终由单个细胞发育成了完整的植株。请回答下列问题。

(1)科学家所用的这种生物技术叫____________。该项技术表明，当植物细胞处于______状态时，在一定的营养物质、________和其他外界环境条件下，可表现出________，发育成完整植株。

(2)图中B过程称为__________，通过B过程产生的愈伤组织细胞与根韧皮部细胞的形态结构______(填“相同”或“不同”)，其根本原因是____________________________。

(3)某课外小组同学用胡萝卜的愈伤组织同时进行了两组实验：甲组培养基中含3%的蔗糖，乙组培养基中不含蔗糖，经灭菌后接种，每组实验再分成两小组，分别在光下和暗处培养。1个月后，观察愈伤组织细胞生长、分化情况，结果如表所示：

由此得出的结论：

①__________；

②__________________。

【答案】(1)植物组织培养　离体　植物激素　全能性

(2)脱分化　不同　基因的选择性表达

(3)①愈伤组织的生长、分化过程需要蔗糖

②光照能够促进愈伤组织的分化

【解析】(1)将胡萝卜韧皮部细胞培育成完整植株需要采用植物组织培养技术。该技术表明，当植物细胞处于离体状态时，在一定营养物质、植物激素和其他外界环境条件的作用下，可表现出全能性，发育成完整植株。(2)图中B过程表示脱分化。脱分化产生的愈伤组织细胞是不定形的薄壁细胞，其形态结构与根韧皮部细胞不同，两者不同的根本原因是基因的选择性表达。(3)在有光条件下，培养基中含有蔗糖时，细胞能生长和分化，而培养基中没有蔗糖时，细胞不生长，死亡，说明愈伤组织细胞生长、分化需要蔗糖；当培养基中含有蔗糖时，在光下培养，细胞能分化，而在暗处培养，细胞不能分化，说明光能够促进愈伤组织细胞分化。

13．如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题。

(1)①②过程所用的酶是__________________，③过程完成所依据的原理是_________ ___________________。

(2)图示的技术名称是______________；由⑤⑥⑦培育成植株的过程运用的技术手段是____________，其依据的原理是______________________________。

(3)过程③称为________________，所用的化学诱导方法有__________融合法、高Ca2＋—高pH融合法，④过程成功的标志是__________________________________。

(4)过程________属于脱分化，过程________属于再分化，细胞发生分化的根本原因是______________________。

(5)若番茄细胞内含A个染色体，马铃薯细胞内含B个染色体，则“番茄－马铃薯”细胞内含______个染色体；若采用杂交育种方法成功的话，得到的后代含______个染色体，必须用____________来处理幼苗，才能得到可育的“番茄－马铃薯”，其中含有______个染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是______________________。

【答案】(1)纤维素酶和果胶酶　细胞膜的流动性

(2)植物体细胞杂交技术　植物组织培养　植物细胞的全能性

(3)原生质体融合　聚乙二醇(PEG)　杂种细胞再生出细胞壁

(4)⑤　⑥　基因的选择性表达

(5) A＋B　(A＋B)/2　秋水仙素　A＋B　克服远缘杂交不亲和的障碍

【解析】(1)植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，所以①②过程所用的酶是纤维素酶和果胶酶。③过程表示原生质体融合，该过程完成所依据的原理是细胞膜具有流动性。(2)图示为通过植物体细胞杂交技术获得“番茄－马铃薯”植株的过程，由杂种细胞培育成植株运用的技术手段是植物组织培养技术，其依据的原理是植物细胞的全能性。(3)③是诱导原生质体融合的过程，所用的化学诱导方法有聚乙二醇融合法、高Ca2＋－高pH融合法，④过程是形成杂种细胞，成功的标志是再生新的细胞壁。(4)⑤过程是脱分化，⑥过程是再分化，细胞发生分化的根本原因是基因的选择性表达。(5)若番茄细胞内含A个染色体，马铃薯细胞内含B个染色体，则“番茄－马铃薯”细胞内含有这两种细胞的全部遗传物质，即含有A＋B个染色体；若采用杂交育种方法成功的话，得到的后代含(A＋B)/2个染色体，必须用秋水仙素来处理幼苗，使其染色体数目加倍，才能得到可育的“番茄－马铃薯”。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。