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第1课时同步达标检测题

第2章　细胞工程

第1节　植物细胞工程

第1课时　植物细胞工程的基本技术

课后·训练提升

基础巩固

1.下列有关植物细胞全能性的叙述,正确的是(　　)

A.植物体内只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能

B.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

C.植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础

D.植物根尖细胞分化成其他种类的细胞未体现植物细胞的全能性

答案:C

解析:植物体内几乎所有的细胞都具有发育成完整个体的潜能,A项错误。植物体内体细胞所含基因一般相同,某些体细胞没有表现出全能性,是因为在特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达,B项错误。植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础,C项正确。植物根尖细胞分化成其他种类的细胞体现了植物细胞的全能性,D项错误。

2.下列关于植物组织培养的叙述,错误的是(　　)

A.再分化的实质是基因的选择性表达

B.培养基中的生长素和细胞分裂素会影响愈伤组织的生长和分化

C.离体器官、组织或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细胞的遗传物质组成相同

答案:D

解析:同一株绿色开花植物的细胞可分为体细胞和生殖细胞,这两类细胞经培养获得的愈伤组织细胞的遗传物质(基因)组成不同。

3.韧皮部细胞是高度分化的植物细胞,用韧皮部细胞进行组织培养可以形成愈伤组织。下列叙述错误的是(　　)

A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和细胞分裂形成的

B.该愈伤组织的细胞没有全能性

C.该愈伤组织由排列疏松的薄壁细胞组成

D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状体结构

答案:B

解析:愈伤组织是由外植体经过脱分化和细胞分裂形成的,A项正确。愈伤组织细胞含有该生物生长发育所需的全套的遗传物质,具有全能性,且全能性比外植体高,B项错误。愈伤组织是排列疏松、不定形的薄壁组织团块,C项正确。愈伤组织经过再分化可以形成胚状体,D项正确。

4.“白菜—甘蓝”是利用细胞工程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,下列叙述错误的是(　　)

A.培育过程中,①②过程常用的物质为纤维素酶和果胶酶

B.③过程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的性状

D.植物体细胞杂交技术在实现远缘杂交育种方面展示出独特的优势

答案:C

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,因此不能表现原来两个物种的所有性状。

5.某兴趣小组研究了培养基中生长素与细胞分裂素的含量对烟草愈伤组织分化的影响,得到如下表所示的结果。下列叙述错误的是(　　)

A.愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化

B.培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织细胞失去了全能性

C.两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织细胞出现稳定性差异

D.生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根

答案:B

解析:愈伤组织是植物细胞脱分化形成的,能够继续进行有丝分裂,所以愈伤组织在生长过程中细胞的核膜、核仁会出现周期性变化,A项正确。培养在乙组培养基中的烟草愈伤组织虽然不分化,但没有失去全能性,条件适合的情况下仍然可以发育为一个完整的新个体,B项错误。由题表可知,两种激素含量比值的变化会导致愈伤组织向不同的方向分化,即细胞出现稳定性差异,C项正确。由题表可知,生长素与细胞分裂素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成根,D项正确。

6.将菊花外植体接种到培养基中,可以培育出菊花试管苗。下列叙述正确的是(　　)

A.插入菊花茎段时应注意方向,不应倒插,是为了防止杂菌污染

B.培育基中添加蔗糖的目的是提供营养,同时调节渗透压

C.培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时,有利于根的形成

D.长出丛芽和生根的过程中菊花组织细胞的遗传物质会发生改变

答案:B

解析:插入菊花茎段时应注意方向,不应倒插,是因为生长素只能从形态学上端运往形态学下端,而不能反过来运输,从而保证菊花茎段的成活率,A项错误。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,B项正确。生长素与细胞分裂素的含量比值高时,有利于根的形成,C项错误。长出丛芽和生根的过程是细胞分化的结果,菊花组织细胞的遗传物质不会发生改变,D项错误。

7.科学家利用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过程如下图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题。

(1)②过程表示　　　　　　,依据的生物学原理是　　　　　　。 

(2)如果形成c的原生质体a、b来源于同一株番茄,那么更常用且有效的得到番茄植株f的处理方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)诱导原生质体融合　细胞膜具有流动性　(2)用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗

能力提升

1.科学家将天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合,培育出的驱蚊香草能散发出特殊气味,从而达到驱蚊的效果。下列关于驱蚊香草培育的叙述,错误的是(　　)

A.驱蚊香草的培育属于细胞工程育种,其优点是能打破生殖隔离

B.驱蚊香草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、聚乙二醇等试剂或离心法、电融合法等方法

C.驱蚊香草培育过程利用了植物体细胞杂交技术,不同于植物组织培养技术,无愈伤组织和试管苗形成

D.驱蚊香草不能通过天竺葵和香茅草有性杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离

答案:C

解析:驱蚊香草的培育属于细胞工程育种中的植物体细胞杂交,其优点是能打破生殖隔离,A项正确。植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁以获得原生质体,再用一定的诱导方法如化学法(一般用聚乙二醇作为诱导剂)、物理法(电融合法、离心法等)诱导植物原生质体融合,B项正确。植物体细胞杂交过程中,形成的杂种细胞需经脱分化和再分化过程才能培育成植株,其间有愈伤组织和试管苗的形成,C项错误。天竺葵和香茅草属于不同物种,它们之间存在生殖隔离,故不能通过有性杂交方法获得驱蚊香草,D项正确。

2.实验人员利用矮牵牛(二倍体,2n=14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体,4n=48)的叶肉细胞,制备了相应的原生质体,并诱导其融合,经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是(　　)

A.获得该杂种植株实现了远缘杂交育种

B.可利用电融合法、离心法等方法诱导原生质体融合

C.可利用光学显微镜观察,筛选出杂种原生质体

D.若原生质体均为两两融合,则融合后的细胞中染色体数目均为62条

答案:D

解析:获得该杂种植株的方法是植物体细胞杂交技术,其最大的优点是打破了生殖隔离,实现了远缘杂交育种,A项正确。诱导植物原生质体融合时,可以采用物理法(电融合法、离心法等)和化学法(聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法等),B项正确。杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目之和,通过光学显微镜可观察到染色体数目的变化,所以可利用光学显微镜筛选出杂种原生质体,C项正确。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,所以融合后的细胞中染色体数目为28条或96条或62条,D项错误。

3.20世纪70年代,以植物细胞克隆为代表的细胞工程诞生。随后,植物花药培养、原生质体培养以及植物体细胞杂交技术得以确立和发展,标志着植物细胞工程技术进入了高速发展的阶段。下列有关说法错误的是(　　)

A.在胡萝卜组织培养过程中,愈伤组织的培养过程需要灭菌、激素和适宜的温度等条件

B.试管苗可以直接移栽入土

C.在进行植物体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体

D.进行原生质体融合化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等

答案:B

解析:在胡萝卜组织培养过程中,愈伤组织的培养过程,需要无菌、一定的温度和激素等条件,A项正确。移栽前先打开封口膜或瓶盖,让试管苗在培养箱内生长几日,用流水洗掉根部的培养基后,将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中,待其长壮后再移栽入土,B项错误。在进行植物体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体,C项正确。诱导原生质体融合的化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,D项正确。

4.下图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是(　　)

A.植物体细胞杂交技术体现了细胞膜的功能特点

B.愈伤组织的代谢类型是自养需氧型

C.上述培育过程中包含有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程

D.“白菜—甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体变异

答案:D

解析:植物体细胞杂交技术体现了细胞膜的结构特点,即细胞膜具有流动性,A项错误。愈伤组织不含叶绿体,不能进行光合作用制造有机物,其代谢类型是异养需氧型,B项错误。题述过程包含有丝分裂、细胞分化,没有减数分裂,C项错误。“白菜—甘蓝”杂种植株产生的变异属于染色体数目变异,D项正确。

5.下图表示菊花嫩枝的离体培养过程,请回答下列问题。

(1)对菊花来说,要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)培养基中要加入一定的植物激素,在培养过程中,使用激素的浓度和比例都会影响细胞的发育方向,细胞分裂素与生长素的比值　　　　(填“高”“低”或“相当”)有利于根的分化。 

(3)接种前为确定培养基是否彻底灭菌的检测方法是　　　　　　　　　　　。植物组织培养无菌操作应注意　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。 

(4)图中的B过程需要　　　　,因为愈伤组织形成幼小植物后,植物需要利用叶绿素进行光合作用。 

答案:(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化　(2)低　(3)将未接种的培养基放在适宜温度下培养一段时间后观察是否有菌落出现　外植体消毒、在酒精灯火焰旁进行操作、操作者双手消毒　(4)光照

解析:(1)生长旺盛的嫩枝生理状况好,容易诱导脱分化和再分化,所以对菊花来说,要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养。(2)培养基中要加入一定的植物激素,在培养过程中,使用激素的浓度和比例都会影响细胞的发育方向,细胞分裂素与生长素的比值低时,有利于根的分化,比值高时,有利于芽的分化。(3)接种前为确定培养基是否彻底灭菌的检测方法是将未接种的培养基放在适宜温度下培养一段时间后观察是否有菌落出现。植物组织培养无菌操作应注意外植体消毒、在酒精灯火焰旁进行操作、操作者双手消毒等。(4)题图中的B过程需要光照,因为叶绿素的合成需要光照,而且叶绿体需要光照进行光合作用合成有机物。