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1、高中生物专题2细胞工程2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术练习含解析新人教版选修3植物细胞工程的基本技术基础全练1不同细胞的全能性高低不同,下列有关细胞全能性大小的比拟正确的是()A细胞分裂能力越弱,细胞全能性越高B一般情况下,干细胞的全能性高于体细胞C韧皮部细胞的全能性高于构成层细胞D衰老细胞的全能性高于幼嫩细胞解析:细胞分裂能力越强,其全能性越高,A错误;韧皮部细胞属于成熟细胞,构成层细胞为幼嫩细胞,因而,韧皮部细胞的全能性低于构成层细胞,C错误;一般情况下,干细胞的全能性高于体细胞,幼嫩细胞的全能性高于衰老细胞,B正确、D错误。答案:B2用高度分化的植物细胞、组织和器官进行
2、组织培养能够构成愈伤组织,下列叙述错误的是()A该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂构成的B该愈伤组织的细胞没有全能性C该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的D该愈伤组织能够构成具有生根发芽能力的胚状构造解析:植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。植物细胞只要在脱离了植物体、并在一定的外部因素的作用下,经细胞分裂构成愈伤组织,才能表现出全能性,再由愈伤组织细胞发育、分化构成新的植物体。答案:B3如图是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养构成植株的流程示意图,相关叙述中正确的是()四倍体兰花叶片愈伤组织根、芽植株A阶段会发生减数分裂经过B阶段需要激素,阶段不需要C此经过体现了植物细胞具有全能性D以此兰
3、花的花药进行离体培养所得到的植株为二倍体解析:(再分化)阶段产生根、芽是有丝分裂和细胞分化的结果,A错误;阶段均需要植物激素的介入,但不同阶段需要的二者的比例不同,B错误;该经过经植物组织培养发育成了完好植株,体现了植物细胞的全能性,C正确;花药离体培养得到的植株为单倍体,D错误。答案:C4如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体进行遗传改进的经过,据图分析错误的是()A经过需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理B经过能定向诱导原生质体产生优良性状的突变C经过中叶肉细胞失去了其特有的构造和功能D经过需用适宜配比的激素处理解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因而常选用纤维素酶和果胶酶去除细胞
4、壁,A正确;紫外线照射诱导生物变异属于基因突变,具有不定向性,B错误;经过为脱分化,其目的是使原有细胞恢复分裂和分化能力,即失去了其特有的构造和功能,C正确;经过为再分化,需用适宜浓度配比的激素进行诱导,D正确。答案:B5下面关于植物体细胞杂交目的的叙述中,不正确的是()A把两个植物的优良性状集中在杂种植株上B克制远缘杂交不亲和的障碍C获得杂种植株D实现原生质体的融合解析:植物体细胞杂交能把两个植物的优良性状集中在杂种植株上,A正确;植物体细胞杂交技术能克制远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,B正确;植物体细胞杂交技术的目的是获得具有双亲优良性状的杂种植株,C正确;原生质体的融合是植物体细胞杂
5、交的经过,而不是其目的,D错误。答案:D6下列有关植物体细胞杂交的叙述,错误的是()A有可能把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上B需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁C利用聚乙二醇能够促进原生质体融合D植物体细胞杂交就是将不同的植物体细胞融合成杂种细胞解析:植物体细胞杂交之前,需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体;进行原生质体间的融合,必需要进行人工诱导,如可用聚乙二醇促进原生质体融合;植物体细胞杂交就是将不同的植物体细胞融合成杂种细胞,并将该杂种细胞培育成新的植物体的技术。答案:D7如图为某组织培养经过的简图,下列有关讲法中不正确的是()Aab为脱分化经过,其培养基中必须含
6、有有机营养Bbc为再分化经过,此经过需要给予光照C若促进愈伤组织生根,培养基中只加生长素即可D无论花药中含有几个染色体组,得到的试管苗均为单倍体解析:脱分化构成愈伤组织的培养基中必须含有有机营养,A正确;再分化经过愈伤组织需要生根、发芽,进行光合作用,所以需要给予光照,B正确;在整个组织培养经过中,需要多种植物激素(主要为生长素和细胞分裂素)的介入,C错误;图中所示操作经过属于花药离体培养经过,因而获得的试管苗为单倍体幼苗,D正确。答案:C8“白菜甘蓝是用细胞工程的方法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。下列图是“白菜甘蓝的培育经过示意图,下列描绘错误的是()A培育经过中,实
7、验经过常用的物质为纤维素酶和果胶酶B经过的诱导方法有物理法和化学法两种C经过中进行的细胞分裂方式是减数分裂,构成的杂种植物幼苗遗传物质发生改变D植物体细胞杂交育种的优点是克制远缘杂交不亲和的障碍解析:“白菜甘蓝的培养利用了植物体细胞杂交技术,杂种植物幼苗遗传物质发生改变,杂种细胞通过有丝分裂构成幼苗,C错。答案:C9回答下列有关植物组织培养的问题:(1)植物组织培养的原理是_,用于植物组织培养的植物材料和条件是_。(2)组织培养中的细胞,从分化状态转变为未分化状态的经过称为_。(3)在再分化阶段所用培养基中,含有植物激素X和植物激素Y,逐步改变培养基中这两种植物激素的浓度比,未分化细胞群的变化
8、情况如下图。据图指出两种激素的不同浓度比与构成芽、根、愈伤组织的关系。当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时,_。当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时,_。当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时,_。(4)若植物激素Y是生长素,在植物组织培养中其主要作用是_;则植物激素X的名称是_。(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是_。解析:(1)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。用于植物组织培养的材料是植物组织、器官和细胞,条件是在离体的状态下。(2)植物组织培养的核心经过是脱分化与再分化,脱分化是指由分化状态变为未分化状态,再分化是指由未分化状态变为分化状态。(3)仔细分析所给示
9、意图,可知植物激素X与植物激素Y浓度比为1时,有利于愈伤组织的构成,大于1时有利于细胞群分化出芽,小于1时有利于细胞群分化出根。(4)生长素在植物组织培养中的主要作用是促进细胞生长、分裂和分化。植物组织培养经过中除需要生长素外,还需要细胞分裂素,二者共同起作用。(5)植物组织培养是一种无性生殖技术,有利于保持亲本的优良性状。答案:(1)植物细胞的全能性离体的植物器官、组织和细胞(2)脱分化(3)未分化细胞群经分裂构成愈伤组织未分化细胞群分化构成芽未分化细胞群分化构成根(4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化细胞分裂素(5)组织培养构成试管苗的经过属于无性繁衍,后代不发生性状分离10科学家利用植
10、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挑选和鉴定,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,其培育经过如下图,请据图回答下列问题: (1)植物体细胞杂交根据的生物学原理有_。(2)经过常用的酶是_,细胞融合完成的标志是_。 (3)植物原生质体融合经过常利用化学试剂_诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜外表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_时可判定该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)经过和经过依次为_,经过中的培养基常添加的植物激素是_。(5)若番茄细胞内有m条染色体,马
11、铃薯细胞内有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。若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯植株为六倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于_植株。解析:(1)植物体细胞杂交包括原生质体融合和培育杂种植株两大步骤,两者的原理分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)去除细胞壁常用的酶是纤维素酶和果胶酶,细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁。(3)化学促融剂是聚乙二醇,两两融合的原生质体有三种:番茄番茄、马铃薯番茄、马铃薯马铃薯,其中杂种细胞的细胞外表有两种颜色的荧光。(4)经过和经过分别表示脱分化和再分化,诱导细胞分化所用的植物激素主要是生长素和细胞分裂素。(5)“番茄马铃
12、薯体细胞有mn条染色体,有丝分裂后期染色体数目加倍;由配子发育成的个体均为单倍体。答案:(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶再生出新的细胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3融合的细胞外表既有红色荧光又有绿色荧光(4)脱分化和再分化生长素和细胞分裂素(5)2(mn)单倍体素养提升11某兴趣小组拟用组织培养繁衍一种珍贵花卉,其技术道路为“取材消毒愈伤组织培养出芽生根移栽。下列有关叙述错误的是()A消毒的原则是既杀死材料外表的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害B在愈伤组织培养中参加细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞C出芽是细胞再分化的结果,受基因选择性表达的调控D生根时,培养
13、基通常应含-萘乙酸等生长素类调节剂解析:消毒剂的使用既要杀死材料外表微生物,又要防止伤害组织细胞,影响组织培养;植物细胞融合是指经纤维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的诱导融合,带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合构成染色体加倍的细胞;出芽和生根都是细胞再分化的结果,其本质是基因的选择性表达;-萘乙酸为生长素类似物,可诱导愈伤组织生根。答案:B12如图表示利用植物体细胞杂交技术获得杂种植物白菜甘蓝的经过,下面讲法错误的是()A经过表示利用酶解法去除细胞壁获得原生质体的经过B经过常用聚乙二醇诱导原生质体融合C经过中高尔基体活动旺盛D最终获得的杂种植物体细胞内含19条染色体解析:图中是去除细胞壁的
14、经过,常利用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁获得原生质体,故A项正确;是诱导原生质体融合的经过,常用的诱导方法有物理法(电激、离心、振动)和化学法(聚乙二醇),故B项正确;是构成新细胞壁的经过,植物细胞中高尔基体与细胞壁的构成有关,因而该经过中高尔基体活动旺盛,故C项正确;最终获得的杂种植物体细胞内含有两个亲本的全部遗传物质,即含有201838条染色体,故D项错误。答案:D13科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的气味到达驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误的是()A驱蚊草的培育属于细胞工程育种,其优点是能克
15、制远缘杂交不亲和的障碍B驱蚊草培育经过要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电激等方法C驱蚊草培育经过是植物体细胞杂交,不同于植物组织培养,无愈伤组织和试管苗构成D驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是由于不同物种间存在生殖隔离解析:植物体细胞杂交技术属于植物细胞工程,优势是打破物种间的生殖隔离,克制不同物种不能有性杂交的障碍,A、D两项都正确;植物细胞具有细胞壁,要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,得到植物原生质体,然后采用物理或化学的方法诱导不同的原生质体实现膜融合,B项正确;从杂种细胞到杂种植株,必须采用植物组织培养技术,经过脱分化和再分化等阶段,有愈伤组织、胚状体和试管苗的构
16、成,C项错误。答案:C14A种植物细胞和B种植物细胞的构造如下图(仅显示细胞核),将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后,诱导二者的原生质体融合,构成单核的杂种细胞,若经过组织培养得到了杂种植株,则该杂种植株是()A二倍体,基因型是DdYyRrB三倍体,基因型是DdYyRrC四倍体,基因型是DdYyRrD四倍体,基因型是DDddYYyyRRrr解析:误以为植物体细胞杂交和植物有性杂交一样,后代的染色体数目不变,进而错选A项。A细胞含2个染色体组,B细胞也含2个染色体组,但由于相互属于不同的物种,染色体组相互不同,故融合后产生的杂种细胞含有4个染色体组,应属于四倍体,基因型为DdYyRr。答案:C15
17、下列图为转基因烟草培育经过流程图,请回答: (1)携带外源基因的质粒除了含有外源基因外,还包括_、_、复制原点和标记基因,其中标记基因的作用是_,构建携带外源基因的质粒时,需要使用的工具酶是_。(2)图中目的基因导入烟草细胞的方法是_,感染经过是利用农杆菌中Ti质粒上的_,使外源基因进入并整合到烟草细胞染色体DNA上。此外另一特别简便经济的导入方法是_。(3)将含有目的基因的受体细胞培养成烟草植株的技术叫作_,其理论基础是_,图中的生根、长芽经过属于_经过。(4)在培养经过中,除添加必要的营养物质,还需要向培养基中添加_,同时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外,成功的另一关键是_。解析:
18、(1)基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,其中标记基因的作用是鉴别受体细胞中能否含有目的基因,进而将含有目的基因的细胞挑选出来;构建基因表达载体时,首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体,其次还需用DNA连接酶将目的基因和载体连接构成重组DNA分子。(2)由图可知,将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法,其原理是:农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点,假如将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就能够把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。将目的基因导入植物细胞的
19、另一特别简便经济的方法是花粉管通道法。(3)将转基因细胞培养成转基因植株还需采用植物组织培养技术,其理论基础是植物细胞具有全能性。植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的步骤,图中的生根、长芽经过属于再分化经过。(4)决定脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类及比例,因而在培养经过中,除添加必要的营养物质,还需要向培养基中添加植物激素;植物组织培养时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外,成功的另一关键是无菌操作。答案:(1)启动子终止子鉴别受体细胞中能否含有目的基因,进而将含有目的基因的细胞挑选出来限制酶和DNA连接酶(2)农杆菌转化法T-DNA花粉管通道法(3)植物组织培养植物细胞具有全能性再分化(4)植物激素无菌操作