課時(shí)跟蹤檢測（三十七） 植物細(xì)胞工程

PAGE第1頁共8頁課時(shí)跟蹤檢測（三十七）植物細(xì)胞工程一、立足主干知識，注重基礎(chǔ)性和綜合性1．下列實(shí)例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是()①用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成了可育的植株②植物用種子進(jìn)行繁殖③煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株A．①② B．①③C．②③ D．①②③解析：選B用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成了可育的植株及煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株，都采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。而種子是綠色開花植物的一種器官，是通過有性生殖形成的，因此，植物用種子進(jìn)行繁殖沒有體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性。2．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是()A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B．培養(yǎng)基中的生長素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C．離體器官或組織的細(xì)胞都必須經(jīng)過脫分化才能形成愈傷組織D．同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成相同解析：選D綠色開花植物的細(xì)胞有兩種，即體細(xì)胞和配子細(xì)胞，這兩種細(xì)胞所含的核型(基因)是不同的，因此同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因組成可能不相同。3．下列有關(guān)菊花的組織培養(yǎng)的說法，正確的是()A．需要有三種培養(yǎng)基，其營養(yǎng)成分中的碳源應(yīng)該是無機(jī)碳源B．要用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，即在100℃C．在培養(yǎng)過程中要先讓愈傷組織生根后再使其生芽D．用酒精對外植體進(jìn)行消毒時(shí)，持續(xù)的時(shí)間不能太長解析：選D在菊花組織培養(yǎng)過程中，共需配制三種培養(yǎng)基，分別是脫分化培養(yǎng)基、生芽培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，這些培養(yǎng)基需要的碳源是蔗糖，而不是無機(jī)碳源；在對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌時(shí)，要在121℃下保持15～30min，以便殺死所有微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子等，1004．(2021·三亞質(zhì)檢)下面是將四倍體蘭花的葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的示意圖，相關(guān)敘述中正確的是()eq\x(四倍體蘭花葉片)eq\o(→,\s\up7(①),\s\do5())eq\x(愈傷組織)eq\o(→,\s\up7(②),\s\do5())eq\x(胚狀體)eq\o(→,\s\up7(③),\s\do5())eq\x(植株)A．②階段會發(fā)生減數(shù)分裂過程B．①階段需要生長素而③階段需要細(xì)胞分裂素C．此過程體現(xiàn)植物細(xì)胞具有全能性D．此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體解析：選C②階段形成胚狀體是細(xì)胞分裂和分化的結(jié)果，不會發(fā)生減數(shù)分裂過程；①③階段都需要生長素和細(xì)胞分裂素的參與，但不同階段需要的比例不同；此過程是由離體的結(jié)構(gòu)發(fā)育成完整植株，因此體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性；花藥離體培養(yǎng)得到的植株為單倍體。5．實(shí)驗(yàn)人員利用矮牽牛(二倍體，2n＝14)的紅色花瓣細(xì)胞(液泡呈紅色)與枸杞(四倍體，4n＝48)葉肉細(xì)胞，制備了相應(yīng)的原生質(zhì)體，并誘導(dǎo)其融合，經(jīng)篩選、培養(yǎng)獲得雜種植株。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．獲得該雜種植株克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙B．可采用電激、離心等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合C．可利用光學(xué)顯微鏡觀察，篩選出雜種原生質(zhì)體D．若原生質(zhì)體均為兩兩融合，則融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目均為62條解析：選D獲得該雜種植株的方法是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，其最大的優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，A正確；誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合時(shí)，可以采用物理法(電激、離心、振動(dòng)等)和化學(xué)法(聚乙二醇)，B正確；雜種原生質(zhì)體的染色體數(shù)目是兩種細(xì)胞染色體數(shù)目之和，可通過光學(xué)顯微鏡觀察到染色體數(shù)目的變化，所以可利用光學(xué)顯微鏡篩選得到融合后的雜種原生質(zhì)體，C正確；若原生質(zhì)體均為兩兩融合，則會形成3種融合細(xì)胞，即矮牽牛細(xì)胞自身融合的細(xì)胞、枸杞細(xì)胞自身融合的細(xì)胞、雜種細(xì)胞，所以融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目為28條或96條或62條，D錯(cuò)誤。6．如圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是()A．①過程需用酶解法去除細(xì)胞壁B．②過程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變C．③過程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能D．④過程是再分化過程，涉及細(xì)胞的分裂和分化解析：選B由圖示可知，①過程需用酶解法去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，A正確；變異是不定向的，②過程不能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變，B錯(cuò)誤；③過程通過脫分化使葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能，C正確；④過程是再分化過程，涉及細(xì)胞的分裂和分化，D正確。7．為研究培養(yǎng)基成分對馬鈴薯葉肉原生質(zhì)體培養(yǎng)的影響，科學(xué)家配制了如下表所示的2種培養(yǎng)基，開展了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，其他培養(yǎng)條件相同且適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()組別培養(yǎng)基培養(yǎng)天數(shù)甲MS培養(yǎng)基(含蔗糖、有機(jī)酸、無機(jī)鹽、瓊脂)7天乙纖維二糖＋MS培養(yǎng)基(同上)7天A．本實(shí)驗(yàn)的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片B．培養(yǎng)基中還需要添加適當(dāng)比例的生長素和細(xì)胞分裂素C．制備原生質(zhì)體前需用濕熱滅菌法對酶解液進(jìn)行處理D．添加纖維二糖的作用可能是促進(jìn)細(xì)胞壁再生和細(xì)胞持續(xù)分裂生長解析：選C本實(shí)驗(yàn)的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片；在植物組織培養(yǎng)過程需要加入植物激素，生長素與細(xì)胞分裂素用量的比值低時(shí)，有利于芽的分化，反之，則利于根的分化；用濕熱滅菌法對酶解液進(jìn)行處理，會導(dǎo)致酶喪失活性，使實(shí)驗(yàn)失??；據(jù)圖分析可知，在培養(yǎng)基中加入纖維二糖后細(xì)胞的出芽率明顯降低，而細(xì)胞的分裂率明顯升高，所以添加纖維二糖的作用可能是促進(jìn)細(xì)胞壁再生和細(xì)胞持續(xù)分裂生長。8．(2021·瓊海月考)如圖列舉了幾種植物的育種方式，下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲過程形成的細(xì)胞c內(nèi)的染色體數(shù)一定是a細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)的兩倍B．乙方式射線處理后可以獲得大量的具有有利性狀的材料C．通過丁方式，細(xì)胞c發(fā)育成新植株涉及同源染色體的聯(lián)會與分離D．與雜交育種相比，丙方式能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙解析：選D甲過程形成的細(xì)胞c內(nèi)的染色體數(shù)應(yīng)該是細(xì)胞a和細(xì)胞b的染色體數(shù)之和，A錯(cuò)誤；乙方式射線處理后會產(chǎn)生基因突變，基因突變具有多害少利性、不定向性和隨機(jī)性等特點(diǎn)，故不能獲得大量的具有有利性狀的材料，B錯(cuò)誤；通過丁方式，細(xì)胞c發(fā)育成新植株是再分化過程，該過程只進(jìn)行有絲分裂，不進(jìn)行減數(shù)分裂，所以不涉及同源染色體的聯(lián)會與分離，C錯(cuò)誤；丙方式是基因工程育種，與雜交育種相比，基因工程育種可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，D正確。9．植物的自交不親和性是指當(dāng)花粉落在自身柱頭上時(shí)，花粉不能夠正常萌發(fā)或不能穿過柱頭，無法完成受精作用而不能結(jié)實(shí)的現(xiàn)象。下圖為培育自交不親和油菜的過程，其中A、C代表不同的染色體組。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．自交不親和現(xiàn)象有利于防止自交退化，保持油菜的遺傳多樣性B．油菜可能是由兩個(gè)不同物種通過自然種間雜交后直接獲得的物種C．F1是由AAC組成的三倍體，其中C組有9條染色體D．選育的油菜自交不親和是來自白菜的不親和基因所致解析：選B由題干所示雜交過程可知，白菜的配子只有A染色體組(10條染色體)，甘藍(lán)型油菜的配子含有AC染色體組(19條染色體)，由于A、C代表不同的染色體組，因此C這一染色體組中含有9條染色體。白菜和甘藍(lán)型油菜雜交得到的子代染色體組是AAC，含有三個(gè)染色體組，是三倍體。由題意分析可知，自交不親和現(xiàn)象有利于防止自交退化，保持油菜的遺傳多樣性，A正確；不同物種雜交不能直接獲得可育后代，B錯(cuò)誤；由分析可知，F(xiàn)1是由AAC組成的三倍體，其中C染色體組有9條染色體，C正確；由于白菜自交不親和，而甘藍(lán)型油菜自交親和，說明自交不親和油菜的不親和基因應(yīng)該來自白菜，D正確。10．我國植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放入適宜的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。請根據(jù)培養(yǎng)示意圖回答下列問題：eq\x(蘭花植株)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(①),\s\do5()))eq\x(莖尖的切片)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(②),\s\do5()))eq\x(從切片中分離的莖尖細(xì)胞),③eq\x(愈傷組織)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(④),\s\do5()))eq\x(胚狀體)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(⑤),\s\do5()))eq\x(試管植物)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(),\s\do5(⑥)))(1)過程④由愈傷組織形成胚狀體要經(jīng)過細(xì)胞的________和__________過程。(2)在培養(yǎng)過程中，除保證必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還必須保證的關(guān)鍵條件是________。若利用此技術(shù)生產(chǎn)治療燙傷、割傷藥物——紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到________。(3)如果取的是蘭花根尖細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，則試管植物葉片是________色，原因是________________________________________________________________________。(4)從育種的角度來看，植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比，優(yōu)勢主要有哪些？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列舉兩條)。解析：(1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)過程如下：離體的植物組織、器官或細(xì)胞(外植體)eq\o(→,\s\up7(脫分化))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(再分化))胚狀體→植株。(2)在培養(yǎng)過程中，除保證必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還必須保證的關(guān)鍵條件是無菌環(huán)境，避免雜菌在上面迅速生長消耗營養(yǎng)物質(zhì)，且有些雜菌會危害培養(yǎng)物的生長。若利用此技術(shù)生產(chǎn)治療燙傷、割傷藥物——紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到愈傷組織，分化程度低，分裂能力強(qiáng)。(3)取根尖細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，則獲得的試管植物葉片是綠色的，原因是根尖細(xì)胞中含有本物種全套的遺傳信息。(4)與有性繁殖相比，植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)有能保持母本的優(yōu)良性狀；培養(yǎng)周期短，繁殖效率高；能培養(yǎng)無病毒植物等。答案：(1)分裂分化(2)無菌環(huán)境愈傷組織(3)綠根尖細(xì)胞中含有本物種全套的遺傳信息(4)能保持母本的優(yōu)良性狀；培養(yǎng)周期短，繁殖效率高；能培養(yǎng)無病毒植物11．如圖為番茄馬鈴薯植株的栽培過程示意圖，據(jù)圖回答：(1)該栽培過程屬于植物細(xì)胞工程中的____________技術(shù)，這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以________________________________________________________________________。(2)①②過程用到的酶是______________。在③過程中，常用的化學(xué)方法一般是用____________誘導(dǎo)融合，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是_________________________________。(3)該過程除了必要的營養(yǎng)和適宜的培養(yǎng)條件，還必須有植物激素以促進(jìn)其完成⑤⑥過程，其中激素主要是指________________。若要誘導(dǎo)根原基的形成，應(yīng)該適當(dāng)增加____________(植物激素)的含量。另外整個(gè)過程需要在________條件下操作。(4)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含________條染色體。解析：(1)圖示表示植物體細(xì)胞雜交過程，其優(yōu)點(diǎn)是能夠克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(2)①②過程表示利用酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的成分為纖維素和果膠，因此根據(jù)酶的專一性，應(yīng)使用纖維素酶和果膠酶。③表示原生質(zhì)體融合，在③過程中，常用的化學(xué)方法是用PEG(或聚乙二醇)試劑誘導(dǎo)融合。細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁。(3)⑤⑥表示植物組織培養(yǎng)的脫分化和再分化過程，該過程除了必要的營養(yǎng)和適宜的培養(yǎng)條件，還必須有生長素、細(xì)胞分裂素。若要誘導(dǎo)根原基的形成，應(yīng)該適當(dāng)增加生長素的含量。另外整個(gè)過程需要在無菌條件下操作。(4)雜種細(xì)胞的染色體數(shù)為融合前兩種細(xì)胞染色體數(shù)之和，即(m＋n)，細(xì)胞有絲分裂后期由于著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致姐妹染色單體分開，使得雜種細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍為2(m＋n)。答案：(1)植物體細(xì)胞雜交克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(2)纖維素酶和果膠酶聚乙二醇(或PEG)雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁(3)生長素、細(xì)胞分裂素生長素?zé)o菌(4)2(m＋n)二、強(qiáng)化遷移能力，突出創(chuàng)新性和應(yīng)用性12．下列實(shí)例與所利用的技術(shù)或原理不相符合的是()A．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育需要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)B．植物組織培養(yǎng)過程依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性C．原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合都利用了細(xì)胞膜的選擇透過性D．植物愈傷組織的形成和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)都與細(xì)胞分裂有關(guān)解析：選C原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合都利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。13．現(xiàn)有甲、乙兩種二倍體純種植物，甲植物的光合產(chǎn)量高于乙植物，但乙植物更適宜在鹽堿地種植(相關(guān)性狀均由核基因控制)?，F(xiàn)要利用甲、乙兩種植物培育出高產(chǎn)、耐鹽的植株。下列技術(shù)不可行的是()A．利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可以獲得符合要求的四倍體雜種植株B．將乙種植物耐鹽基因?qū)爰追N植物的體細(xì)胞中，可培育出所需植株C．兩種植物雜交后，得到的F1再利用單倍體育種，可較快獲得所需植株D．誘導(dǎo)兩種植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素處理可培育出所需植株解析：選C利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，獲得的雜種植株具有兩個(gè)親本的遺傳特性，可獲得符合要求的四倍體雜種植株；將乙種植物耐鹽基因?qū)爰追N植物的體細(xì)胞中，再利用組織培養(yǎng)技術(shù)可培育出所需植株；甲、乙為不同物種，二者存在生殖隔離，一般不能雜交，即使雜交，形成的后代也是不可育的；誘導(dǎo)兩種植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素處理，就會得到符合要求的四倍體純種植株。14．植物組織培養(yǎng)是克隆植物的一種方法，過程如下圖所示，請回答相應(yīng)的問題：(1)以該植物的綠色葉片或白色花瓣作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是____________________________________________________。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是________________(填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。為了獲得脫毒植株，外植體往往取自植物的花芽、葉芽等處的分生組織，其原因是_____________________________。(2)培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基除添加營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要添加植物激素，其目的是誘導(dǎo)外植體________________________________________________________________________。(3)在生產(chǎn)實(shí)踐中為獲得大量的細(xì)胞，可將①__________放入液體培養(yǎng)基中，經(jīng)機(jī)械作用分散成單個(gè)細(xì)胞，制備成細(xì)胞懸液，再經(jīng)過________即可獲得大量細(xì)胞。(4)若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法繁殖，在培養(yǎng)時(shí)，____________(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅應(yīng)用于花卉和果樹的快速大量繁殖以及脫毒植株的獲取，還廣泛用于________________________________________(至少寫出兩種育種方法)等育種過程中。解析：(1)綠色葉片或白色花瓣的細(xì)胞具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植株。用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，細(xì)胞必須具有完整細(xì)胞核，才具有發(fā)育成完整個(gè)體的一整套遺傳信息。剛長出的芽尖還沒有受到病毒的侵染，因此用這些部位的細(xì)胞作植物組織培養(yǎng)的材料，可以獲得脫毒植株。(2)在植物組織培養(yǎng)時(shí)，常用生長素和細(xì)胞分裂素來誘導(dǎo)外植體形成愈傷組織，生根、發(fā)芽，從而形成新的植物體。(3)一般利用外植體脫分化形成的愈傷組織獲得細(xì)胞產(chǎn)物，愈傷組織有很強(qiáng)的分裂能力，通過培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞可獲得大量細(xì)胞產(chǎn)物。(4)由于花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同，組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株，導(dǎo)致不能保留親本性狀。(5)植物體細(xì)胞雜交育種、植物基因工程育種、單倍體育種等育種過程均需要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。答案：(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植株具有完整的細(xì)胞核這些部位很少受到病毒等病原體的侵害(2)脫分化和再分化(3)愈傷組織細(xì)胞分裂(4)不能對雜合體的植株來說，其體細(xì)胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同。用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株(5)植物體細(xì)胞雜交育種、基因工程育種、單倍體育種15．自然界中有一種含有葉綠體的原生動(dòng)物——眼蟲，這說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動(dòng)物細(xì)胞中存活。某同學(xué)提出問題：“動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？”他嘗試設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案。結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案回答問題：實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)眼蟲的特點(diǎn)，動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞之間在理論上是可以實(shí)現(xiàn)雜交的。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)①中選的植物材料細(xì)胞中，必須有的細(xì)胞器是_____________________。③過程所用的酶是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)④過程除了用電激之外，還可以用_________________(答出兩種)等作為誘導(dǎo)因素。(3)若科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標(biāo)記③中的原生質(zhì)體和④動(dòng)物胚胎細(xì)胞培養(yǎng)中的細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，在鑒定融合的胚胎細(xì)胞時(shí)可用顯微鏡觀察，根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光的不同可觀察到__________種不同的融合的胚胎細(xì)胞(只考慮細(xì)胞兩兩融合的情