2024-2025学年高中生物专题2细胞工程1.1植物细胞工程的基本技术精练含解析新人教版选修3

PAGEPAGE6植物细胞工程的基本技术(建议用时：40分钟)考点基本目标发展目标1．细胞工程和细胞的全能性1,211,12,13,14,152．植物组织培育过程3,4,5,63．植物体细胞杂交技术7,8,9,10[基本目标]1．下列关于植物组织培育的叙述，错误的是()A．外植体可以来自于植物的任何细胞B．培育应在无菌条件下进行C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株D．不同阶段的培育基中细胞分裂素和生长素的比例不同A解析植物组织培育的理论依据是细胞的全能性，所以作为植物组织培育材料的细胞必需有完整的细胞核，在植物体中并不是全部的细胞都能满意这一条件，如成熟的筛管细胞无细胞核，不能进行组织培育。2．下列实例中能体现细胞全能性的是()①把悬浮培育的胡萝卜单个细胞培育成了可育的植株②植物用种子繁殖后代③用烟草的单个组织培育出了可育的完整植株A．①② B．①③C．②③ D．①②③B解析细胞全能性是指已经分化的细胞仍旧具有发育成完整植株的潜能。题中①和③都属于由已分化的细胞经过培育形成完整的植株，体现了细胞的全能性。植物用种子繁殖后代，事实上就是由一个受精卵，通过细胞的增殖和分化发育成新个体，所以是由未经分化的细胞(受精卵)发育成新个体的过程，不能体现细胞的全能性。3．将胡萝卜韧皮部细胞培育成幼苗时，下列条件中不须要的是()A．具有完整细胞核的细胞B．肯定的养分物质和植物激素C．离体状态D．导入指定基因D解析细胞核是遗传物质的储存场所，是细胞遗传和代谢的限制中心，缺少细胞核时细胞不能分裂和生长；离体细胞由于不能进行光合作用，故其分化须要肯定的养分物质，激素可以诱导离体细胞的分化；植物细胞的全能性只有在离体状态下才能表现出来；导入指定基因属于基因工程——有目的地改造生物的性状，本题只是要求将其培育成幼苗，不须要导入指定基因。4．下列关于植物组织培育的叙述中，错误的是()A．培育基中添加蔗糖的目的是供应养分和调整渗透压B．培育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．离体器官或组织的细胞都必需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育获得的愈伤组织基因型相同D解析同一株绿色开花植物不同部位细胞的基因型不肯定相同，如根尖和花粉，那么由它们脱分化得到的愈伤组织的基因型也不相同。5．植物组织培育依据的原理、培育过程的依次及诱导的植物激素分别是()①体细胞的全能性②离体的植物器官、组织或细胞③根、芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体A．①、②⑦⑥⑧③⑨、④ B．①、②⑧⑥⑦③⑨、④C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D．①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤B解析植物组织培育的原理是植物细胞的全能性；培育过程的依次是离体的植物器官、组织或细胞，脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化得到根、芽，之后渐渐发育成植物体；所用到的植物激素是生长素和细胞分裂素。6．如图为番茄植物组织培育过程的流程图解。以下相关叙述不正确的是()A．脱分化发生在步骤b，可形成愈伤组织，在此过程中要进行避光处理B．再分化发生在步骤d，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程C．从a→e属于无性生殖过程D．人工种子可以解决有些作物品种繁殖实力差、结子困难或发芽率低等问题B解析从图中分析可知，b代表脱分化，在此过程中须要进行避光处理，才利于愈伤组织的形成，A项正确；c表示再分化，即由愈伤组织形成胚状体，B项错误；从a→e为利用植物体细胞经组织培育获得完整植株的过程，属于无性生殖，C项正确；人工种子是一种人工制造的代替自然种子的颗粒体，可以干脆播种于田间，其特点有易储存和运输、完全保持优良品种的遗传特性、不受气候和地域的限制等，D项正确。7．下列有关植物体细胞杂交技术的描述，不正确的是()A．利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株B．获得原生质体的过程中须要纤维素酶和果胶酶C．植物体细胞杂交技术就是原生质体融合过程D．可依据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞C解析通过植物体细胞杂交，杂种植株获得了两个亲本的遗传物质，因此可以获得某种多倍体植株；获得原生质体的过程中须要运用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；植物体细胞杂交的目的是获得杂种植物，原生质体融合只是其中的一个环节；依据细胞中染色体数目和形态的差异可鉴定杂种细胞。8．驱蚊草(又名蚊净香草)含有香茅醛，能散发出一种特别的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是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而成的。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，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍B．驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法C．驱蚊草培育过程不同于植物组织培育，无愈伤组织和试管苗的形成D．驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得，是因为不同物种间存在生殖隔离C解析驱蚊草的培育采纳了植物体细胞杂交技术，包括植物体细胞融合和植物组织培育，在植物组织培育过程中，有愈伤组织和试管苗的形成。9．以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB，据图分析，下列说法正确的是()A．经①过程获得的a、b称为原生质层B．c细胞只有AABB这一种类型C．过程④和⑤分别是分化和再分化D．获得的植物d因为有同源染色体所以可育D解析①为酶解法去除植物细胞的细胞壁，获得的a、b为原生质体；c细胞为杂种细胞，若只考虑细胞两两融合的状况，一共有AAAA、AABB、BBBB三种类型；过程④为诱导杂种细胞为愈伤组织，过程⑤是再分化；获得的植物d是异源四倍体，含有同源染色体，所以可育。10．A种植物细胞和B种植物细胞的结构如图所示(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，形成单核的杂种细胞，若经过组织培育后得到了杂种植株，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DDddYYyyRRrrC解析依据题图可知，A种植物和B种植物中每组等位基因的数量都是两个，所以可得出A种植物和B种植物都是二倍体。融合后所得杂种植株细胞内的染色体组数等于融合前的两个植物细胞内染色体组数之和，杂种植株细胞内有几个染色体组就称为几倍体。[发展目标]11．如图为将胡萝卜的离体组织在肯定条件下培育形成试管苗的过程示意图。下列有关叙述正确的是()A．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化B．在利用多倍体育种法培育无子西瓜的过程中，不经过愈伤组织阶段C．此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流淌性D．利用此过程获得的试管苗肯定为纯合子B解析①②过程分别为脱分化和再分化，①过程不会发生细胞的分化，A项错误；此过程依据的生物学原理是植物细胞的全能性，C项错误；此过程为无性生殖，获得的试管苗的基因型与母本相同，不肯定为纯合子，D项错误。12．现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯种)，其中甲种植株的光合作用实力高于乙种植株，但乙种植株很适合在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自的优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列采纳的技术手段不行行的是()A．利用植物细胞融合技术，可获得满意要求的四倍体杂种目的植株B．将乙种植株耐盐基因导入甲种植株的受精卵中，可培育出目的植株C．两种植株杂交后得到F1，取其花粉，进行花药离体培育获得目的植株D．诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素处理，可培育出目的植株C解析由于不清晰两种植株的亲缘关系，若甲、乙为不同物种，不同物种间存在生殖隔离，不能杂交或杂交产生的后代不育；若甲、乙为同一物种，花药离体培育后还需用秋水仙素处理幼苗才能培育出可育的目的植株，所以C项不行行。A、D项均利用了植物体细胞杂交技术，可以克服不同种植物远缘杂交不亲和的障碍，因此是可行的。B项利用的是基因工程技术，可以定向变更植株性状，也是可行的。13．蓝莓中富含的花青素能有效地改善视力。如图为科学家利用植物组织培育的方法，大量培育蓝莓的详细流程。请回答下列问题：蓝莓组织eq\o(→,\s\up7(①))愈伤组织eq\o(→,\s\up7(②))长出丛芽eq\o(→,\s\up7(③))生根eq\o(→,\s\up7(④))移栽(1)对蓝莓进行组织培育所利用的生物学原理是________________，整个培育过程须要在________条件下进行。(2)该过程所用的MS培育基的主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，此外，还须要添加____________。(3)用作外植体的蓝莓组织必需经过________处理后，才能进行培育。(4)①过程中，细胞的分化程度会________(填“上升”“降低”或“不变”)。解析(2)MS固体培育基的成分中除了养分物质外，还须要添加植物激素。(3)外植体必需经过消毒，通常用质量分数为0.1%的氯化汞溶液和体积分数为70%的酒精。(4)①过程是形成愈伤组织的脱分化过程，细胞的分化程度是降低的，全能性是渐渐上升的。答案(1)植物细胞的全能性无菌(2)植物激素(3)消毒(4)降低14．如图是植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答：(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁，分别出有活力的原生质体。目前，此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温柔的条件下用__________________等分解植物的细胞壁。(2)②过程的发生，必需进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是利用__________________等(至少写出两种)促使原生质体融合；化学方法是用____________等试剂作为诱导剂诱导融合。(3)③表示融合后的原生质体再生出新的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内的____________(细胞器)有亲密关系。(4)在④⑤过程中，细胞分裂的主要方式是有丝分裂，此种分裂方式的重要意义(或特征)是__________________________________________。(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以________________________________________________________________________。解析(1)植物体细胞杂交的第一步是对植物细胞去壁，去掉细胞壁常用酶解法，常用的酶是果胶酶和纤维素酶。(2)促进植物原生质体融合的常用方法包括物理法、化学法，物理法有离心、振动、电激等，化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。(3)植物原生质体融合后，杂种细胞须要进行再生壁过程，植物细胞壁的形成与高尔基体有关。(4)杂种细胞通过有丝分裂实现细胞的增殖，此种分裂方式的重要意义(或特征)是将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均安排到两个子细胞中去，保证了遗传物质在传递过程中的稳定性。(5)植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍，实现了不同物种间的杂交。答案(1)纤维素酶、果胶酶(2)离心、振动、电激(至少答两种)聚乙二醇(或PEG)(3)高尔基体(4)亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均安排到两个子细胞中去(5)克服远缘杂交不亲和的障碍15．科学家利用植物体细胞杂交技术胜利获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，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，其培育过程如图所示。请据图回答下列问题：(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有_____________________________________________________________________________________________________________。(2)过程①常用的酶是________________，细胞融合完成的标记是________________________________。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜视察，依据细胞膜表面荧光的不同可视察到________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的状况)，当视察到______________________时，可推断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程③和过程④依次为____________________，过程④中的培育基常添加的植物激素是________________________________________________________________________。(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有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”植株为四倍体，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淌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，细胞融合完成的标记是再生出新的细