江苏专用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植物细胞工程演练强化提升含解析新人教版选修3

PAGEPAGE6植物细胞工程的基本技术植物细胞工程一、单项选择题1．植物细胞的全能性是指()A．具有核、膜、质，细胞结构完整，能进行各种生理活动B．只具有膜和质，同样能进行各种生理活动C．植物体细胞所具有的发育成完整个体的潜能D．具有本物种全套遗传物质的特定细胞解析：选C。具有某种植物全套遗传信息的任何一个细胞，都有发育成完整新植物体的潜能，也就是说，每个植物细胞都具有全能性。2．下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的过程是()A．克隆羊“多利”的培育B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C．小麦花粉经离体培育发育成单倍体植株D．胡萝卜根韧皮部细胞经植物组织培育发育成新植株解析：选D。细胞的全能性是指已分化的细胞仍旧具有发育成完整个体的潜能。克隆羊“多利”的培育过程说明动物细胞的细胞核具有发育的全能性，故A项不符合题意；骨髓造血干细胞形成各种血细胞，仅仅是细胞分化的过程，没有形成完整的个体，没有体现细胞的全能性，B项不符合题意；花粉离体培育发育成单倍体植株，经验了细胞分化，体现的是花粉(生殖细胞)的全能性，没有体现体细胞的全能性，C项不符合题意；胡萝卜根韧皮部细胞经植物组织培育发育成新植株，该过程既发生了细胞分化，又体现了体细胞的全能性，D项符合题意。3．用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培育可以形成愈伤组织，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．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的D．该愈伤组织可以形成具有生根发芽实力的胚状体结构解析：选B。植物组织培育的原理是植物细胞的全能性。植物细胞只有在脱离了植物体、并在肯定的外部因素的作用下，经细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性，再由愈伤组织细胞发育、分化形成新的植物体。4．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．须要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁C．利用聚乙二醇可以促进原生质体融合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：选D。植物体细胞杂交之前，须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，必须要进行人工诱导，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。5．(2024·辽宁沈阳期中)植物组织培育过程可以归纳为①eq\o(→,\s\up7(脱分化))②eq\o(→,\s\up7(再分化))③→④，下列相关叙述错误的是()A．通常选取根尖、茎叶、形成层等诱导形成愈伤组织B．②eq\o(→,\s\up7(再分化))③过程中，细胞增殖的方式为有丝分裂C．①→③培育过程中，应在培育基中加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等物质D．将①经脱分化培育成②时，得到胚状体或丛芽解析：选D。外植体通常选用根尖、茎尖、形成层等简单诱导形成愈伤组织的部位，A正确；②eq\o(→,\s\up7(再分化))③过程中，细胞增殖的方式为有丝分裂，B正确；①→③培育过程中，应在培育基中加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸、植物激素等物质，C正确；将①经脱分化培育成②时，得到愈伤组织，将②经再分化培育成③时，得到胚状体或丛芽，D错误。6．(2024·辽源田家炳高二期中)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自然杂交后是四倍体，属于同一物种B．①过程常选择酶解法去壁，一般在低渗溶液中进行C．与②过程有关的细胞器只有高尔基体比较活跃D．d植株含有夏菊和秋菊的遗传物质答案：D二、多项选择题7．(2024·江苏常州模拟)白菜、甘蓝均为二倍体，若将白菜和甘蓝两者的花粉细胞的原生质体进行融合得到杂种细胞，再经植物组织培育获得“白菜—甘蓝”杂种植株幼苗。下列说法错误的是()A．培育出的“白菜—甘蓝”植株能结籽B．该诱导原生质体间的融合过程一般运用灭活的病毒C．该培育过程中的变异为染色体变异D．该培育过程中须要向培育基中添加植物激素解析：选AB。由于白菜、甘蓝均为二倍体，两者的花粉细胞中各含有白菜和甘蓝的一个染色体组，若将两者的花粉细胞的原生质体进行融合得到杂种细胞，再经植物组织培育获得的“白菜—甘蓝”杂种植株为二倍体，但因两个染色体组分别来自白菜和甘蓝，故不能结籽，A错误；诱导植物细胞原生质体间的融合一般不用灭活的病毒，B错误；用花粉细胞融合后培育“白菜—甘蓝”杂种植株的变异类型为染色体变异，C正确；植物组织培育过程中需向培育基中添加肯定配比的生长素和细胞分裂素，D正确。8．(2024·镇江高二检测)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，能散发出一种特别的气味达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述正确的是()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等试剂或离心、振动、电激等方法C．驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培育，无愈伤组织和试管苗形成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解析：选ABD。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，克服不同物种不能有性杂交的障碍，A、D项正确；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，然后采纳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，必需采纳植物组织培育技术，经过脱分化和再分化等阶段，有愈伤组织、胚状体和试管苗的形成，C项错误。三、非选择题9．(高考海南卷)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料，利用植物组织培育技术繁殖该植物。回答下列问题：(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在肯定条件下进行组织培育，均能获得试管苗，其原理是____________________________________。(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培育基中，均加入肯定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到____________。若要用细胞作为材料进行培育获得幼苗，该细胞应具备的条件是________________________(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。(3)图中A、B、C所示的是不同的培育结果，该不同结果的出现主要是由于培育基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是________________________，A中的愈伤组织是叶肉细胞经____________形成的。(4)若该种植物是一种杂合体的珍贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用组织培育方法繁殖，在培育时，________(填“能”或“不能”)采纳经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，缘由是_____________________________________。解析：(1)绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果，遗传物质并没有变更，所以以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体，在肯定条件下进行组织培育，均能获得试管苗，其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性。(2)蔗糖是由一分子的葡萄糖和一分子的果糖组成，所以蔗糖水解后可得到葡萄糖和果糖。若要用细胞作为材料进行培育获得幼苗，该细胞应具备的条件是具有完整的细胞核。(3)图中A、B、C所示的是不同的培育结果，该不同结果的出现主要是由培育基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是细胞分裂素和生长素。A中的愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。(4)若该种植物是一种杂合体的珍贵花卉，要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉，可用植物组织培育方法繁殖；在培育时，不能采纳经减数分裂得到的花粉粒作为外植体，缘由是对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，通过减数分裂形成花粉粒，可以导致等位基因分别，非同源染色体上的非等位基因自由组合等，花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，后代会出现性状分别，用花粉粒进行组织培育得到的花卉基因型不同于原植株。答案：(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性，在肯定条件下能发育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的细胞核(3)细胞分裂素、生长素脱分化(4)不能对杂合体的植株来说，其体细胞的基因型相同，而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同，用花粉粒进行组织培育得到的花卉基因型不同于原植株10．科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，胜利地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株，如图，其中①～⑤表示相关过程，英文字母表示细胞、组织或植株，据图回答下列问题：(1)过程②为________，假如将已除去细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形态？________。(2)将杂种细胞培育成杂种植株的过程中，依据的原理是________，其中过程④相当于________过程，⑤涉及的分裂方式为________。解析：(1)过程②是利用物理或化学方法(如聚乙二醇)诱导原生质体融合，在此之前需运用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁。将已除去细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，由于失去了细胞壁的支持作用，细胞呈现圆球形(圆形或球形)。(2)将离体的杂种细胞培育成杂种植株须要采纳植物组织培育技术，该技术依据的原理是植物细胞的全能性；图中④是脱分化过程，⑤是再分化过程，该过程中细胞通过有丝分裂方式增殖。答案：(1)原生质体融合圆球形(圆形或球形)(2)植物细胞的全能性脱分化有丝分裂11．通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列试验流程并回答下列问题：(1)A是________________酶，B是________________，D是具有________优良性状的幼芽。D长成的幼苗须要选择的缘由是__________________________________________。(2)由C形成植株的过程利用了_____________________________________________技术，形成愈伤组织须要经过________过程，愈伤组织形成D须要经过________过程。整个培育过程要在________的条件下进行。(3)植物体细胞融合胜利的标记是_________________________________________。目前，植物体细胞杂交还存在很多问题没有解决，如____________________________，尽管如此，这项新技术在________________________________________________________等方面取得的重大突破还是震撼人心的。(4)已知甲、乙植物分别为四倍体、二倍体，则“甲—乙植株”属于________倍体植株。解析：(1)由植物细胞变成原生质体，须要去掉细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，酶具有专一性，所以应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。两个原生质体经PEG诱导后融合，再生出细胞壁后变成杂种细胞，利用植物组织培育技术可得到愈伤组织、丛芽结构和试管苗，并非每个细胞都能表达出耐盐性状，须要利用含盐培育基进行选择。(2)C细胞是杂种细胞，形成植株须要利用植物组织培育技术，经验细胞的脱分化过程和再分化过程，该过程中涉及培育基培育，所以无菌操作特别重要。(3)植物细胞融合时，核质应当都进行融合，当细胞壁再生时，说明融合后的细胞核与细胞质已经进行正常的新陈代谢了，即融合胜利。植物体细胞杂交虽然克服了远缘杂交不亲和的障碍，但让杂种植株表达出两种植物的优良性状还比较困难。(4)“甲—乙植株”属于异源多倍体里面的异源六倍体。答案：(1)纤维素酶和果胶融合的原生质体耐盐有耐盐高产和耐盐不高产两种幼苗(2)植物组织培育脱分化再分化无菌(3)再生出新的细胞壁不能根据人的意愿表达两个亲本的性状克服远缘杂交不亲和的障碍(4)六12．(2024·湖北武汉高二调研)为探究某种植物愈伤组织的培育条件，某探讨小组配制了含有两种浓度2，4－D的培育基，然后接种初始重量相同的幼苗子叶切块并分别培育在光照及黑暗条件下，一段时间后，测量愈伤组织的生长量，结果如下图。回答下列问题：(1)在该试验中，自变量是__________________。进行植物组织培育的试验，要严格限制杂菌污染的缘由是________________________________________________________________________。(2)由图中试验数据分析，在培育基中添加2，4－D的作用是________________。(3)幼苗子叶切块转变成愈伤组织的过程称________。为大量获得该植物的愈伤组织相宜实