2.1.1植物细胞工程的基本技术——2022-2023学年高二生物学人教版(2019)选择性必修三同步课时训练
【基础练习】
1.下列不能用于植物组织培养材料消毒的化学试剂是( )
A.酒精 B.次氯酸钙溶液
C.氯化钙溶液 D.氯化汞溶液
2.愈伤组织的细胞最突出的特征是( )
A.细胞大,排列整齐,分裂能力强
B.细胞高度液泡化,处于无定形状态
C.代谢活跃,形状呈正方形
D.分裂能力强,易形成根和芽
3.运用植物组织培养技术培育脱毒作物,其中选择培养的组织细胞来自( )
A.韧皮部 B.嫩叶 C.茎尖 D.花瓣
4.植物组织培养的培养基中应含有植物生长所需的全部养分。下图所示的培养基中含有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液,但缺少一种必需元素,为补充这种元素,应添加的化合物是( )
A.Ca(NO3)2 B.KCl C.KH2PO4 D.K2SO4
5.下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是( )
A.用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C.组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D.不带叶片的菊花茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
6.下列关于植物组织培养的叙述,不正确的是( )
A.培养基中添加蔗糖可为植物细胞提供营养并调节培养基的渗透压
B.离体的植物幼叶、芽尖、花药等可作为组织培养的外植体
C.生长素用量比细胞分裂素用量高时,有利于根的分化
D.与微生物的培养不同,植物组织培养过程不需要严格的无菌操作
【能力提升】
7.经诱导融合得到的融合细胞还需经过下列哪项措施才能得到杂种植株( )
A.分离杂种细胞,直接接种便可获得
B.筛选鉴定杂种细胞后,再经植物组织培养才能获得杂种植株
C.让杂种细胞自交获纯系植株
D.融合细胞经组织培养便可形成杂种植株
8.在植物组织培养过程中要使用植物激素,但不同的植物激素的浓度以及使用的先后顺序和用量的比例都影响细胞的分裂、分化。下列叙述错误的是( )
A.先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂,但细胞不分化
B.先使用细胞分裂素,后使用生长素,细胞既分裂也分化
C.生长素与细胞分裂素用量比值低,有利于芽的分化,抑制根的形成
D.不使用植物激素,有利于愈伤组织的形成
9.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)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.获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题
B.可利用聚乙二醇、灭活的病毒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不都为62条
10.栽培种马铃薯是四倍体,野生种马铃薯是二倍体。科研人员尝试将野生种马铃薯与栽培种马铃薯的原生质体融合培养,以改良栽培种的遗传特性。相关叙述错误的是( )
A.野生种马铃薯和栽培种马铃薯是两个不同的物种,存在生殖隔离
B.制备马铃薯的原生质体,可用纤维素酶处理植物细胞
C.可用聚乙二醇、灭活的病毒、电激等方法诱导原生质体融合
D.制备原生质体和诱导原生质体融合都可以在略高渗溶液中进行
11.下列关于植物组织培养的叙述,正确的是( )
A.植物组织培养利用的原理是细胞的全能性
B.脱分化和再分化所用培养基的物理状态不同
C.脱分化和再分化过程中,细胞核中的遗传物质不变
D.操作和培养过程中要保持无菌状态
12.科学家发现,蜗牛消化道提取液可用来处理植物细胞的细胞壁,从而得到原生质体便于进行植物体细胞杂交等操作。下列有关说法正确的是( )
A.蜗牛消化道提取液含有纤维素酶和果胶酶,可以去除植物的细胞壁
B.处理后获得的原生质体可用秋水仙素进行诱导融合
C.融合后的杂种细胞可直接分裂形成愈伤组织
D.原生质体融合体现了细胞膜的流动性
13.萝卜(2n=18)和甘蓝(2n=18)均属于十字花科植物,将二者杂交得到F1萝卜—甘蓝,F1高度不育,将F1人工诱导后,染色体数目加倍,可以得到异源四倍体,这种杂交方式为种间杂交创造新物种提供了新的方法,下列说法正确的是( )
A.F1体细胞含有18条染色体,异源四倍体在有丝分裂后期含有的染色体数目为72条
B.人工诱导染色体加倍的方法为秋水仙素或者低温处理,原理是抑制染色体着丝粒断裂,使细胞不能正常分裂
C.如果将萝卜和甘蓝的细胞通过植物体细胞杂交技术获得杂种植物,该植物体细胞的染色体数目为36条,含有四个染色体组
D.异源四倍体的花粉离体培养后,得到的植物含有两个染色体组,为二倍体生物
14.如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述错误的是( )
A.对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B.过程②应根据要求使用适宜的培养基,在避光的环境中进行
C.过程③发生脱分化,其实质是基因的选择性表达
D.定向诱导X细胞可得到有利的突变体
15.如图为番茄—马铃薯植株的培育过程,回答下列有关问题:
(1)植物体细胞杂交技术包括图中______(用编号表示)过程,该技术的优点是______,该技术
的原理是______。
(2)①②过程常用______酶去掉植物的细胞壁,原生质体融合完成的标志是______。
(3)在③过程,常用______试剂诱导原生质体的融合;过程⑤和⑥所用培养基中需要添加的植物激素是______。
(4)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”体细胞中含有______条染色体。
答案以及解析
1.答案:C
解析:用于植物组织培养材料消毒的化学试剂有体积分数为70%的酒精,质量分数为0.1%的氯化汞溶液,或质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
2.答案:B
解析:A、愈伤组织细胞排列疏松而无规则,A错误;
B、愈伤组织细胞高度液泡化的、呈无定形状态,B正确;
C、愈伤组织细胞无规则,呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞,C错误;
D、愈伤组织细胞分裂能力强,不容易形成根和芽,必须要再分化才能形成根和芽,D错误。
故选B。
3.答案:C
解析:利用组织培养技术培育脱毒草莓幼苗的原理是细胞的全能性,培育时,一般选取植物茎尖作材料,其依据是茎尖不含病毒(或含病毒极少),C正确。故选C。
4.答案:C
解析:分析题干信息可知该人配制的培养基的矿质元素中含有N、S、K、Ca、Mg和微量元素,唯独缺少大量元素中的P元素,因此为了补充这种元素,添加的化合物应该含有P元素。
5.答案:D
解析:本题考查植物组织培养的有关知识。外植体消毒时一般先在75%酒精中浸泡30 s,再用无菌水冲洗后置于10%次氯酸钠溶液中浸泡10 min,最后用无菌水多次冲洗,A项错误;用封口膜封口可防止外界杂菌侵入,但封口膜需要有一定透气性,以满足植物细胞呼吸所需要的O2,B项错误;组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石透气性好,吸水力强,但蛭石不能为组培苗提供营养物质,C项错误;由愈伤组织再分化形成完整植株一般有两种途径,一种是器官发生途径,需要先在一种培养基上诱导芽的形成,再在另一种培养基上诱导形成根;另一种为体细胞胚发生途径,即先形成胚状体再继续发育成完整植株,不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株,D项正确。
6.答案:D
解析:培养基中添加蔗糖的目的是为植物细胞提供营养,而且可以调节培养基的渗透压,A正确;离体的植物器官、组织和细胞均可作为组织培养的外植体,B正确;生长素用量高于细胞分裂素时,有利于根的分化,C正确;植物组织培养过程也需要严格的无菌操作,D错误。
7.答案:B
解析:植物体细胞杂交过程中要筛选出两种不同植物的原生质体融合的杂种细胞,再经植物组织培养获得杂种植株,B正确。
8.答案:D
解析:先使用生长素,后使用细胞分裂素,有利于细胞分裂,但细胞不分化,A正确;先使用细胞分裂素,后使用生长素,细胞既分裂也分化,B正确;生长素与细胞分裂素用量比值低,有利于芽的分化,抑制根的形成,C正确;生长素和细胞分裂素的比例适中时,可促进愈伤组织的形成,不使用植物激素,就不能形成愈伤组织,D错误。
9.答案:B
解析:植物体细胞杂交获得杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍,故获得该杂种植株时不用考虑两种高等植物间的生殖隔离问题,A正确;诱导植物原生质体融合时,可以采用物理方法(电融合、离心等)和化学方法(聚乙二醇),灭活的病毒是诱导动物细胞融合的方法之一,B错误;杂种原生质体同时含有红色液泡和叶绿体,同种原生质体融合得到的细胞仅有红色液泡或叶绿体,所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体,C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正确。
10.答案:C
解析:A、野生种马铃薯和栽培种马铃薯是两个不同的物种,存在生殖隔离,A正确;B、制备马铃薯的原生质体,可用纤维素酶处理植物细胞,去除细胞壁,B正确;C、可用聚乙二醇、电激等方法诱导原生质体融合,而灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,C错误;D、制备原生质体和诱导原生质体融合都需要在等渗或略高渗溶液中进行,D正确。故选 C。
11.答案:ACD
解析:A、植物组织培养利用的原理是细胞的全能性,A正确; B、脱分化和再分化所用培养基的物理状态相同,都是固体培养基,B错误C、脱分化和再分化过程中,细胞核中的遗传物质不变,C正确; D、操作和培养过程中要保持无菌状态,D正确。
故选:ACD。
12.答案:AD
解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,酶具有专一性,要分解植物细胞壁应该用纤维素酶和果胶酶,蜗牛消化道提取液可用来处理植物细胞的细胞壁,说明蜗牛消化道提取液可能含有纤维素酶和果胶酶,A正确;诱导原生质体融合最常用的方法是聚乙二醇融合法,秋水仙素不能诱导原生质体融合,B错误;融合后的杂种细胞再生出细胞壁,并在培养基上通过脱分化形成愈伤组织,而不是直接分裂形成愈伤组织,C错误;原生质体融合依靠细胞膜与细胞膜的融合,体现了细胞膜的流动性,D正确。
13.答案:AC
解析:本题考查多倍体育种。萝卜(2n=18)和甘蓝(2n=18)杂交得到F1,F1体细胞含有2个染色体组、18条染色体,通过诱导得到的异源四倍体植株体细胞含有36条染色体,在有丝分裂后期含有72条染色体,A正确;秋水仙素或者低温处理获得多倍体的原理是抑制纺锤体的形成,B错误;通过体细胞杂交技术得到的杂种植物含有36条染色体、4个染色体组,C正确;由配子直接发育成的生物称为单倍体,D错误。
14.答案:ACD
解析:A、对过程①获取的根组织块应进行消毒处理,如果采用灭菌技术,会使根组织块失去活力,无法进行组织培养,A错误;
B、过程②是脱分化形成愈伤组织的过程,需要在避光的环境中进行,B正确;
C、过程③发生再分化,其实质是基因的选择性表达,C错误;
D、可以通过诱导使细胞产生突变,但突变是不定向的,D错误。
故选ACD。
15.答案:(1)① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种 细胞膜的流动性、植物细胞具有全能性
(2)纤维素酶和果胶 再生出新的细胞壁
(3)聚乙二醇(或PEG) 生长素和细胞分裂素
(4) m+n
解析:(1)植物体细胞杂交又称原生质体融合是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。包括去壁、细胞融合和细胞培养等,即①②③④⑤⑥,该技术的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。
(2)获得原生质体需要分解细胞壁,细胞壁主要成分为纤维素和果胶,故需要纤维素酶和果胶酶。植物的细胞壁会阻碍植物细胞原
(3)生质体的融合,因此在植物细胞原生质体融合过程中需要首先去除细胞壁。
通常用聚乙二醇(PEG) 诱导原生质体融合。⑤、⑥过程为利用植物组织培养技术将杂种细胞培养为杂种植株,常常需要添加
(4) 生长素和细胞分裂素,诱导形成根和芽。
组织培养过程中,分生细胞极易受环境影响发生变异,从而形成突变体,从中筛选出有利的细胞株继续进行培养,也是培育新品种的一条捷径。
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