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2024人教版高中生物选择性必修3同步
第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
第1课时 植物细胞工程的基本技术
基础过关练
题组一 细胞的全能性
1.下列有关细胞全能性的说法,错误的是( )
A.生物体内的体细胞全能性不能表达
B.高度分化的细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础之一
D.从一粒小麦种子长成一棵植株体现了细胞具有全能性
2.(2023山东烟台三中月考)下列关于细胞全能性的叙述,错误的是( )
A.理论上,生物体的每个细胞都含有该生物的全套基因,具有全能性
B.植物细胞虽然具有全能性,但并不是所有细胞都能表达全能性
C.植物体只有分生区细胞具有全能性,而其他部位细胞没有全能性
D.植物细胞在一定条件下通过组织培养形成完整植株的过程体现了细胞的全能性
题组二 植物组织培养技术
3.(2023吉林田家炳高级中学月考)关于植物组织培养的再分化过程,说法错误的是( )
A.不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质
B.脱分化与再分化过程所使用的培养基主要是激素的浓度及比例不同
C.再分化过程需要避光处理
D.核遗传物质没有发生改变,但mRNA有变化
4.在植物激素的作用下,接种于培养基中的外植体往往会发生“脱胎换骨”的变化。下列关于植物组织培养过程的叙述,错误的是( )
①离体组织细胞愈伤组织胚状结构植物体
②离体组织细胞胚状结构愈伤组织植物体
③离体组织细胞愈伤组织根和芽植物体
④离体组织细胞愈伤组织根和芽植物体
A.②④ B.③④ C.①③ D.①④
5.(2022湖北华中师大附中期中)菊花组织培养的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
幼嫩的菊花茎段消毒接种
愈伤组织试管苗移栽
A.①过程需要用酒精和次氯酸钠溶液对茎段进行消毒
B.②过程将消过毒的外植体随意插在诱导愈伤组织的培养基上即可
C.④过程需要诱导生芽和诱导生根两种不同成分的培养基
D.⑤过程移栽前需要先打开培养瓶的瓶盖让试管苗适应外界环境
题组三 植物体细胞杂交技术
6.(2022山东济南一中月考)成功获得原生质体是植物体细胞杂交技术的基础。下列关于原生质体的叙述,错误的是( )
A.理论上原生质体具有全能性
B.原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性
C.原生质体在适宜条件下能再生出细胞壁
D.原生质体包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质
7.(2023天津北辰月考)“白菜—甘蓝”幼苗的培养过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.杂种细胞与愈伤组织细胞中遗传物质相同
B.聚乙二醇可诱导原生质体的融合及杂种细胞细胞壁的再生
C.为获得原生质体,可用纤维素酶和果胶酶处理体细胞
D.愈伤组织形成“白菜—甘蓝”幼苗需添加一定量的植物激素
8.(2023江苏宿迁月考)植株甲是二倍体水稻,利用植株甲获得了植株乙,而后利用植株甲和乙又获得植株丙和丁。培养过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.用秋水仙素处理植株甲的雌蕊柱头可获得植株乙
B.植株丙与植株丁体细胞中的染色体组数相同
C.植株丁的花药经离体培养可得到植株丙
D.获得植株丙和植株丁的过程都属于有性生殖
9.(2023湖南衡阳三中期中)植物细胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术,具有广泛的应用前景和实用价值。下列有关叙述错误的是( )
A.植物组织培养属于无性生殖,植物体细胞杂交属于有性生殖
B.对外植体进行表面消毒时,既要考虑药剂的消毒效果,又要考虑植物的耐受能力
C.植物体细胞杂交打破了两物种间的生殖隔离,实现了远缘杂交
D.在植物体细胞杂交时,可根据细胞中染色体数目和形态的差异筛选杂种细胞
10.(2023山东临沂一中月考)科学家利用植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,其培育过程如下图所示。请据图回答下列问题。
(1)过程①为 ,细胞融合完成的标志是 。
(2)植物体细胞杂交依据的生物学原理有 。
(3)诱导植物原生质体融合常用 (化学法)。在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面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,可判断该原生质体是由番茄原生质体和马铃薯原生质体融合而成的。
(4)过程③为 ,过程④中的培养基常添加的植物激素是 。
(5)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。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.C 3.C 4.A 5.B 6.D 7.B 8.C
9.A
1.D 从一粒小麦种子长成一棵植株是自然生长过程,不能体现细胞的全能性,D错误。
2.C 理论上,生物体的每个细胞都含有该生物的全套基因,具有全能性,A正确,C错误;植物细胞虽然具有全能性,但并不是所有细胞都能表达全能性,细胞全能性的表达需要一定的条件,B正确。
3.C 再分化过程中,细胞内的基因选择性表达,核遗传物质没有发生改变,但mRNA有变化,不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质,A、D正确;决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,脱分化与再分化所使用的培养基主要是激素的浓度及比例不同,B正确;脱分化形成愈伤组织时一般要进行避光处理,再分化过程中愈伤组织重新分化成芽、根等器官,光照可促进叶绿素的形成,从而使其可以进行光合作用,即再分化过程需要光照,C错误。
4.A 离体的植物器官、组织或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织,愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,长出根和芽,进一步发育成植株。
5.B ②过程将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中,注意外植体不要倒插,B错误;④过程需要诱导生芽和诱导生根两种不同成分的培养基,两种培养基主要是生长素和细胞分裂素的浓度、比例不同,C正确;试管苗的光合作用能力较弱,需要逐步适应外界环境,故⑤过程移栽前需要先打开培养瓶的瓶盖让试管苗适应外界环境,D正确。
6.D 原生质体是植物细胞去除细胞壁后剩余的结构,含有该植株生长发育所需的全套遗传信息,理论上原生质体具有全能性;原生质层包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质,A正确,D错误。原生质体的融合首先是细胞膜的融合,依赖于细胞膜的流动性,B正确。
7.B 杂种细胞形成愈伤组织为脱分化过程,此过程不改变细胞内的遗传物质,A正确;聚乙二醇可诱导原生质体的融合,但不能诱导植物细胞壁的再生,B错误;植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,故可用纤维素酶和果胶酶对白菜和甘蓝的体细胞进行去壁处理,C正确;愈伤组织形成“白菜—甘蓝”幼苗为再分化过程,该过程需添加一定量的植物激素,如生长素和细胞分裂素,D正确。
8.C 分析题图:
用秋水仙素处理植株甲萌发的种子或幼苗可得到植株乙,A错误;图示植株丙体细胞中染色体组数应为3,而植株丁体细胞中染色体组数应为6,利用植株丁的花药(3N)进行离体培养可得到植株丙,B错误,C正确;获得植株丙的过程涉及配子的产生和结合,为有性生殖,获得植株丁的过程为无性生殖,D错误。
9.A 植物组织培养和植物体细胞杂交过程中没有两性生殖细胞的结合,都属于无性生殖,A错误;植物组织培养时常用酒精、次氯酸钠溶液对外植体进行消毒,实际使用时需要考虑药剂的消毒效果和植物的耐受能力,避免杀死植物细胞,B正确;杂种细胞含有两种生物的染色体,因此植物体细胞杂交技术中可根据细胞中染色体数目和形态的差异筛选杂种细胞,D正确。
10.答案 (1)去除细胞壁 杂种细胞再生出新的细胞壁 (2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 (3)聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法 3 融合的原生质体表面既有红色荧光,又有绿色荧光 (4)脱分化 生长素和细胞分裂素 (5)单倍体
解析 (1)过程①是酶解法获取原生质体,常用的酶是纤维素酶和果胶酶,细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。(2)植物体细胞杂交包括的技术手段有植物细胞融合和植物组织培养,依据的原理分别是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(3)根据题意,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,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面荧光的不同可观察到3种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况),即番茄原生质体自身融合(只有红色荧光)、马铃薯原生质体自身融合(只有绿色荧光)、番茄和马铃薯原生质体相互融合(既有红色荧光又有绿色荧光)。(5)单倍体是指体细胞含有本物种配子中染色体数目的个体,由配子发育而来的个体均为单倍体,杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于单倍体植株。
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