2020-2021学年高中人教版生物选修3课后分层检测案2-1-1植物细胞工程的基本技术

2020-2021学年高中人教版生物选修3课后分层检测案2-1-1植物细胞工程的基本技术

课后分层检测案 5 植物细胞工程的基本技术 [基础巩固练] 1．用细胞工程技术将天竺葵与香茅草杂交产生了驱蚊香草，下列 有关培育过程的叙述错误的是( ) A．需要用酶解法制备原生质体 B．愈伤组织的代谢类型是自养需氧型 C．克服了远缘杂交不亲和的障碍 D．包含了有丝分裂和细胞分化的过程 2．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中， 下列哪一项条件是不需要的( ) A．消毒灭菌 B．适宜的温度 C．充足的光照 D．适宜的养料和激素 3．下列对植物组织培养的描述错误的是( ) A．植物种子是植物组织培养的理想材料 B．愈伤组织是一团未分化的细胞 C．植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性 D．通过调整激素配比可以诱导脱分化过程 4．某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为 “取材→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述 错误的是( ) A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞 的伤害 B．在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍 的细胞 C．出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控 D．生根时，培养基通常应含α萘乙酸等生长素类调节剂 5．下列有关植物体细胞杂交技术的叙述，错误的是 ( ) A．利用植物体细胞杂交技术可以获得新物种 B．获得原生质体的过程需要纤维素酶和果胶酶 C．杂种细胞再生细胞壁的过程中，高尔基体比较活跃 D．获得的杂种植株一定能够表现亲本的优良性状 6．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是( ) A．只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因 B．高度分化的细胞处于离体状态时不能表现出全能性 C．植物细胞的全能性是植物组织培养技术的理论基础之一 D．配子不能表现出全能性的原因是它所含的基因比体细胞减少一 半 7．与植物体细胞杂交密切相关的叙述中错误的是( ) A．需要用纤维素酶和果胶酶 B．利用离心、振动、电激等诱导 C．利用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导 D．只能在同种生物中进行 8．在植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导 产生出细胞壁，参与这一过程的细胞器是( ) A．叶绿体、高尔基体 B．线粒体、高尔基体 C．叶绿体、线粒体 D．线粒体、内质网 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。据图分析回答： (1)① 过 程 所 用 物 质 为 ____________________________________________________________ ____________。 (2)将若干 a 和 b 等量混合后转移到培养基上培养，再经过②和③， c 的 细 胞 类 型 有 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________(不考虑 3 个或 3 个以上的细胞融合)。 (3)在采用化学法进行过程②时，一般是用________作为诱导剂。 (4)植物体细胞杂交与自然状况下的生殖细胞杂交相比，前者的主 要 意 义 是 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 (5) 上 述 培 育 新 植 株 的 方 法 所 包 括 的 技 术 手 段 有 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 [能力提升练] 10．下面的简式表示植物组织培养的大致过程，据此判断不正确 的是( ) ①――→脱分化②――→再分化③―→④ A．若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，则④可能出现不 同植物的遗传特性 B．若①是二倍体植物的花粉，则④是单倍体植株，经染色体加倍 后可得到稳定遗传的品种 C．若①是人参细胞，对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙 的产量 D．若①是具有杂种优势的农作物细胞，则用③进行繁育会发生性 状分离 11．为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究 小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是( ) A．过程①获得的原生质体需悬浮在质量浓度为 0.3g/mL 的蔗糖溶 液中 B．过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化 C．过程③需要用秋水仙素处理诱导细胞壁再生 D．原生质体虽无细胞壁但仍然保持细胞的全能性 12．下列关于植物体细胞杂交技术的叙述，错误的是( ) A．获得原生质体的过程需要用到纤维素酶和果胶酶 B．利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株 C．植物体细胞杂交过程就是原生质体融合的过程 D．可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞 13．如图为植物组织培养过程，有关说法正确的是( ) A．实验中②试管中细胞全能性最高 B．④试管中培育出的个体都是纯合子 C．①→②过程需要光照 D．①→④过程培养基保持不变 14．对于植物细胞工程的操作过程，下列表示方法错误的是( ) 15．关于番茄—马铃薯杂种植株，下列叙述不正确的是( ) A．若番茄细胞内有 m 条染色体，马铃薯细胞含 n 条染色体，则 “番茄—马铃薯”细胞内含(m＋n)条染色体 B．过程②结束后需要淘汰自身融合的细胞 C．过程③不存在细胞分裂 D．这项技术已经广泛应用到杂种植物的培育中 16．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐 病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体 片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供 体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如 下图。 据图回答下列问题： (1)过程①所需的酶是________________________。 (2)过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的________ 存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。 (3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗 透压，其作用是________________。原生质体经过________再生，进 而分裂和脱分化形成愈伤组织。 (4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和 ________植株的根尖制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形 态和数目。 (5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组 DNA 进行 PCR 扩增， 得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物 对双亲及再生植株 1～4 进行 PCR 扩增的结果。据图判断，再生植株 1～ 4 中一定是杂种植株的有________。 (6)对杂种植株进行________接种实验，可筛选出具有高抗性的杂 种植株。 [素养养成练] 17．马铃薯是一种重要的经济作物，传统的繁殖方式感染病毒严 重，导致产量大大降低。科研人员利用种苗脱毒技术可有效解决这个 问题，基本操作流程如下： 请回答问题： (1) 该 技 术 称 为 ______________ ， 其 理 论 基 础 是 ________________________。 (2)配制培养基，应加入一定量的琼脂、蔗糖、无机盐、维生素、 有 机 添 加 物 等 营 养 物 质 ， 蔗 糖 除 作 为 碳 源 外 ， 还 具 有 __________________的功能。 (3)利用种苗脱毒技术培育马铃薯，常用的培养基有脱分化培养基、 生 芽 培 养 基 、 生 根 培 养 基 ， 这 三 种 培 养 基 的 主 要 差 异 在 于 ____________________________________________________________ ____________ ________________________________________________________ ________________。 (4)在培育过程中，选取的外植体是________，原因是 ________________________________________________________ ________________。 (5)对形成的愈伤组织进行培养时需将外植体置于 25℃、无菌和 ________条件下培养，当试管苗长到 3～4 片叶时即可移栽。 课后分层检测案 5 1．解析：该过程中需利用植物体细胞杂交技术，需先利用纤维素 酶和果胶酶处理，以制备原生质体，A 正确；愈伤组织细胞不能进行 光合作用，需利用培养基中的有机物；其代谢类型应为异养需氧型，B 错误；该技术克服了远缘杂交不亲和的障碍，杂种细胞培育成完整植 株包括了有丝分裂及细胞分化为茎、叶、根等过程，C、D 正确。 答案：B 2．解析：形成愈伤组织，需要在消毒灭菌条件下进行。因为只有 在消毒灭菌条件下，才能保证培养出的组织、细胞避免感染，否则培 养基内将长出许多微生物，与离体细胞争夺营养与生存空间，使其不 能形成愈伤组织。由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、 茎、叶的植物体，因此不需要光照。 答案：C 3．解析：植物的茎尖、根尖的分生组织，分裂能力强，是植物组 织培养的理想材料，植物种子培养成植株的过程为自然生长发育，不 属于植物组织培养，A 错误；愈伤组织是一团未分化的细胞，B 正确； 植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，C 正确；通过调整激素 配比可以诱导脱分化过程，D 正确。 答案：A 4．解析：植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物， 又减少消毒剂对培养材料的伤害；形成的愈伤组织需先除去细胞壁得 到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞；细 胞分化的实质是基因的选择性表达；植物组织培养过程中，生根阶段 的培养基中通常应含有生长素类调节剂。 答案：B 5．解析：利用植物体细胞杂交技术可以获得新物种，A 正确；细 胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此根据酶的专一性原理，获得原 生质体的过程需要纤维素酶和果胶酶，B 正确；植物细胞中，高尔基 体与细胞壁的形成有关，因此杂种细胞再生细胞壁的过程中，高尔基 体比较活跃，C 正确；由于基因的选择性表达及基因的相互影响，获 得的杂种植株不一定能够表现亲本的优良性状，D 错误。 答案：D 6．解析：配子也具有发育成完整个体所必需的全部基因，花药离 体培养证明配子也具有并且能表现出全能性，细胞表达全能性的首要 前提是处于离体状态。 答案：C 7．解析：植物体细胞杂交时首先要用纤维素酶和果胶酶去除细胞 壁，得到原生质体后用物理法(如离心、振动、电激)或化学法(常用聚 乙二醇)诱导融合形成杂种细胞，再经植物组织培养形成杂种植株。植 物体细胞杂交能在不同生物之间进行，克服了远缘杂交不亲和的障碍。 答案：D 8．解析：细胞壁的形成过程与高尔基体密切相关，因为高尔基体 产生的许多小囊泡聚集形成了细胞壁的前体，线粒体在此过程中提供 能量。 答案：B 9．解析：(1)①是去除植物细胞壁的过程，所用的物质为纤维素酶 和果胶酶。(2)将若干 a 和 b 等量混合后转移到培养基上培养，c 的细胞 类型包括没有融合的细胞、相同细胞的融合和不同细胞的融合，即 AA、 BB、AAAA、BBBB、AABB。(3)在采用化学法进行过程②时，一般是 用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(4)植物体细胞杂交的主要意义是克服了 不同生物间远缘杂交不亲和的障碍。(5)植物体细胞杂交过程首先进行 细胞融合，融合形成杂种细胞后再经过植物组织培养技术形成杂种植 株。 答案：(1)纤维素酶和果胶酶 (2)AA、BB、AAAA、BBBB、AABB (3)聚乙二醇(PEG) (4)克服了不同生物间远缘杂交不亲和的障碍 (5) 细胞融合、植物组织培养 10．解析：若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞，由于具 有两种生物的遗传物质，则④可能会出现不同植物的遗传特性，A 正 确；若①是花粉，由配子发育而成的个体是单倍体植株，经染色体加 倍后可得到能稳定遗传的纯合子，B 正确；若①是人参细胞，②为愈 伤组织，进行扩大培养可提高细胞产物人参皂甙的产量，C 正确；若 ①是具有杂种优势的农作物细胞，由于植物组织培养属于无性繁殖， 则用③进行繁育不会发生性状分离，D 错误。 答案：D 11．解析：过程①获得的原生质体需悬浮在等渗溶液中，若将得 到的细胞置于 30%的蔗糖溶液中，细胞失水，则会发生皱缩，A 错误； 过程②需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化，B 错误；过程③中 细胞壁的再生，不需要用秋水仙素诱导，C 错误；原生质体虽无细胞 壁，但细胞内的遗传物质未改变，仍保持细胞的全能性，D 正确。 答案：D 12．解析：植物细胞去壁后得到原生质体，去壁时需要用纤维素 酶和果胶酶，A 正确；利用植物体细胞杂交可以获得多倍体植株，B 正确；植物体细胞杂交的过程包括原生质体融合和植物组织培养过程， C 错误；杂种细胞中的染色体数目与原来的生物体细胞中不同，D 正 确。 答案：C 13．解析：实验中②试管中的愈伤组织细胞全能性最高，A 正确； ④试管中培育出的个体不一定是纯合子；如果外植体取自纯合子，培 育出的个体则一定是纯合子，如果外植体取自杂合子，培育出的个体 则一定是杂合子，B 错误；①→②过程为脱分化的过程，不需要光照， C 错误；①→②过程为脱分化的过程，②→③过程为再分化过程，脱 分化和再分化过程中所用的培养基成分不同，D 错误。 答案：A 14．解析：通过基因工程的方法和植株组织培养过程获得了具有 新性状的植株，A 正确；图示为植物体细胞杂交的方法获得了杂种细 胞，进而通过植物组织培养技术获得了杂种植株的技术流程，B 正确； 图示为获得抗虫植物的操作流程，C 正确；植物细胞与动物细胞融合 前需要去除细胞壁的操作，图示中直接杂交的过程是错误的，D 错误。 答案：D 15．解析：植物体细胞杂交形成的杂种细胞染色体数目为二者之 和，A 正确；细胞融合会形成自身融合的细胞和杂种细胞，故需要淘 汰自身融合的细胞，B 正确；杂种原生质体会进行细胞分裂，会再生 细胞壁，C 错误；植物体细胞杂交技术已经广泛应用到杂种植物的培 育中，D 正确。 答案：C 16．解析：(1)图中①表示采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁的过 程。(2)用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰 菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，因此可通过观察 叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体没有细胞壁 的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，以避免原 生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性；原生质体通过再生细胞壁 形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。(4)染色体在显微镜下能观察到， 要观察染色体型可以与双亲的进行比较，观察染色体要经过解离、漂 洗、染色和制片后再使用显微镜进行观察。(5)根据图谱，花椰菜含有 碱基对为 300 和 600 的 DNA 片段，黑芥还有碱基对为 1 000、1 300 和 1 500 的片段，再生植株 3，只含有长度为 300 和 600 的片段，与花椰 菜一致，1、2、4 既含有花椰菜 DNA 片段，又含有黑芥 DNA 片段， 为杂种植株。(6)对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的即为具有高 抗性的杂种植株。 答案：(1)纤维素酶和果胶酶 (2)叶绿体 (3)保持原生质体完整性 细胞壁 (4)双亲(或：花椰菜和黑芥) (5)1、2、4 (6)黑腐病菌 17．解析：(1)配制培养基→外植体的取材和消毒→剥离和接种→ 培养和移栽→结果检测，应用的是植物组织培养技术，理论基础是植 物细胞具有全能性。(2)蔗糖在培养基中，可作为碳源，也可为植物生 长提供能量且维持一定的渗透压。(3)植物组织培养中的关键性激素是 生长素和细胞分裂素；这两种激素比例不同会影响植物细胞发育方向， 生长素与细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成， 比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成。(4)由于茎尖、芽尖分生 区无病毒或低毒，因此常作为植物组织培养中的外植体。(5)植物生长 需要进行光合作用，因此，需将外植体置于 25℃、无菌和光照条件下 培养，当试管苗长到 3～4 片叶时即可移栽。 答案：(1)植物组织培养 植物细胞的全能性 (2)提供能量和维持 渗透压 (3)生长素和细胞分裂素的用量比例不同 (4)茎(芽)尖 茎(芽) 尖分生区无病毒或低毒 (5)光照