第1節(jié)植物細胞工程第1課時植物細胞工程的基本技術必備知識基礎練1.下列有關植物細胞全能性的敘述,錯誤的是()A.植物體只有體細胞才具有發(fā)育成完整個體所需的全部基因B.植物體細胞全能性是植物體細胞雜交的理論基礎C.高度分化的植物體細胞只有在離體狀態(tài)下才有可能表現(xiàn)出全能性D.植物體的根、莖、葉、花等器官內的細胞一般都具有全能性2.(2022河北邢臺高二月考)愈傷組織進行分化并產(chǎn)生出植物的各種組織和器官,進而發(fā)育成完整的植株,通常需要適合的()①光照②溫度③營養(yǎng)物質④激素A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④3.(2022河北張家口一中高二月考)下列有關植物組織培養(yǎng)過程中愈傷組織的說法,不正確的是()A.愈傷組織是離體植物細胞經(jīng)過脫分化和再分化形成的B.培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比值不同,愈傷組織分化的結果不同C.愈傷組織為具有分生能力的薄壁細胞D.愈傷組織在一定條件下培養(yǎng)可以形成完整的植株4.某興趣小組研究了培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素含量的比值對煙草愈傷組織分化的影響,得到如下表所示結果。組別生長素細胞分裂素分化狀況甲20.02分化形成根乙20.2不分化丙20.5分化形成芽下列敘述不正確的是()A.愈傷組織在生長過程中細胞的核膜、核仁會出現(xiàn)周期性變化B.培養(yǎng)在乙組培養(yǎng)基中的煙草愈傷組織細胞喪失了細胞全能性C.兩種激素含量比值的變化會導致愈傷組織細胞出現(xiàn)穩(wěn)定性差異D.生長素與細胞分裂素含量的比值高時有利于愈傷組織分化形成根5.將菊花外植體接種到培養(yǎng)基中,可以培育出菊花試管苗。下列敘述正確的是()A.將菊花莖段插入時應注意方向,不要倒插,是為了防止雜菌污染B.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的只是調節(jié)滲透壓C.培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的含量比值高時,有利于根的形成D.長出叢芽和生根的過程中菊花組織細胞的遺傳物質要發(fā)生改變6.為了培育菊花新品種,科學家利用二倍體野生夏菊和六倍體栽培秋菊進行植物體細胞雜交,培育過程如下圖所示。下列有關敘述正確的是()A.野生夏菊和栽培秋菊通過植物體細胞雜交得到四倍體植株B.d植株含有夏菊和秋菊的遺傳物質,形成d植株的過程中,遺傳物質的傳遞遵循孟德爾的遺傳規(guī)律C.①過程常選擇酶解法去除細胞壁,一般在等滲溶液中進行D.與②過程有關的細胞器只有高爾基體比較活躍7.菊花的組織培養(yǎng)過程中體現(xiàn)無菌操作的有()①用體積分數(shù)為70%的酒精擦拭超凈工作臺臺面②自來水沖洗菊花莖段③無菌水清洗外植體④將外植體在次氯酸鈉溶液中處理30min⑤無菌吸水紙?zhí)幚恝夼囵B(yǎng)基滅菌⑦不經(jīng)滅菌的培養(yǎng)基A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥C.①②④⑤⑥ D.①②④⑤⑦8.(2022江蘇淮安馬壩高中高二期中)下圖為“番茄—馬鈴薯”的培育過程示意圖,下列有關敘述正確的是()A.獲得a、b細胞需要用胰蛋白酶和果膠酶處理B.誘導a、b細胞融合的化學試劑一般為秋水仙素C.a、b細胞融合為c細胞的原理是細胞膜具有流動性D.d、e、f過程表示植物的組織培養(yǎng)過程,e、f分別為脫分化和再分化9.(2022福建閩粵名校聯(lián)盟高二聯(lián)考)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗,過程如圖所示。下列相關敘述錯誤的是()切取潔凈的A.步驟②可用酒精溶液和次氯酸鈉溶液進行消毒B.步驟③切取的組織塊要帶有形成層,便于誘導形成愈傷組織C.從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)D.步驟⑤要進行照光培養(yǎng),從而誘導細胞合成葉綠素10.(2022福建南平松溪二中高二月考)某實驗小組用紫外線照射法去除某種煙草細胞的細胞核,獲得保留細胞質(含葉綠體)且具有鏈霉素抗性的細胞甲,再與無鏈霉素抗性的該種煙草細胞乙進行體細胞雜交,篩選出雜種細胞丙,進而培育成雜種植株。下列敘述錯誤的是()A.培育形成的雜種植株與原有的煙草植株存在生殖隔離B.細胞甲、乙雜交前,需用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁C.為獲得雜種細胞丙,可利用含鏈霉素的選擇性培養(yǎng)基進行篩選D.雜種細胞發(fā)育為雜種植株須經(jīng)外源生長素和細胞分裂素的誘導11.(2022山東師范大學附中高二月考)為拓寬白菜育種的基因資源,改良白菜品質,研究人員以白菜(2n=20,AA)和甘藍(2n=18,CC)為材料進行植物體細胞雜交,得到雜種植物。對兩種親本和某融合植株進行細胞DNA含量檢測,結果如圖。下列說法正確的是()A.白菜的DNA相對含量較少說明其基因數(shù)量比甘藍少B.操作中只能用PEG誘導原生質體融合C.該技術需要再生細胞壁后才能進行植物組織培養(yǎng)D.檢測結果說明待檢測植株為白菜—甘藍雜種植株12.下圖表示菊花莖段細胞通過無菌操作接種到試管培養(yǎng)基上后,在一定的條件下,形成試管苗的培育過程,請據(jù)圖回答下列問題。(1)要促進細胞分裂生長,培養(yǎng)基中應有營養(yǎng)物質和激素。營養(yǎng)物質包括和小分子有機物,激素包括細胞分裂素和兩類植物激素。

(2)此過程依據(jù)的原理是。A和B階段主要進行的分裂方式是,B階段除了細胞分裂外,還進行細胞等。

(3)此過程要無菌操作,主要是指對進行滅菌處理。B階段需要光照,原因是。

(4)試管苗的根細胞沒有葉綠素,而葉的葉肉細胞具有葉綠素,這是基因的結果。

關鍵能力提升練13.植物利用硝酸鹽需要硝酸還原酶,現(xiàn)有兩種煙草硝酸還原酶缺失突變體,為探究兩種突變體的突變是否在同一基因位點上,研究人員將兩種突變體進行植物體細胞雜交。下列分析正確的是()A.兩種突變體均不能在以硝酸鹽作為唯一氮源的培養(yǎng)基上生長B.誘導兩種突變體進行植物體細胞雜交時應先用膠原蛋白酶酶解得到原生質體C.可用高Ca2+—高pH誘導原生質體融合,細胞膜融合是細胞融合完成的標志D.若雜種細胞能在硝酸鹽培養(yǎng)基上正常生長,說明兩種突變體的突變位點相同14.(2022湖北鄂東南師范高中聯(lián)盟高二期中)植物組織培養(yǎng)過程中無菌操作很重要,某植物組織培養(yǎng)實驗室培養(yǎng)的菊花愈傷組織被真菌嚴重污染,為查找污染原因設計了4個實驗,實驗遵循單一變量原則,得到下列實驗結果,據(jù)此可得出的初步結論是()A.提高培養(yǎng)溫度能解決污染問題B.調整培養(yǎng)基pH能解決污染問題C.延長培養(yǎng)基滅菌時間能解決污染問題D.污染主要來自組織培養(yǎng)的離體組織15.(2022遼寧鞍山高二月考)將菊花外植體接種到MS培養(yǎng)基中,可以培育出菊花試管苗。下列敘述不正確的是()A.配制MS培養(yǎng)基母液時,微量元素一般濃縮100倍B.培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng),同時調節(jié)滲透壓C.該培養(yǎng)基的pH偏堿性D.長出叢芽和生根的過程中基因選擇性表達16.(多選)20世紀70年代,以植物細胞克隆為代表的細胞工程誕生。隨后,植物花藥培養(yǎng)、原生質體培養(yǎng)以及植物體細胞雜交技術得以確立和發(fā)展,標志著植物細胞工程技術進入了高速發(fā)展的階段。下列有關說法正確的是()A.在胡蘿卜組織培養(yǎng)過程中,愈傷組織的培養(yǎng)過程只需要滅菌和適溫恒溫的條件B.試管苗可以直接移栽入土C.在進行植物體細胞雜交之前,必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,獲得原生質體D.誘導原生質體融合的化學法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等17.(多選)如圖是“白菜—甘藍”雜種植株的培育過程。下列說法正確的是()A.植物體細胞雜交技術體現(xiàn)了植物細胞膜的功能特性B.愈傷組織的代謝類型是異養(yǎng)需氧型C.上述培育過程中包含有絲分裂、細胞分化和減數(shù)分裂等過程D.“白菜—甘藍”雜種植株產(chǎn)生的變異屬于染色體變異18.(2022浙江高二期中)通過細胞工程技術,利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(甲耐鹽、乙高產(chǎn)),培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請完善下列實驗流程并回答問題。(1)圖中B是,D是具有優(yōu)良性狀的幼芽。D長成的幼苗需要選擇的原因是。

(2)由C形成植株的過程利用了技術,形成愈傷組織需要經(jīng)過過程,愈傷組織形成D需要經(jīng)過過程。整個培養(yǎng)過程要在的條件下進行。

(3)圖示技術在打破,實現(xiàn)遠緣雜交育種,培育植物新品種方面展示出獨特的優(yōu)勢。

(4)已知甲、乙植物分別為四倍體、二倍體,則得到的“甲—乙植株”屬于倍體植株。

第1課時植物細胞工程的基本技術1.A解析植物體的體細胞和生殖細胞都具有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因,A項錯誤;植物體細胞雜交的結果是培養(yǎng)出雜種植株,因此植物體細胞的全能性是植物體細胞雜交技術的理論基礎,B項正確;植物體細胞表現(xiàn)出全能性的前提條件是植物的器官、組織或細胞為離體狀態(tài),C項正確;植物體的根、莖、葉、花等器官內的細胞一般都具有全能性,D項正確。2.D解析再分化形成植株的過程中給予適宜的光照,原因是葉綠素的合成需要光照,另外試管苗需要光進行光合作用制造有機物提供營養(yǎng)物質,①符合題意;溫度影響酶的活性,進而影響植物組織培養(yǎng)過程,②符合題意;愈傷組織的代謝類型是異養(yǎng)需氧型,需要提供營養(yǎng)物質,③符合題意;生長素和細胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過程中非常重要,被稱為“激素杠桿”,在再分化過程中,生長素比例高,促進根的分化,細胞分裂素比例高,促進芽的分化,④符合題意。3.A解析愈傷組織是離體植物細胞經(jīng)過脫分化形成的,A項錯誤;培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比值不同,愈傷組織分化的結果不同,B項正確;愈傷組織為具有分生能力的薄壁細胞,C項正確;愈傷組織在一定條件下培養(yǎng)可以再分化形成完整的植株,D項正確。4.B解析愈傷組織是植物細胞脫分化后形成的,能夠繼續(xù)進行有絲分裂,所以愈傷組織在生長過程中細胞的核膜、核仁會出現(xiàn)周期性變化,A項正確;培養(yǎng)在乙組培養(yǎng)基中的煙草愈傷組織雖然不分化,但沒有喪失細胞全能性,條件適合的情況下仍然可以發(fā)育為一個完整的新個體,B項錯誤;據(jù)表分析,兩種激素含量比值的變化會導致愈傷組織出現(xiàn)不同的分化方向,即細胞出現(xiàn)穩(wěn)定性差異,C項正確;從題表數(shù)據(jù)可知,生長素與細胞分裂素含量的比值高時有利于愈傷組織分化形成根,D項正確。5.C解析將菊花莖段插入時應注意方向,不要倒插,是為了生長素能夠進行極性運輸,保證成活率,A項錯誤;植物組織培養(yǎng)時在培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調節(jié)滲透壓,B項錯誤;生長素與細胞分裂素的含量比值高時,有利于根的形成,C項正確;長出叢芽和生根的過程是細胞分化的結果,菊花組織細胞的遺傳物質沒有發(fā)生改變,D項錯誤。6.C解析野生夏菊是二倍體,栽培秋菊是六倍體,兩者通過植物體細胞雜交得到的是八倍體植株,A項錯誤;d植株含有夏菊和秋菊的遺傳物質,形成d植株的過程中,遺傳物質的傳遞不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律,B項錯誤;①過程表示通過酶解法去除細胞壁,為了防止原生質體變形,該過程需要在等滲溶液中進行,C項正確;②過程表示融合后的原生質體再生出細胞壁,形成雜種細胞c,該過程中較活躍的細胞器有高爾基體、線粒體等,D項錯誤。7.B解析用體積分數(shù)為70%的酒精擦拭超凈工作臺臺面,避免接種過程中感染雜菌;自來水沖洗是為了沖掉菊花莖段上的灰塵、泥土等,而自來水中含有雜菌;無菌水清洗是為了洗去外植體上的酒精等,不用自來水是為了防止自來水中的雜菌污染外植體;在次氯酸鈉溶液中處理30min是為了給外植體消毒;使用無菌吸水紙的目的是在吸干外植體表面水分的同時防止雜菌污染;培養(yǎng)基滅菌是為了防止培養(yǎng)基上長出雜菌。8.C解析植物體細胞在雜交之前,必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,獲得原生質體;誘導a、b細胞融合的化學試劑一般為聚乙二醇;d、e分別為脫分化和再分化過程。9.D解析外植體消毒可用體積分數(shù)70%的酒精配合使用一定濃度的次氯酸鈉溶液,A項正確;形成層容易誘導形成愈傷組織,因此步驟③切取的組織塊中要帶有形成層,B項正確;步驟⑤脫分化和步驟⑥再分化培養(yǎng)基中細胞分裂素和生長素的含量、比例不同,所以從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng),C項正確;⑤表示脫分化,需要進行避光培養(yǎng),D項錯誤。10.A解析培育形成的雜種植株丙具有細胞乙的細胞核,與原有的煙草植株甲屬于同一物種,不存在生殖隔離,A項錯誤;細胞甲、乙雜交前,需用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,制備原生質體,然后誘導原生質體融合,B項正確;雜種細胞丙具有鏈霉素的抗性,在培養(yǎng)基上加入鏈霉素,使未融合的乙細胞以及乙細胞和乙細胞融合的細胞不能存活,從而篩選出雜種細胞丙,C項正確;利用組織培養(yǎng)技術使雜種細胞發(fā)育為雜種植株,該過程須經(jīng)外源生長素和細胞分裂素的誘導,D項正確。11.C解析基因通常是具有遺傳效應的DNA片段,白菜的DNA相對含量較少,不一定其基因數(shù)量比甘藍少,A項錯誤;誘導原生質體融合可以用化學法(PEG融合法、高Ca2+—高pH融合法等),也可以用物理法(電融合法、離心法等),B項錯誤;原生質體融合成功的標志是再生出新的細胞壁,故該技術需要再生細胞壁后才能進行植物組織培養(yǎng)得到完整植株,C項正確;據(jù)圖可知,白菜DNA相對含量約為50,甘藍DNA相對含量約為75,待檢測植株DNA相對含量大于150,說明待檢測植株不是白菜—甘藍雜種植株,可能為甘藍—甘藍雜種植株,D項錯誤。12.答案(1)無機物生長素(2)植物細胞的全能性有絲分裂分化(3)培養(yǎng)基芽發(fā)育成葉,葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照條件(4)選擇性表達解析植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細胞接種到經(jīng)滅菌的培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基含有供組織細胞生長發(fā)育所需要的無機物和小分子有機物,還有調節(jié)細胞脫分化和再分化的細胞分裂素和生長素。由外植體發(fā)育成試管苗,脫分化階段細胞進行有絲分裂,再分化階段愈傷組織細胞經(jīng)有絲分裂和細胞分化形成試管苗,此階段需要光照,原因是葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照條件。13.A解析據(jù)題可知,植物利用硝酸鹽需要硝酸還原酶,兩種突變體煙草硝酸還原酶都缺失,因此均不能在以硝酸鹽作為唯一氮源的培養(yǎng)基上生長,A項正確;植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此先用纖維素酶和果膠酶酶解得到原生質體,B項錯誤;植物細胞融合完成的標志是再生形成新的細胞壁,C項錯誤;若雜種細胞能在硝酸鹽培養(yǎng)基上正常生長,說明兩種突變體的植物體細胞雜交后代能夠合成硝酸還原酶,即兩種突變體的突變基因位點不同,D項錯誤。14.D解析本實驗自變量為培養(yǎng)基滅菌時間、離體組織滅菌時間、培養(yǎng)基pH和培養(yǎng)溫度,因變量為污染率,污染率與培養(yǎng)基滅菌時間、培養(yǎng)基pH以及培養(yǎng)溫度并沒有規(guī)律性關系;離體組織滅菌時間越長,污染率越低,因此可得出污染的主要來源是離體組織。15.C解析MS培養(yǎng)基的pH直接影響到對離子的吸收,過酸或過堿都