2020高中生物 專題2 細胞工程 2.1 第1課時 植物細胞工程的基本技術(shù)課時精練（含解析）新人教版選修3

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1、植物細胞工程的基本技術(shù) [基礎(chǔ)對點] 知識點一　細胞工程和細胞的全能性 1.下列生物技術(shù)不屬于細胞工程領(lǐng)域的是(　　) A．植物組織培養(yǎng)技術(shù) B．轉(zhuǎn)基因技術(shù) C．動物克隆技術(shù) D．植物體細胞雜交技術(shù) 答案　B 解析　細胞工程是在細胞水平或細胞器水平上進行的操作。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的操作對象為基因，即DNA分子水平上的操作技術(shù)，B符合題意。 2．下列有關(guān)細胞全能性的敘述，不正確的是(　　) A．受精卵在自然條件下能發(fā)育形成完整個體，因此全能性最高 B．生物體內(nèi)細胞由于分化，全能性不能表達 C．卵細胞與受精卵一樣，細胞未分化，全能性很高 D．植物細胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表

2、現(xiàn)出全能性 答案　C 解析　受精卵是個體發(fā)育的起點，在自然條件下，通過細胞的分裂、分化形成完整的個體，所以受精卵的全能性最高，A正確；體內(nèi)的每一個體細胞都是由受精卵通過有絲分裂形成的，除哺乳動物成熟的紅細胞外都含有發(fā)育成完整個體所必需的全部基因，理論上講都應(yīng)該具有全能性，但由于細胞分化，基因在不同的細胞中選擇性表達，因而生物體內(nèi)的體細胞并沒有表現(xiàn)出全能性，B正確；卵細胞在一定條件下，全能性比體細胞高，但與受精卵不同，卵細胞的分化程度也很高，C錯誤；分化的植物細胞盡管具有全能性，但如果全能性要表達，必須在一定條件下對植物細胞進行離體培養(yǎng)，D正確。 3．下列事實中，可以體現(xiàn)細胞全能性的是(　

3、　) ①利用胡蘿卜韌皮部的細胞培育出植株?、谵D(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花葉肉細胞培育出植株?、鄯洋w細胞與馬鈴薯體細胞融合后培育出植株?、芾眯←溁ㄋ庪x體培育出單倍體植株　⑤蜜蜂未受精的卵發(fā)育成雄蜂 A．只有①④⑤ B．只有①②③ C．只有①②④⑤ D．①②③④⑤ 答案　D 解析　植物組織培養(yǎng)、雜交體細胞培育成植株、單倍體育種的原理都是細胞的全能性。①、④屬于植物組織培養(yǎng)；②利用了基因工程和植物組織培養(yǎng)的方法；③利用了細胞融合和植物組織培養(yǎng)的方法；⑤是蜜蜂的孤雌生殖，體現(xiàn)了卵細胞的全能性，D正確。 知識點二　植物組織培養(yǎng) 4.韌皮部細胞是高度分化的植物細胞，用韌皮部細胞進行組織培養(yǎng)

4、可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是(　　) A．該愈傷組織是細胞經(jīng)過脫分化和細胞分裂形成的 B．該愈傷組織的細胞沒有全能性 C．該愈傷組織由排列疏松的薄壁細胞組成 D．該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu) 答案　B 解析　愈傷組織是由外植體經(jīng)過脫分化和分裂形成的，A正確；愈傷組織細胞含有該生物全部的遺傳物質(zhì)，具有全能性，且全能性比外植體高，B錯誤；愈傷組織是高度液泡化，無定形狀態(tài)薄壁細胞組成的排列疏松、無規(guī)則的組織，C正確；愈傷組織經(jīng)過再分化可以形成胚狀體，D正確。 5．如圖為將胡蘿卜的離體組織在一定條件下培育形成試管苗的過程示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A

5、．利用此過程獲得的試管苗可能為雜合子 B．①②過程中都會發(fā)生細胞的增殖和分化 C．多倍體植株的培育必須經(jīng)過如圖所示過程 D．此過程依據(jù)的生物學(xué)原理是細胞膜具有流動性 答案　A 解析　圖示為植物組織培養(yǎng)過程，利用此過程獲得的試管苗的基因型與離體組織所屬個體的基因型相同，可能為雜合子，也可能為純合子，A正確；①是脫分化過程，沒有發(fā)生細胞分化，B錯誤；多倍體植株的培育一般不需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，是采用秋水仙素或低溫誘導(dǎo)來處理萌發(fā)的種子或幼苗，C錯誤；此過程依據(jù)的原理是細胞的全能性，D錯誤。 知識點三　植物體細胞雜交技術(shù) 6.下列關(guān)于植物體細胞雜交的敘述，錯誤的是(　　) A．不同

6、種植物原生質(zhì)體融合的過程屬于植物體細胞雜交過程 B．融合的原生質(zhì)體仍具有再生細胞壁、連續(xù)分裂并長成完整植株的能力 C．參與雜種細胞的細胞壁形成的細胞器主要是線粒體和核糖體 D．原生質(zhì)體融合成功的標志為雜種細胞再生出細胞壁 答案　C 解析　植物體細胞雜交過程包括不同種植物原生質(zhì)體的融合、融合原生質(zhì)體再生出細胞壁形成雜種細胞、雜種細胞發(fā)育為雜種植株的過程，A、B正確；參與植物細胞壁形成的細胞器主要是高爾基體和線粒體，C錯誤；雜種細胞再生出細胞壁是細胞融合成功的標志，D正確。 7．如圖所示是白菜—甘藍的培育流程，下列敘述錯誤的是(　　) A．過程①用到的酶是纖維素酶和果膠酶 B．

7、過程②常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇 C．經(jīng)過過程④獲得的細胞的全能性提高 D．經(jīng)過過程⑤細胞的全能性降低，最終失去全能性 答案　D 解析　植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以去除細胞壁應(yīng)用纖維素酶和果膠酶，A正確；過程②為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，常用的化學(xué)試劑為聚乙二醇，B正確；雜種細胞是已經(jīng)分化的細胞，而愈傷組織是由未分化的細胞組成，所以愈傷組織的全能性要高于雜種細胞，C正確；無論是已分化的還是未分化的植物細胞都具有全能性，D錯誤。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 8．如圖為植物體細胞雜交過程示意圖。下列說法不正確的是(　　) A．植物體細胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服

8、遠緣雜交不親和的障礙 B．雜種細胞經(jīng)過④和⑤過程可以培育成雜種植株說明雜種細胞具有全能性 C．盡管愈傷組織可以進行光合作用，但其培養(yǎng)基中仍需要糖類、氨基酸等有機營養(yǎng)物質(zhì) D．若細胞A的基因型為Rr，細胞B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy 答案　C 解析　植物體細胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服遠緣雜交不親和的障礙，A正確；雜種細胞經(jīng)過脫分化和再分化過程可以培育成雜種植株，說明雜種細胞具有全能性，B正確；愈傷組織中細胞沒有形成葉綠體，不能進行光合作用，其培養(yǎng)基中需要糖類、氨基酸等有機營養(yǎng)物質(zhì)，C錯誤；若細胞A的基因型為Rr，細胞B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基

9、因型為RrYy，D正確。 [能力提升] 9．下圖是“番茄—馬鈴薯”雜種植株的培育過程，其中①～⑤表示過程，字母表示細胞、組織或植株。下列說法正確的是(　　) A．①表示低滲溶液中用酶解法處理植物細胞獲得原生質(zhì)體 B．e是一團有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞 C．可根據(jù)質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細胞的細胞壁是否再生 D．植物有性雜交和體細胞雜交都能克服遠緣雜交不親和的障礙 答案　C 解析　原生質(zhì)體在低滲溶液中會吸水漲破，應(yīng)將細胞置于等滲溶液中進行酶解處理，A錯誤；e是植物細胞脫分化后形成的一種無特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞，B錯誤；質(zhì)壁分離是指原生質(zhì)層與細胞壁分離的現(xiàn)象，故可根據(jù)是否發(fā)生質(zhì)壁

10、分離現(xiàn)象來鑒定雜種細胞的細胞壁是否再生，C正確；植物有性雜交不能克服遠緣雜交不親和的障礙，D錯誤。 10．下圖表示基因型為AaBb的水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的培育過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．愈傷組織是花粉細胞通過有絲分裂后形成的不規(guī)則的細胞團 B．該過程屬于有性生殖 C．為促進花粉細胞分裂生長，在培養(yǎng)基中應(yīng)加入適宜濃度的生長素等激素 D．試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb 答案　D 解析　花粉是通過減數(shù)分裂形成的，其基因型為AB或Ab或aB或ab，由花粉發(fā)育而來的個體未經(jīng)秋水仙素處理，是單倍體，D錯誤。

11、 11．如圖所示為胡蘿卜的韌皮部細胞通過無菌操作接入試管后，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(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素。營養(yǎng)物質(zhì)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________進行滅菌消毒。B階段需要光照，原因是______________________________。 (4)試管苗

12、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(jié)果。 答案　(1)無機物　生長素 (2)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 (4)選擇性表達 解析　植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基中應(yīng)含有供組織細胞生長發(fā)育所需的無機物和小分子有機物，還有調(diào)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)育到試管苗，脫分化階段細胞進行有絲分裂，再分化階段愈傷組織經(jīng)細胞有絲分裂和分化形成試管苗，此階段需要光照，原因是葉綠素的合成需要光照。 12．科學(xué)家將分離得到的成熟的胡蘿卜韌皮部細胞進行如圖所示實驗，最終由單個細胞發(fā)育

13、成了完整的新植株。請回答下列問題。 (1)科學(xué)家所用的這種生物技術(shù)叫做______________。該項技術(shù)表明，當植物細胞處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、________和其他外界條件的作用下，可表現(xiàn)出____________，發(fā)育成完整植株。 (2)圖中B過程稱為________，通過B過程產(chǎn)生的愈傷組織細胞與根韌皮部細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)________(填“相同”或“不同”)，其根本原因是_______________________________________________________________。 (3)某課外小組同學(xué)用愈傷組織同時進行了兩組實驗：甲組培養(yǎng)基中含3

14、%的蔗糖，乙組培養(yǎng)基中不含蔗糖，經(jīng)滅菌后接種，每組實驗再分成兩個小組，分別在光下和暗處培養(yǎng)。1個月后，觀察植物體生長、分化情況，結(jié)果如下表。 培養(yǎng)條件 甲組 乙組 光下 正常生長，分化 不生長，死亡 暗處 正常生長，不分化 不生長，死亡 由此得出的結(jié)論： ①___________________________________________________________； ②___________________________________________________________。 答案　(1)植物組織培養(yǎng)　(植物)激素　全能性 (2)脫分化

15、　不同　基因的選擇性表達 (3)①愈傷組織的生長、分化過程需要蔗糖　②光照能夠促進細胞分化 解析　(1)將胡蘿卜韌皮部細胞發(fā)育成完整新植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。該技術(shù)表明，當植物細胞處于離體狀態(tài)時，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和其他外界條件的作用下，可表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整植株。 (2)圖中B為脫分化過程。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織細胞是無定形狀態(tài)的薄壁細胞，其形態(tài)結(jié)構(gòu)與根韌皮部細胞不同，兩者不同的根本原因是基因的選擇性表達。 (3)從表中可以看出，培養(yǎng)基中含有蔗糖時，細胞能生長和分化，而培養(yǎng)基中沒有蔗糖時，細胞不生長，死亡，說明愈傷組織生長、分化過程需要蔗糖；在光下培養(yǎng)時，細胞能分化，

16、而在暗處培養(yǎng)時，細胞不能分化，說明光能夠促進細胞分化。 13．科學(xué)家以番茄(2N)和馬鈴薯(4N)為材料利用如圖所示的技術(shù)得到“番茄—馬鈴薯”植株。請回答下列問題： (1)獲得a、b所選用的酶為______________，c和d的名稱依次是________________、________。 (2)圖示的技術(shù)名稱是______________________；由d培育成植株的過程運用的技術(shù)手段是________________，其依據(jù)的原理是__________________。 (3)過程②稱為________________，所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是________，③過程成功

17、的標志是________________________。 (4)過程④是________，⑤過程中細胞增殖的方式為________，誘導(dǎo)f中植株生根時培養(yǎng)基中生長素與細胞分裂素的比值較④過程的________(填“高”或“低”)；最終獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于________倍體植株。 答案　(1)纖維素酶和果膠酶　正在融合的原生質(zhì)體　雜種細胞 (2)植物體細胞雜交技術(shù)　植物組織培養(yǎng)　植物細胞的全能性 (3)原生質(zhì)體融合　PEG(聚乙二醇)　雜種細胞再生出細胞壁(或形成新的細胞壁) (4)脫分化　有絲分裂　高　六 解析　(1)①為去壁過程，該過程需要采用酶解法，即使用纖維素酶和果

18、膠酶去除細胞壁獲得原生質(zhì)體a、b；②是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程，c是正在融合的原生質(zhì)體，d是經(jīng)過③過程再生細胞壁后形成的雜種細胞。 (2)圖示為通過植物體細胞雜交技術(shù)獲得“番茄—馬鈴薯”植株的過程，由雜種細胞培育成植株運用的技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng)，其依據(jù)的原理是植物細胞的全能性。 (3)②是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程，所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是PEG(聚乙二醇)，③是再生細胞壁的過程，成功的標志是形成新的細胞壁。 (4)④是脫分化形成愈傷組織的過程，由愈傷組織再分化形成試管苗的過程中細胞增殖的方式是有絲分裂，誘導(dǎo)分化過程中生長素與細胞分裂素的比值高時促進根的分化，獲得的“番茄—馬鈴薯”具有二者的染色體，為異源六倍體植株。 - 7 -