2018_2019学年高中生物第3章细胞工程3.1植物细胞工程练习(含解析)北师大版选修3

植物细胞工程
基础巩固
1植物组织培养的理论依据是( )
A.培养基中营养物质全面
B.细胞的全能性
C.细胞的分裂
D.细胞的分化
解析:植物组织培养的原理是细胞的全能性。

答案:B
2某同学在进行植物组织培养过程中,发现只分裂而不分化出芽和根,最可能的原因是( )
A.未见阳光
B.培养时间不够
C.培养基营养物质过多
D.细胞分裂素和生长素配比不对
解析:愈伤组织产生根或芽,取决于生长素和细胞分裂素用量的比例,当生长素/细胞分裂素的比值高时,有利于根的分化,抑制芽的形成;比例适中时,愈伤组织只生长不分化;比值低时,有利于芽的分化,抑制根的形成。

答案:D
3下列关于植物组织培养的叙述,错误的是( )
A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
解析:培养基中加入蔗糖的目的一方面可以提供营养,另一方面可以调节渗透压;在整个组织培养过程中影响再分化的关键是生长素和细胞分裂素的使用比例和使用顺序;组织培养过程中的第一个关键环节是脱分化,从而形成愈伤组织;组织培养的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞,因此获得的愈伤组织的基因组成不一定相同。

答案:D
4下列有关小麦种胚的组织培养的实验叙述,错误的是( )
A.利用了细胞全能性的原理
B.在特定的营养和激素条件下,小麦的种胚脱分化形成愈伤组织,继续培养就会经再分化生成幼苗,进而发育成完整的小麦植株
C.在实验过程中对培养基、所用器皿进行严格灭菌,对实验材料进行消毒处理
D.培养成幼苗后,就进行炼苗处理,在炼苗过程中在培养瓶中加入少量的水防止生霉
解析:在特定的营养和激素条件下,小麦的种胚可能脱分化形成愈伤组织,把愈伤组织转移到再分化培养基上可以再分化生成幼苗。

答案:B
5下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是( )
①不同种植物叶肉细胞融合时,应先去掉细胞膜②叶肉细胞脱分化后,可形成无定形状态的薄壁细胞③叶肉细胞经过再分化过程,可形成愈伤组织④叶肉细胞离体培养时,可以表现出细胞全能性
A.①③
B.②④
C.①②④
D.①②③④
解析:①应先去掉细胞壁;③脱分化形成愈伤组织,故①③错。

答案:B
6用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草,使有驱蚊作用的香茅醛随着天竺葵的蒸腾作用散发到空气中,达到驱蚊的效果。

下面有关培育过程的叙述,不正确的是( )
A.原生质体的融合常用PEG作为诱导剂
B.形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型
C.由杂种细胞→杂种植株,要通过有丝分裂和细胞的分化
D.该项生物工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍
解析:植物体细胞杂交过程中,诱导原生质体融合常用的诱导剂是PEG;由杂种细胞→杂种植株,要通过有丝分裂、脱分化和再分化才能形成;植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。

杂种细胞经组织培养形成的愈伤组织,自身不含叶绿素无法进行光合作用,其营养物质来自培养基,代谢类型是异养需氧型。

答案:B
7将一粒花粉粒培养成幼苗,将其茎尖用秋水仙素处理,长大后该植株正常开花结果,该植株的下列细胞与其他细胞染色体数目不相同的是( )
A.根细胞
B.叶细胞
C.茎细胞
D.子房壁细胞
解析:茎尖用秋水仙素处理后染色体数目加倍,由茎尖发育的细胞(叶、茎、子房壁细胞)染色体数目都加倍,而根染色体数目和原来相同。

答案:A
8植物体细胞杂交技术的目的中错误的是( )
A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上
B.获得杂种植株
C.克服远缘杂交不亲和的障碍
D.实现原生质体的融合
解析:植物体细胞杂交技术的目的是克服远缘杂交不亲和的障碍,获得具有两个植物体的优良性状的杂种植株。

答案:D
能力提升
9用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素,下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。

下列说法错误的是( )
A.在生产前,需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”,这些“种子”是紫草叶肉细胞经过脱分化和再分化而获得的
B.从图中可以看出反应器中紫草细胞的生长呈现“S”型增长规律
C.从图中可以看出反应器中影响紫草素产量的因素是细胞数量和细胞所处的生长期
D.在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是保证氧气供应充足,并使细胞与培养液充分接触
解析:在生产紫草素前,需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”,这些“种子”是紫草叶肉细胞经过脱分化形成愈伤组织,用愈伤组织进行生产。

答案:A
10要想通过体细胞杂交技术获得杂种植物,下列各套步骤中正确的是( )
A.分离原生质体→诱导原生质体融合→再生细胞壁→组织培养→杂种植株
B.分离原生质体→原生质体自然融合→再生细胞壁→组织培养→杂种植株
C.病毒诱导原生质体融合→组织培养→杂种植株
D.分离原生质体→脱分化→再分化→杂种植株
解析:体细胞杂交技术首先要获得不同生物的体细胞,用纤维素酶、果胶酶除去细胞壁得到原生质体,再通过物理或化学方法诱导原生质体融合,再生细胞壁成为杂种细胞,再经组织培养形成杂种植株。

答案:A
11下列应用不涉及植物组织培养技术的是( )
A.花药离体培养得到单倍体植株
B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C.人工种子培育
D.“番茄—马铃薯”杂种植株培育
解析:花药离体培养、人工种子培育和体细胞杂种植株的培育均需要植物组织培养作为技术手段。

而秋水仙素诱导多倍体的形成与植物组织培养没有关系。

答案:B
12叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可以用下面的图解简单表示,根据图解完成下列问题。

(1)图解中“酶解”所用的酶应该包括和。

(2)原生质体的结构由、、三部分组成。

(3)在培养基的成分中,除了各种营养成分外,还必须含有、才能诱导获得愈伤组织。

(4)获得原生质体后,需要对其活力进行检查,下列最适合的实验是。

A.观察原生质体的结构是否完整
B.观察细胞质流动
C.观察细胞的有丝分裂
D.观察叶绿体数目的多少
(5)一般在培养基上培养24~48 h后,大部分原生质体已再生出细胞壁。

可以通过取样,利用25%蔗糖溶液以及其他用具,通过实验来鉴别细胞壁是否已经再生。

解析:对植物细胞酶解的目的是除去细胞壁,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此酶解所需的酶是纤维素酶和果胶酶。

原生质体包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分。

在植物组织培养的培养基中必须含有合适比例的生长素和细胞分裂素才能促使原生质体形成愈伤组织。

活细胞的细胞质具有流动性,因此要对原生质体的活力进行检查,检查细胞质流动最适合。

植物细胞有无细胞壁再生,可以通过质壁分离和复原的实验来验证。

答案:(1)纤维素酶果胶酶(2)细胞膜细胞质细胞核(3)生长素细胞分裂素(4)B (5)植物细胞的质壁分离和复原
综合应用
13野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力,但块茎不能食用。

俄罗斯、德国、芬兰专家共同做实验研究,用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交,培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。

据图分析回答下列问题。

(1)①过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解,其中“酶解”所用的酶应该包括。

(2)②过程需要用聚乙二醇(PEG),其目的是。

(3)请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程:。

由此过程可以看出分化的植物细胞能形成完整的植株,这是的表现。

(4)请说明运用植物体细胞杂交技术的意义是。

解析:去除细胞壁应用纤维素酶和果胶酶,诱导融合可用聚乙二醇。

④~⑤表示植物组织培养。

分化的植物细胞能形成完整植株,是植物细胞全能性的表现,植物体细胞杂交技术的意义是克服了远缘杂交不亲和的障碍。

答案:(1)纤维素酶和果胶酶
(2)诱导原生质体融合
(3)杂交细胞愈伤组织胚状体→幼苗植物细胞全能性
(4)克服了远缘杂交不亲和的障碍
14人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂甙。

利用细胞培养技术生产人参皂甙的大致流程如下:
请回答下列问题。

(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基,分装后要进行。

接种前,要对人参根进
行。

(2)用于离体培养的根切块,叫做。

(3)用少量酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高人参皂甙合成量。

(4)影响植物组织培养的因素包括下列中的。

①培养基配制;②外植体选取;③激素的运用;④灭菌和消毒;⑤温度、pH和光照。

解析:为防止杂菌污染,实验中必须对植物细胞培养基、生物材料进行灭菌或消毒。

植物组织培养中离体的植物组织块称为外植体。

实验室可以利用果胶酶专一地催化植物细胞壁的水解,获取单个植物细胞或小细胞团。

题干中列出的各项都会对植物组织培养产生影响。

答案:(1)灭菌消毒(2)外植体(3)果胶(4)①②③④⑤。