PAGE第1頁共8頁課時跟蹤檢測（三十七）植物細胞工程一、立足主干知識，注重基礎性和綜合性1．下列實例中能體現細胞全能性的是()①用培養基培養的胡蘿卜單個細胞發育成了可育的植株②植物用種子進行繁殖③煙草花藥離體培養得到了單倍體植株A．①② B．①③C．②③ D．①②③解析：選B用培養基培養的胡蘿卜單個細胞發育成了可育的植株及煙草花藥離體培養得到了單倍體植株，都采用植物組織培養技術，都體現了植物細胞的全能性。而種子是綠色開花植物的一種器官，是通過有性生殖形成的，因此，植物用種子進行繁殖沒有體現植物細胞的全能性。2．下列關于植物組織培養的敘述，錯誤的是()A．培養基中添加蔗糖的目的是提供營養和調節滲透壓B．培養基中的生長素和細胞分裂素影響愈傷組織的生長和分化C．離體器官或組織的細胞都必須經過脫分化才能形成愈傷組織D．同一株綠色開花植物不同部位的細胞經培養獲得的愈傷組織基因組成相同解析：選D綠色開花植物的細胞有兩種，即體細胞和配子細胞，這兩種細胞所含的核型(基因)是不同的，因此同一株綠色開花植物不同部位的細胞經培養獲得的愈傷組織基因組成可能不相同。3．下列有關菊花的組織培養的說法，正確的是()A．需要有三種培養基，其營養成分中的碳源應該是無機碳源B．要用高壓蒸汽滅菌法對培養基進行滅菌，即在100℃C．在培養過程中要先讓愈傷組織生根后再使其生芽D．用酒精對外植體進行消毒時，持續的時間不能太長解析：選D在菊花組織培養過程中，共需配制三種培養基，分別是脫分化培養基、生芽培養基和生根培養基，這些培養基需要的碳源是蔗糖，而不是無機碳源；在對培養基進行高壓蒸汽滅菌時，要在121℃下保持15～30min，以便殺死所有微生物的細胞、芽孢和孢子等，1004．(2021·三亞質檢)下面是將四倍體蘭花的葉片通過植物組織培養形成植株的示意圖，相關敘述中正確的是()eq\x(四倍體蘭花葉片)eq\o(→,\s\up7(①),\s\do5())eq\x(愈傷組織)eq\o(→,\s\up7(②),\s\do5())eq\x(胚狀體)eq\o(→,\s\up7(③),\s\do5())eq\x(植株)A．②階段會發生減數分裂過程B．①階段需要生長素而③階段需要細胞分裂素C．此過程體現植物細胞具有全能性D．此蘭花的花藥離體培養所得植株為二倍體解析：選C②階段形成胚狀體是細胞分裂和分化的結果，不會發生減數分裂過程；①③階段都需要生長素和細胞分裂素的參與，但不同階段需要的比例不同；此過程是由離體的結構發育成完整植株，因此體現了植物細胞的全能性；花藥離體培養得到的植株為單倍體。5．實驗人員利用矮牽牛(二倍體，2n＝14)的紅色花瓣細胞(液泡呈紅色)與枸杞(四倍體，4n＝48)葉肉細胞，制備了相應的原生質體，并誘導其融合，經篩選、培養獲得雜種植株。下列有關敘述錯誤的是()A．獲得該雜種植株克服了遠緣雜交不親和的障礙B．可采用電激、離心等方法誘導原生質體融合C．可利用光學顯微鏡觀察，篩選出雜種原生質體D．若原生質體均為兩兩融合，則融合后的細胞中染色體數目均為62條解析：選D獲得該雜種植株的方法是植物體細胞雜交技術，其最大的優點是克服遠緣雜交不親和障礙，A正確；誘導植物原生質體融合時，可以采用物理法(電激、離心、振動等)和化學法(聚乙二醇)，B正確；雜種原生質體的染色體數目是兩種細胞染色體數目之和，可通過光學顯微鏡觀察到染色體數目的變化，所以可利用光學顯微鏡篩選得到融合后的雜種原生質體，C正確；若原生質體均為兩兩融合，則會形成3種融合細胞，即矮牽牛細胞自身融合的細胞、枸杞細胞自身融合的細胞、雜種細胞，所以融合后的細胞中染色體數目為28條或96條或62條，D錯誤。6．如圖表示利用棉花葉肉細胞原生質體培養進行遺傳改良的過程，據圖分析錯誤的是()A．①過程需用酶解法去除細胞壁B．②過程能定向誘導原生質體產生優良性狀的突變C．③過程中葉肉細胞失去了其特有的結構和功能D．④過程是再分化過程，涉及細胞的分裂和分化解析：選B由圖示可知，①過程需用酶解法去除細胞壁獲得原生質體，A正確；變異是不定向的，②過程不能定向誘導原生質體產生優良性狀的突變，B錯誤；③過程通過脫分化使葉肉細胞失去了其特有的結構和功能，C正確；④過程是再分化過程，涉及細胞的分裂和分化，D正確。7．為研究培養基成分對馬鈴薯葉肉原生質體培養的影響，科學家配制了如下表所示的2種培養基，開展了有關實驗，其他培養條件相同且適宜，實驗結果如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是()組別培養基培養天數甲MS培養基(含蔗糖、有機酸、無機鹽、瓊脂)7天乙纖維二糖＋MS培養基(同上)7天A．本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片B．培養基中還需要添加適當比例的生長素和細胞分裂素C．制備原生質體前需用濕熱滅菌法對酶解液進行處理D．添加纖維二糖的作用可能是促進細胞壁再生和細胞持續分裂生長解析：選C本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片；在植物組織培養過程需要加入植物激素，生長素與細胞分裂素用量的比值低時，有利于芽的分化，反之，則利于根的分化；用濕熱滅菌法對酶解液進行處理，會導致酶喪失活性，使實驗失敗；據圖分析可知，在培養基中加入纖維二糖后細胞的出芽率明顯降低，而細胞的分裂率明顯升高，所以添加纖維二糖的作用可能是促進細胞壁再生和細胞持續分裂生長。8．(2021·瓊海月考)如圖列舉了幾種植物的育種方式，下列相關敘述正確的是()A．甲過程形成的細胞c內的染色體數一定是a細胞內染色體數的兩倍B．乙方式射線處理后可以獲得大量的具有有利性狀的材料C．通過丁方式，細胞c發育成新植株涉及同源染色體的聯會與分離D．與雜交育種相比，丙方式能克服遠緣雜交不親和的障礙解析：選D甲過程形成的細胞c內的染色體數應該是細胞a和細胞b的染色體數之和，A錯誤；乙方式射線處理后會產生基因突變，基因突變具有多害少利性、不定向性和隨機性等特點，故不能獲得大量的具有有利性狀的材料，B錯誤；通過丁方式，細胞c發育成新植株是再分化過程，該過程只進行有絲分裂，不進行減數分裂，所以不涉及同源染色體的聯會與分離，C錯誤；丙方式是基因工程育種，與雜交育種相比，基因工程育種可以克服遠緣雜交不親和的障礙，D正確。9．植物的自交不親和性是指當花粉落在自身柱頭上時，花粉不能夠正常萌發或不能穿過柱頭，無法完成受精作用而不能結實的現象。下圖為培育自交不親和油菜的過程，其中A、C代表不同的染色體組。下列敘述錯誤的是()A．自交不親和現象有利于防止自交退化，保持油菜的遺傳多樣性B．油菜可能是由兩個不同物種通過自然種間雜交后直接獲得的物種C．F1是由AAC組成的三倍體，其中C組有9條染色體D．選育的油菜自交不親和是來自白菜的不親和基因所致解析：選B由題干所示雜交過程可知，白菜的配子只有A染色體組(10條染色體)，甘藍型油菜的配子含有AC染色體組(19條染色體)，由于A、C代表不同的染色體組，因此C這一染色體組中含有9條染色體。白菜和甘藍型油菜雜交得到的子代染色體組是AAC，含有三個染色體組，是三倍體。由題意分析可知，自交不親和現象有利于防止自交退化，保持油菜的遺傳多樣性，A正確；不同物種雜交不能直接獲得可育后代，B錯誤；由分析可知，F1是由AAC組成的三倍體，其中C染色體組有9條染色體，C正確；由于白菜自交不親和，而甘藍型油菜自交親和，說明自交不親和油菜的不親和基因應該來自白菜，D正確。10．我國植物學家將名貴蘭花的莖尖細胞放入適宜的培養基中進行培養，最終發育成完整的新植株。請根據培養示意圖回答下列問題：eq\x(蘭花植株)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(①),\s\do5()))eq\x(莖尖的切片)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(②),\s\do5()))eq\x(從切片中分離的莖尖細胞),③eq\x(愈傷組織)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(④),\s\do5()))eq\x(胚狀體)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(⑤),\s\do5()))eq\x(試管植物)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(),\s\do5(⑥)))(1)過程④由愈傷組織形成胚狀體要經過細胞的________和__________過程。(2)在培養過程中，除保證必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還必須保證的關鍵條件是________。若利用此技術生產治療燙傷、割傷藥物——紫草素，培養將進行到________。(3)如果取的是蘭花根尖細胞進行培養，則試管植物葉片是________色，原因是________________________________________________________________________。(4)從育種的角度來看，植物組織培養與有性繁殖相比，優勢主要有哪些？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(列舉兩條)。解析：(1)植物組織培養技術過程如下：離體的植物組織、器官或細胞(外植體)eq\o(→,\s\up7(脫分化))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(再分化))胚狀體→植株。(2)在培養過程中，除保證必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還必須保證的關鍵條件是無菌環境，避免雜菌在上面迅速生長消耗營養物質，且有些雜菌會危害培養物的生長。若利用此技術生產治療燙傷、割傷藥物——紫草素，培養將進行到愈傷組織，分化程度低，分裂能力強。(3)取根尖細胞進行培養，則獲得的試管植物葉片是綠色的，原因是根尖細胞中含有本物種全套的遺傳信息。(4)與有性繁殖相比，植物組織培養的優點有能保持母本的優良性狀；培養周期短，繁殖效率高；能培養無病毒植物等。答案：(1)分裂分化(2)無菌環境愈傷組織(3)綠根尖細胞中含有本物種全套的遺傳信息(4)能保持母本的優良性狀；培養周期短，繁殖效率高；能培養無病毒植物11．如圖為番茄馬鈴薯植株的栽培過程示意圖，據圖回答：(1)該栽培過程屬于植物細胞工程中的____________技術，這一技術的優點是可以________________________________________________________________________。(2)①②過程用到的酶是______________。在③過程中，常用的化學方法一般是用____________誘導融合，細胞融合完成的標志是_________________________________。(3)該過程除了必要的營養和適宜的培養條件，還必須有植物激素以促進其完成⑤⑥過程，其中激素主要是指________________。若要誘導根原基的形成，應該適當增加____________(植物激素)的含量。另外整個過程需要在________條件下操作。(4)若番茄細胞內有m條染色體，馬鈴薯細胞內有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含________條染色體。解析：(1)圖示表示植物體細胞雜交過程，其優點是能夠克服遠緣雜交不親和的障礙。(2)①②過程表示利用酶解法去除植物細胞的細胞壁，細胞壁的成分為纖維素和果膠，因此根據酶的專一性，應使用纖維素酶和果膠酶。③表示原生質體融合，在③過程中，常用的化學方法是用PEG(或聚乙二醇)試劑誘導融合。細胞融合完成的標志是雜種細胞再生出新的細胞壁。(3)⑤⑥表示植物組織培養的脫分化和再分化過程，該過程除了必要的營養和適宜的培養條件，還必須有生長素、細胞分裂素。若要誘導根原基的形成，應該適當增加生長素的含量。另外整個過程需要在無菌條件下操作。(4)雜種細胞的染色體數為融合前兩種細胞染色體數之和，即(m＋n)，細胞有絲分裂后期由于著絲點分裂導致姐妹染色單體分開，使得雜種細胞中的染色體數目加倍為2(m＋n)。答案：(1)植物體細胞雜交克服遠緣雜交不親和的障礙(2)纖維素酶和果膠酶聚乙二醇(或PEG)雜種細胞再生出新的細胞壁(3)生長素、細胞分裂素生長素無菌(4)2(m＋n)二、強化遷移能力，突出創新性和應用性12．下列實例與所利用的技術或原理不相符合的是()A．轉基因抗蟲棉的培育需要利用植物組織培養技術B．植物組織培養過程依據的原理是植物細胞具有全能性C．原生質體融合和動物細胞融合都利用了細胞膜的選擇透過性D．植物愈傷組織的形成和雜交瘤細胞的培養都與細胞分裂有關解析：選C原生質體融合和動物細胞融合都利用了細胞膜的流動性。13．現有甲、乙兩種二倍體純種植物，甲植物的光合產量高于乙植物，但乙植物更適宜在鹽堿地種植(相關性狀均由核基因控制)?，F要利用甲、乙兩種植物培育出高產、耐鹽的植株。下列技術不可行的是()A．利用植物體細胞雜交技術，可以獲得符合要求的四倍體雜種植株B．將乙種植物耐鹽基因導入甲種植物的體細胞中，可培育出所需植株C．兩種植物雜交后，得到的F1再利用單倍體育種，可較快獲得所需植株D．誘導兩種植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素處理可培育出所需植株解析：選C利用植物體細胞雜交技術，獲得的雜種植株具有兩個親本的遺傳特性，可獲得符合要求的四倍體雜種植株；將乙種植物耐鹽基因導入甲種植物的體細胞中，再利用組織培養技術可培育出所需植株；甲、乙為不同物種，二者存在生殖隔離，一般不能雜交，即使雜交，形成的后代也是不可育的；誘導兩種植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素處理，就會得到符合要求的四倍體純種植株。14．植物組織培養是克隆植物的一種方法，過程如下圖所示，請回答相應的問題：(1)以該植物的綠色葉片或白色花瓣作為外植體，在一定條件下進行組織培養，均能獲得試管苗，其原理是____________________________________________________。若要用細胞作為材料進行培養獲得幼苗，該細胞應具備的條件是________________(填“具有完整的細胞核”“具有葉綠體”或“已轉入抗性基因”)。為了獲得脫毒植株，外植體往往取自植物的花芽、葉芽等處的分生組織，其原因是_____________________________。(2)培養皿中的培養基除添加營養物質外，還需要添加植物激素，其目的是誘導外植體________________________________________________________________________。(3)在生產實踐中為獲得大量的細胞，可將①__________放入液體培養基中，經機械作用分散成單個細胞，制備成細胞懸液，再經過________即可獲得大量細胞。(4)若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現型都相同的該種花卉，可用組織培養方法繁殖，在培養時，____________(填“能”或“不能”)采用經減數分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(5)植物組織培養技術不僅應用于花卉和果樹的快速大量繁殖以及脫毒植株的獲取，還廣泛用于________________________________________(至少寫出兩種育種方法)等育種過程中。解析：(1)綠色葉片或白色花瓣的細胞具有全能性，在一定條件下能發育成完整的植株。用細胞作為材料進行培養獲得幼苗，細胞必須具有完整細胞核，才具有發育成完整個體的一整套遺傳信息。剛長出的芽尖還沒有受到病毒的侵染，因此用這些部位的細胞作植物組織培養的材料，可以獲得脫毒植株。(2)在植物組織培養時，常用生長素和細胞分裂素來誘導外植體形成愈傷組織，生根、發芽，從而形成新的植物體。(3)一般利用外植體脫分化形成的愈傷組織獲得細胞產物，愈傷組織有很強的分裂能力，通過培養愈傷組織細胞可獲得大量細胞產物。(4)由于花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同，組織培養得到的花卉基因型不同于原植株，導致不能保留親本性狀。(5)植物體細胞雜交育種、植物基因工程育種、單倍體育種等育種過程均需要用到植物組織培養技術。答案：(1)綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性，在一定條件下能發育成完整的植株具有完整的細胞核這些部位很少受到病毒等病原體的侵害(2)脫分化和再分化(3)愈傷組織細胞分裂(4)不能對雜合體的植株來說，其體細胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同。用花粉粒進行組織培養得到花卉基因型不同于原植株(5)植物體細胞雜交育種、基因工程育種、單倍體育種15．自然界中有一種含有葉綠體的原生動物——眼蟲，這說明植物的細胞器同樣可以在某些動物細胞中存活。某同學提出問題：“動物細胞與植物細胞之間可以實現雜交嗎？”他嘗試設計出如圖所示的實驗方案。結合實驗方案回答問題：實驗原理：根據眼蟲的特點，動物細胞和植物細胞之間在理論上是可以實現雜交的。實驗步驟如下：(1)①中選的植物材料細胞中，必須有的細胞器是_____________________。③過程所用的酶是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)④過程除了用電激之外，還可以用_________________(答出兩種)等作為誘導因素。(3)若科學家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記③中的原生質體和④動物胚胎細胞培養中的細胞膜上的蛋白質，在鑒定融合的胚胎細胞時可用顯微鏡觀察，根據細胞膜表面熒光的不同可觀察到__________種不同的融合的胚胎細胞(只考慮細胞兩兩融合的情