高中生物选修3优质课时作业4：2.1.1 植物细胞工程的基本技术

高中生物选修3

1 2．1 植物细胞工程

2．1.1 植物细胞工程的基本技术

基础巩固

1．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，下列哪一项条件一般是不需要的( )

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

[答案] C

[解析] 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，因此一般不需要光照。

2．生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，这是因为( )

A．细胞丧失了全能性

B．基因的选择性表达

C．不同的细胞内基因不完全相同

D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化

[答案] B

[解析] 生物体内的细胞表现不出全能性，是因为发生了基因的选择性表达而分化为不同的组织和器官。

3．下列属于组织培养的是( )

A．花粉培养成单倍体植株

B．植物的枝条插到土里发育成新的个体

C．根尖分生区发育成成熟区

D．未受精的卵发育成个体

[答案] A 高中生物选修3

2 [解析] B项不是在无菌和人工控制条件下发育的，是在正常环境下，所以仍属自然发育过程。C项是通过细胞的分化形成组织的过程。D项中未受精的卵发育成个体在自然条件下也可发生，属于有性生殖中的孤雌生殖。

4．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是( )

①体细胞全能性 ②离体植物器官、组织或细胞 ③根、芽 ④生长素和细胞分裂素 ⑤生长素和乙烯 ⑥愈伤组织 ⑦再分化 ⑧脱分化 ⑨植物体

A．①、②⑦⑥⑧③⑨、④ B．①、②⑧⑥⑦③⑨、④

C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D．①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤

[答案] B

[解析] 植物组织培养的原理是细胞的全能性；培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化得到根、芽，由根、芽分化成植物体；所用激素是生长素和细胞分裂素。

5．植物体细胞杂交尚未解决的问题有( )

A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体

B．将杂种细胞培育成植株

C．让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状

D．尚未培育出属间杂种植物

[答案] C

[解析] 目前植物体细胞杂交产生的杂种植株并没有完全表现出人们所需要的性状。

6．植物体细胞融合完成的标志是( )

A．形成新的细胞壁 B．细胞质发生融合

C．细胞核发生融合 D．细胞膜发生融合

[答案] A

[解析] 植物体细胞融合的过程既有细胞膜、细胞质的融合，又有细胞核的融合。植物细胞最外层为细胞壁，融合前应去掉细胞壁，融合完成的标志是再生出新的细胞壁。

7．下图所示为植物体细胞杂交技术的过程，下列相关叙述错误的是( )

A．A细胞和B细胞诱导融合前要先去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶处理

B．从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，常用离心、振动、电激或聚乙二醇(PEG)诱导融合

C．A细胞和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁

D．植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞 高中生物选修3

3 [答案] D

[解析] 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此细胞融合前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；诱导植物细胞融合时常用物理法或化学法；融合完成的标志是再生出新的细胞壁；植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株。

巩固提升

8．下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是( )

A．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高

B．生物体内细胞由于分化，全能性不能表达

C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高

D．植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性

[答案] C

[解析] 卵细胞是高度分化的细胞，并不是未分化的细胞。

9．下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。下列相关叙述错误的是( )

A．愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团

B．在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养物质

C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素

D．试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb

[答案] D

[解析] 花粉是通过减数分裂形成的，其基因型为AB或Ab或aB或ab，由花粉发育而来的个体未经秋水仙素处理，是单倍体。

10．1858年，美国科学家斯图尔德应用植物组织培养技术，将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养，最终发育成完整的新植株(如右图)。下列关于这一科学事实叙述中，错误的是( )

①该实验证明了植物细胞具有全能性 ②此种生殖产生的后代有广泛的变异 ③韧皮部细胞通过减数分裂增加数目 ④此种生殖产生的后代能保持亲本的性状 高中生物选修3

4 A．② B．②③ C．②④ D．③④

[答案] B

[解析] 体细胞组织培养属于无性生殖，其后代能保持亲本的性状，变异性小；体细胞不能进行减数分裂。

11．A种植物细胞(基因型为Aa)、B种植物细胞(基因型为Bb)去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培养得到的杂种植株是( )

A．二倍体，基因型为AaBb

B．二倍体，基因型为AAaaBBbb

C．四倍体，基因型为AaBb

D．四倍体，基因型为AAaaBBbb

[答案] C

[解析] 杂种植株为四倍体，基因型为AaBb。

12．下图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是( )

A．植物体细胞杂交技术已经能使杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状

B．愈伤组织是由排列紧密的薄壁细胞组成

C．上述过程中包含了有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程

D．“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果

[答案] D

[解析] 植物体细胞杂交技术还不能使杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状；愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的；在“白菜—甘蓝”杂种植株幼苗的培育过程中有细胞的有丝分裂和细胞分化，但不进行减数分裂。

13．下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题：

(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。

(2)此过程依据的原理是________________________________________________。A和B阶高中生物选修3

5 段主要进行的分裂方式是_________________________________________________，

B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞____________________________________等。

(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因____________的结果。

[答案] (1)无机物 生长素 (2)细胞的全能性 有丝分裂 分化 (3)培养基 芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 (4)选择性表达

[解析] 植物组织培养是用离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基中，培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，还有调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育成试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织细胞经有丝分裂和分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。

14．据下图回答问题：

(1)过程①②是用________________处理细胞的细胞壁，后经③过程诱导原生质体融合，实际融合的过程中原生质体可能会形成____________种细胞团(只考虑两个细胞融合的情况)。④是________________的过程，与此过程密切相关的细胞器主要是____________。

(2)在⑤过程培养中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入________________________________________________________________________。

同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保证________________________________________________________________________。

(3)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含_____________________________________________条染色体，还必须用__________________来处理幼苗，才能得到可育的“番茄—马铃薯”植株，此时体细胞中含有________条染色体。

(4)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为________倍体。 高中生物选修3

6 [答案] (1)纤维素酶、果胶酶 3 再生出细胞壁 高尔基体 (2)植物激素 无菌 (3)(A＋B)/2 秋水仙素 A＋B (4)六

[解析] (1)分析题图可知，图中①②表示用酶解法去除细胞壁的过程，此过程中所用的酶是纤维素酶和果胶酶。③过程是人工诱导细胞融合的过程，如果只考虑两个细胞融合的情况，则会有“番茄—番茄”细胞、“番茄—马铃薯”细胞、“马铃薯—马铃薯”细胞三种细胞团；④是融合后的原生质体重新生出细胞壁的过程，植物细胞中的高尔基体与细胞壁的形成关系密切。(2)植物组织培养过程中除提供必需的营养物质外，还需要提供一定配比的植物激素和无菌的环境。(3)由减数分裂和受精作用的知识可知，番茄和马铃薯如果杂交成功，则子代应包含(A＋B)/2条染色体，由于这些染色体中无同源染色体，因此只有通过秋水仙素诱导等方法使染色体加倍才可育，此时体细胞中染色体数为(A＋B)条。(4)二倍体番茄和四倍体马铃薯体细胞杂交得到的是异源六倍体。

走进高考

15．判断下列有关植物组织培养的叙述：

(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性(2012·江苏卷，22A)( )

(2)愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞(2011·江苏卷，16A)( )

(3)二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株(2011·江苏卷，16B)( )

[答案] (1)√ (2)× (3)×

16．(2011·上海卷，22)下列关于植物组织培养的表述，错误的是( )

A．外植体可以来自于植物的任何细胞

B．培养应在无菌条件下进行

C．以花粉作为外植体可得到单倍体植株