2018-2019高中生物 第3章 細(xì)胞工程 3.1 植物細(xì)胞工程練習(xí) 北師大版選修3.doc

第1節(jié)植物細(xì)胞工程課時過關(guān)能力提升一、基礎(chǔ)鞏固1.某同學(xué)在進行植物組織培養(yǎng)過程中,發(fā)現(xiàn)愈傷組織只分裂而不分化出芽和根,最可能的原因是()A.未見陽光B.培養(yǎng)時間不夠C.培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)過多D.細(xì)胞分裂素和生長素配比不對解析:愈傷組織產(chǎn)生根或芽,取決于培養(yǎng)基中生長素和細(xì)胞分裂素的比例。當(dāng)生長素與細(xì)胞分裂素的比值高時,有利于根的分化,抑制芽的形成;比例適中時,愈傷組織只生長不分化;比值低時,有利于芽的分化,抑制根的形成。答案:D2.下列有關(guān)小麥種胚的組織培養(yǎng)的實驗的敘述,錯誤的是()A.利用了細(xì)胞全能性的原理B.在特定的營養(yǎng)和激素條件下,小麥的種胚脫分化形成愈傷組織,繼續(xù)培養(yǎng)就會經(jīng)再分化生成幼苗,進而發(fā)育成完整的小麥植株C.在實驗過程中對培養(yǎng)基、所用器皿進行嚴(yán)格滅菌,對實驗材料進行消毒處理D.培養(yǎng)成幼苗后,就進行煉苗處理,在煉苗過程中在培養(yǎng)瓶中加入少量的水防止生霉解析:在特定的營養(yǎng)和激素條件下,小麥的種胚可以脫分化形成愈傷組織,把愈傷組織轉(zhuǎn)移到再分化培養(yǎng)基上才可以再分化生成幼苗。答案:B3.下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述,正確的是()不同種植物葉肉細(xì)胞融合時,應(yīng)先去掉細(xì)胞膜葉肉細(xì)胞脫分化后,可形成無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞葉肉細(xì)胞經(jīng)過再分化過程,可形成愈傷組織葉肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時,可以表現(xiàn)出細(xì)胞全能性A.B.C.D.解析:植物細(xì)胞融合時應(yīng)先去掉細(xì)胞壁;葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化可形成愈傷組織,故錯。答案:B4.用植物細(xì)胞工程技術(shù)將天竺葵與香茅草進行雜交可產(chǎn)生驅(qū)蚊香草,有驅(qū)蚊作用的香茅醛會隨著天竺葵的蒸騰作用散發(fā)到空氣中,達到驅(qū)蚊的效果。下面有關(guān)該驅(qū)蚊香草的培育過程的敘述,不正確的是()A.原生質(zhì)體的融合常用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑B.形成的愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型C.雜種細(xì)胞生長發(fā)育成雜種植株,要通過有絲分裂和細(xì)胞的分化D.該項生物工程技術(shù)可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙解析:植物體細(xì)胞雜交過程中,誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑是聚乙二醇。雜種細(xì)胞生長發(fā)育成雜種植株,要通過有絲分裂、脫分化和再分化。該技術(shù)為植物體細(xì)胞雜交技術(shù),它克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。雜種細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成的愈傷組織,自身不含葉綠素,無法進行光合作用,其所需的營養(yǎng)物質(zhì)來自培養(yǎng)基,代謝類型是異養(yǎng)需氧型。答案:B5.將一粒花粉粒培養(yǎng)成幼苗,將其莖尖用秋水仙素處理,長大后該植株正常開花結(jié)果,該植株的下列細(xì)胞中,與其他細(xì)胞染色體數(shù)目不相同的是()A.根細(xì)胞B.葉細(xì)胞C.莖細(xì)胞D.子房壁細(xì)胞解析:莖尖用秋水仙素處理后染色體數(shù)目加倍,由莖尖發(fā)育成的細(xì)胞(葉、莖、子房壁細(xì)胞)染色體數(shù)目都加倍,而根細(xì)胞染色體數(shù)目和原來相同。答案:A6.下列關(guān)于脫毒馬鈴薯培育的說法,不正確的是()A.應(yīng)該選用馬鈴薯根部成熟區(qū)的細(xì)胞進行組織培養(yǎng)B.應(yīng)該選取馬鈴薯根尖分生區(qū)細(xì)胞或莖尖進行組織培養(yǎng)C.培育脫毒馬鈴薯的過程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性D.脫毒馬鈴薯比未經(jīng)脫毒的馬鈴薯品質(zhì)好、產(chǎn)量高答案:A二、能力提升7.用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以在生物反應(yīng)器中通過培養(yǎng)紫草細(xì)胞生產(chǎn)紫草素,下圖記錄了生物反應(yīng)器中紫草細(xì)胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時間的變化。下列說法錯誤的是()A.在生產(chǎn)前,需先加入紫草細(xì)胞作為反應(yīng)器中的“種子”,這些“種子”是紫草葉肉細(xì)胞經(jīng)過脫分化和再分化而獲得的B.從圖中可以看出反應(yīng)器中紫草細(xì)胞的生長呈現(xiàn)“S”型增長C.從圖中可以看出反應(yīng)器中影響紫草素產(chǎn)量的因素是細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞所處的生長期D.在培養(yǎng)過程中,要不斷通入無菌空氣并進行攪拌的目的是保證氧氣供應(yīng)充足,并使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸解析:在生產(chǎn)紫草素前,需先加入紫草細(xì)胞作為反應(yīng)器中的“種子”,這些“種子”是紫草葉肉細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成的愈傷組織。答案:A8.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述,錯誤的是()A.外植體可以來自于植物的任何細(xì)胞B.培養(yǎng)應(yīng)在無菌條件下進行C.以花粉作為外植體可得到單倍體植株D.不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的比例不同解析:植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性,所以作為植物組織培養(yǎng)的外植體細(xì)胞必須有完整的細(xì)胞核,如成熟的篩管細(xì)胞無細(xì)胞核,不能進行組織培養(yǎng)。答案:A9.芥酸會降低菜籽油的品質(zhì)。油菜由兩對獨立遺傳的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量,下頁左上圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術(shù)路線。已知油菜單個花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成,這些組分的細(xì)胞都具有全能性。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是()A.兩過程均需要植物激素來誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化B.與過程相比,過程可能會產(chǎn)生二倍體再生植株C.圖中三種途徑中,利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高D.F1減數(shù)分裂時,H基因所在染色體會與G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會解析:兩過程是脫分化過程,培養(yǎng)基中需要加入生長素和細(xì)胞分裂素來誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化,A項正確。過程是利用植物花藥離體培養(yǎng)獲得植株的過程,其中花藥壁細(xì)胞屬于正常的二倍體體細(xì)胞,由其獲得的植株為二倍體正常植株,過程是利用花粉離體培養(yǎng)獲得植株的過程,花粉細(xì)胞只有一個染色體組,由其培養(yǎng)獲得的植株為單倍體植株,B項正確。圖中的三種途徑中,利用花粉培養(yǎng)獲得的植株只有四種品種,比例為1111,且染色體加倍后得到的植株都是純合子,易篩選出所需品種,C項正確。H、h和G、g是兩對獨立遺傳的等位基因,故兩者位于非同源染色體上,在減數(shù)分裂時,H和G基因所在的染色體不會發(fā)生聯(lián)會,D項錯誤。答案:D10.葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過程可以用下面的圖解簡單表示,根據(jù)圖解完成下列問題。(1)圖解中“酶解”所用的酶應(yīng)該包括和。(2)原生質(zhì)體由、三部分組成。(3)在培養(yǎng)基的成分中,除了各種營養(yǎng)成分外,還必須含有、才能誘導(dǎo)獲得愈傷組織。(4)獲得原生質(zhì)體后,需要對其活力進行檢查,下列最適合的實驗是。A.觀察原生質(zhì)體的結(jié)構(gòu)是否完整B.觀察細(xì)胞質(zhì)流動C.觀察細(xì)胞的有絲分裂D.觀察葉綠體數(shù)目的多少(5)一般在培養(yǎng)基上培養(yǎng)2448 h后,大部分原生質(zhì)體已再生出細(xì)胞壁,可以取樣,利用25%蔗糖溶液以及其他用具,通過實驗來鑒別細(xì)胞是否已經(jīng)再生出細(xì)胞壁。解析:對植物細(xì)胞酶解的目的是除去細(xì)胞壁,植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此酶解所需的酶是纖維素酶和果膠酶。原生質(zhì)體包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分。植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中必須含有合適比例的生長素和細(xì)胞分裂素才能誘導(dǎo)原生質(zhì)體形成愈傷組織?；罴?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)具有流動性,因此要對原生質(zhì)體的活力進行檢查,檢查細(xì)胞質(zhì)流動最適合。植物細(xì)胞有無細(xì)胞壁再生,可以通過植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗來驗證。答案:(1)纖維素酶果膠酶(2)細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核(3)生長素細(xì)胞分裂素(4)B(5)植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原三、綜合應(yīng)用11.野生馬鈴薯品種的植株具有較強的抗病、抗蟲、抗鹽堿、抗寒能力,但塊莖不能食用?？茖W(xué)家用野生馬鈴薯與馬鈴薯的體細(xì)胞進行雜交,培育出了生活能力強的雜交系馬鈴薯。據(jù)圖分析回答下列問題。(1)過程需要用聚乙二醇(PEG),其目的是。(2)請用文字和箭頭表示出技術(shù)過程的實驗流程:。由此過程可以看出分化的植物細(xì)胞能形成完整的植株,這是的表現(xiàn)。(3)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)點是。解析:誘導(dǎo)細(xì)胞融合可用聚乙二醇。表示植物組織培養(yǎng)的過程。分化的植物細(xì)胞能形成完整植株,是植物細(xì)胞全能性的表現(xiàn)。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)點是克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。答案:(1)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合(2)雜交細(xì)胞愈傷組織胚狀體幼苗植物細(xì)胞全能性(3)克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙12.為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物,可先用植物外植體獲得愈傷組織,然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請回答下列問題。(1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過程稱為。(2)在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時,細(xì)胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如下頁左上圖所示。細(xì)胞干重在12 d后下降的原因有;培養(yǎng)液中蔗糖的作用是、。(3)多倍體愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍體。二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)處理,會產(chǎn)生染色體加倍的細(xì)胞。為檢測愈傷組織細(xì)胞染色體數(shù)目,壓片前常用纖維素酶和酶解離愈傷組織。若愈傷組織細(xì)胞(2n)經(jīng)誘導(dǎo)處理后,觀察到染色體數(shù)為8n的細(xì)胞,合理的解釋是、。(4)為了更好地獲得次生代謝產(chǎn)物,生產(chǎn)中采用植物細(xì)胞的固定化技術(shù),其原理與酵母菌細(xì)胞固定化類似。下列說法正確的有(填序號)。選取旺盛生長的愈傷組織細(xì)胞包埋必須在光照條件下培養(yǎng)培養(yǎng)過程中需通空氣固定化后植物細(xì)胞生長會變慢解析:(1)由外植體形成愈傷組織的過程,叫做脫分化。(2)由曲線很容易看出隨著培養(yǎng)的進行,蔗糖濃度下降,pH下降,影響了酶的活性,細(xì)胞的代謝速度也隨之降低,所以細(xì)胞干重下降。培養(yǎng)基中蔗糖作為碳源,為細(xì)胞提供能量,另外,蔗糖還能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的滲透壓。(3)誘導(dǎo)染色體加倍,常用的方法是用秋水仙素(低溫)處理植物的組織或細(xì)胞,這樣細(xì)胞中染色體數(shù)目就會加倍。(4)為更好地獲得次生代謝產(chǎn)物,應(yīng)選取生長旺盛、代謝快的愈傷組織細(xì)胞進行包埋。愈傷組織的培養(yǎng)要嚴(yán)格避光,因為在光照條件下容易分化產(chǎn)生維管等組織,不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。為了保證愈傷組織進行有氧呼吸,應(yīng)通氣培養(yǎng)。愈傷組織包埋以后,與外界物質(zhì)交換過程受到影響,所以生長會變慢。答案:(1)脫分化(2)蔗糖濃度下降,pH降低作為碳源,提供能量調(diào)節(jié)滲透壓(3)秋水仙素(低溫)果膠經(jīng)加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期經(jīng)加倍到8n的細(xì)胞處于有絲分裂中期(4)