高中生物【分層作業(yè)】2.1 植物細(xì)胞工程（蘇教2019版選擇性必修3）

第2章細(xì)胞工程第1節(jié)植物細(xì)胞工程必備知識基礎(chǔ)練1.利用植物的花瓣就能培育出完整的植株。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.組成花瓣的細(xì)胞具有發(fā)育的全能性B.花瓣細(xì)胞中有個體發(fā)育所需的全套遺傳物質(zhì)C.利用花瓣培育出完整的植株涉及細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化D.在生物的生長發(fā)育過程中，細(xì)胞也能表現(xiàn)出全能性2.[2023江蘇淮安淮陰高二期中]淮安某公司利用蝴蝶蘭葉片進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得植株，這種快速繁殖蝴蝶蘭應(yīng)用的主要生物學(xué)原理是()A.細(xì)胞通過有絲分裂增殖B.基因選擇性表達(dá)C.植物細(xì)胞具有全能性D.葉肉細(xì)胞能夠自養(yǎng)3.[2023江蘇淮安漣水一中高二月考]在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時，一般先要誘導(dǎo)外植體形成愈傷組織。下列關(guān)于愈傷組織的敘述，錯誤的是()A.愈傷組織由有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞組成B.愈傷組織細(xì)胞具有一定的分生能力C.一般愈傷組織細(xì)胞處于旺盛分裂狀態(tài)D.形成愈傷組織的過程稱為脫分化4.[2022江蘇徐州高二期中]許多青少年熱衷“高糖高熱量”食品，長期食用這類食品會影響身體健康。甜葉菊中所含的甜菊糖的甜度高，且熱量很低，是一種理想的蔗糖替代甜味劑。但甜葉菊的繁殖效率低，可利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)提高甜葉菊的繁殖效率。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.愈傷組織是由外植體脫分化形成的B.植物組織培養(yǎng)過程中需要更換培養(yǎng)基C.該技術(shù)利用的原理是植物細(xì)胞的全能性D.甜葉菊是自養(yǎng)生物，培養(yǎng)基中不用添加有機碳源5.[2023江蘇淮安漣水一中高二月考]植物體細(xì)胞雜交過程中，需要除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體。下列說法正確的是()A.酶解后，經(jīng)高速離心可分離純化得到原生質(zhì)體B.獲得的原生質(zhì)體可直接用于細(xì)胞培養(yǎng)或體細(xì)胞雜交C.酶解制備原生質(zhì)體的溶液滲透壓低于細(xì)胞液滲透壓D.原生質(zhì)體與植物細(xì)胞一樣，具有細(xì)胞全能性6.[2023江蘇南通高三期中]海洋杜氏藻是一種單細(xì)胞綠藻，具有耐鹽特性；紫球藻是一種單細(xì)胞紅藻，是制備重要醫(yī)藥原料花生四烯酸的良好材料，且對青霉素有抗性?？蒲腥藛T通過植物細(xì)胞工程技術(shù)培育出了能在高鹽海水中養(yǎng)殖，且高產(chǎn)花生四烯酸的雜種藻類。下列說法錯誤的是()A.需將雜種細(xì)胞在黑暗的條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織后大量養(yǎng)殖B.用聚乙二醇處理可誘導(dǎo)兩種原生質(zhì)體融合C.用酶解法獲取原生質(zhì)體的過程需在等滲或高滲溶液中進(jìn)行D.在高鹽培養(yǎng)基中添加青霉素可選擇出所需的雜種細(xì)胞7.近年來，一種名為“愛媛橙”的柑橘類水果因皮薄易剝、細(xì)膩多汁、口感似果凍等優(yōu)點，被網(wǎng)友們稱為“果凍橙”，并迅速成為網(wǎng)紅水果?！皭坻鲁取庇筛涕倨贩N南香與西子香雜交獲得。某科研小組欲利用細(xì)胞融合技術(shù)培育“愛媛橙”，其部分流程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)過程①應(yīng)將兩種植物細(xì)胞分別置于含有酶的(填“低滲”“等滲”或“高滲”)溶液中制備原生質(zhì)體。

(2)過程②常用到的促融合劑是。

(3)過程③雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是。過程④需要在培養(yǎng)基中添加的植物激素的種類及比例為。愈傷組織的細(xì)胞最突出的特征是；過程⑤稱為。

(4)與通過南香與西子香雜交培育成的“愛媛橙”相比，該育種方法具有的優(yōu)點是。該育種技術(shù)遵循的生物學(xué)原理是(填序號)。

①細(xì)胞質(zhì)膜的流動性②細(xì)胞質(zhì)膜的選擇透過性③植物細(xì)胞的全能性④細(xì)胞增殖關(guān)鍵能力提升練8.某科研小組擬培育一種名貴菊花的脫毒苗，其技術(shù)路線為“制備MS固體培養(yǎng)基—外植體消毒—接種—培養(yǎng)—移栽—栽培”。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.取材部位應(yīng)選擇植物頂端分生區(qū)附近，因其分裂旺盛且病毒少B.外植體消毒常進(jìn)行流水沖洗、酒精處理、消毒液處理等措施C.為充分利用培養(yǎng)條件，每個錐形瓶可接種6~8塊外植體D.外植體接種—培養(yǎng)—移栽的過程中不需要更換培養(yǎng)基9.[多選]驅(qū)蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特殊的檸檬型香氣，從而達(dá)到驅(qū)蚊且對人體無害的效果。驅(qū)蚊草是將天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合培育而成的。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述，錯誤的是()A.驅(qū)蚊草培育利用的是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，實現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交育種B.用鹽酸和酒精的混合液解離，以獲得原生質(zhì)體C.驅(qū)蚊草培育過程不同于植物組織培養(yǎng)，無細(xì)胞脫分化和再分化的過程D.驅(qū)蚊草不能通過天竺葵和香茅草自然雜交而獲得，是因為不同物種間存在生殖隔離10.[2023江蘇南京中華中學(xué)高三質(zhì)量檢測]為探究某植物原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株的再生能力，某研究小組的實驗過程如下圖。下列敘述正確的是()A.過程①在低滲溶液中用酶解法處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體B.過程②③需提高生長素的比例，以促進(jìn)芽的分化和新植株的形成C.在愈傷組織培養(yǎng)時加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞D.圖示說明原生質(zhì)體仍保持細(xì)胞的全能性，過程④應(yīng)將幼苗煉苗后移栽11.[2023江蘇南通如皋中學(xué)高三階段考]以四倍體(基因型為AAaa)植株的花藥為外植體經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得植株的過程如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.①②③過程均要進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理B.秋水仙素作用于細(xì)胞分裂前期抑制紡錘體的形成C.②③過程培養(yǎng)基中的激素比例不同D.經(jīng)④過程形成的植株中純合子占1/312.[2023江蘇鹽城阜寧中學(xué)高三月考]科研人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育矮牽牛新品種，技術(shù)流程示意圖如下。下列有關(guān)敘述正確的是()A.愈傷組織是幼嫩葉片通過細(xì)胞分化形成的B.獲得的雜種植株能表現(xiàn)出雙親的所有優(yōu)良性狀C.聚乙二醇可誘導(dǎo)原生質(zhì)體的融合及雜種細(xì)胞細(xì)胞壁的再生D.用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織，以獲得原生質(zhì)體13.[2022江蘇蘇州實驗中學(xué)高二期中]酸性土壤是pH小于7的土壤總稱。下圖表示利用耐酸植物甲(4n)和高產(chǎn)植物乙(2n)培育高產(chǎn)耐酸雜種植物的過程(圖中序號表示過程或處理手段)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖示過程中依據(jù)的原理主要有細(xì)胞質(zhì)膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性等B.過程①得到的原生質(zhì)體雖無細(xì)胞壁但仍保持細(xì)胞的全能性C.過程②可以用PEG誘導(dǎo)，過程③得到的雜種細(xì)胞中含有3個染色體組D.過程①⑤使用的培養(yǎng)基需加入生長素和細(xì)胞分裂素，但加入的比例不同14.甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}：(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是。

(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中均加入一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是(填“具有完整的細(xì)胞核”或“具有葉綠體”)。

(3)下圖中A、B、C是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)形成的。

(4)若該種植物是一種雜合體(雜合子)的名貴花卉，要快速獲得與原植株的基因型和表型都相同的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法繁殖。在培養(yǎng)時，(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是。

學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練15.[2022江蘇南通如皋中學(xué)高二期末]植物激素在植物組織培養(yǎng)過程中，對誘導(dǎo)生根或生芽等均起著重要的作用。下表為科研人員利用某一蘭花品種的莖尖作為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)時各階段的最佳激素配比。請回答下列問題：蘭花組織培養(yǎng)階段階段Ⅰ階段Ⅱ階段Ⅲ誘導(dǎo)形成愈傷組織誘導(dǎo)形成幼芽誘導(dǎo)生根細(xì)胞分裂素濃度/(μmol/L)m1m2m3生長素濃度/(μmol/L)n1n2n3(1)階段Ⅰ稱為，通常在固體培養(yǎng)基上避光進(jìn)行，培養(yǎng)基除表中兩種激素以及必需的營養(yǎng)成分外，還需添加，其中生長素與細(xì)胞分裂素的用量比值(填“大于”“等于”或“小于”)1。與蘭花莖尖外植體細(xì)胞相比，該階段Ⅰ形成的愈傷組織細(xì)胞的全能性。

(2)科研人員擬對另一品種的蘭花進(jìn)行組織培養(yǎng)，在生長素濃度保持在n3的情況下，為確定階段Ⅰ的細(xì)胞分裂素最佳生根濃度，參照表中的激素濃度(m3>2.0)，以0.5μmol/L為梯度，設(shè)計5個濃度水平的實驗，細(xì)胞分裂素最高濃度應(yīng)設(shè)為μmol/L。

(3)為了解決蘭花生根速度慢、幼苗生存能力弱等問題，科研人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育得到了“韭菜—蘭花”植株。①在韭菜細(xì)胞和蘭花細(xì)胞融合前應(yīng)先利用去除細(xì)胞壁，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)方法主要有。

②操作后雖得到了“韭菜—蘭花”植株，但未能實現(xiàn)預(yù)想中的“繁殖容易，香氣濃郁”，可能的原因是。

第一節(jié)植物細(xì)胞工程參考答案1.【答案】D【解析】在生物的生長發(fā)育過程中，細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)，不能表現(xiàn)出全能性，D項錯誤。2.【答案】C【解析】細(xì)胞通過有絲分裂增殖可以產(chǎn)生數(shù)量更多的細(xì)胞，A項錯誤；基因選擇性表達(dá)是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，可以產(chǎn)生多種多樣的細(xì)胞，B項錯誤；全能性是指個體某個器官或組織已經(jīng)分化的細(xì)胞在適宜的條件下再生成完整個體的遺傳潛力，是離體培養(yǎng)的基礎(chǔ)，C項正確；自養(yǎng)指的是能夠?qū)o機物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，葉肉細(xì)胞在離體培養(yǎng)時脫分化形成愈傷組織，并不能進(jìn)行光合作用，D項錯誤。3.【答案】A【解析】愈傷組織是由高度液泡化、無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞組成的排列疏松、無規(guī)則的組織，沒特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，A項錯誤。4.【答案】D【解析】甜葉菊組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中需添加有機碳源作為營養(yǎng)物質(zhì)，此時還不能進(jìn)行光合作用，D項錯誤。5.【答案】D【解析】使用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞后，經(jīng)離心得到原生質(zhì)體，高速離心可能會使細(xì)胞破裂，A項錯誤；植物細(xì)胞培養(yǎng)是指在離體條件下對單個植物細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行培養(yǎng)使其增殖的過程，細(xì)胞要經(jīng)過脫分化過程才能進(jìn)行培養(yǎng)，B項錯誤；制備原生質(zhì)體的溶液滲透壓等于或略高于細(xì)胞液滲透壓，防止原生質(zhì)體吸水漲破，C項錯誤；植物細(xì)胞具有全能性的原因是具有一套完整遺傳物質(zhì)，原生質(zhì)體與植物細(xì)胞都具有細(xì)胞核，具有全能性，D項正確。6.【答案】A【解析】誘導(dǎo)細(xì)胞融合不需要在黑暗條件下，由于海洋杜氏藻和紫球藻都是單細(xì)胞藻類，所以不需將雜種細(xì)胞誘導(dǎo)形成愈傷組織，A項錯誤。7.【答案】(1)纖維素酶和果膠等滲(2)聚乙二醇(PEG)(3)細(xì)胞壁的形成生長素∶細(xì)胞分裂素=1∶1沒有固定的形態(tài)及功能，排列疏松無規(guī)則，高度液泡化的薄壁細(xì)胞再分化(4)能夠克服不同物種之間雜交不親和的障礙，打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣物種之間的核質(zhì)融合①③④【解析】(1)欲獲得原生質(zhì)體，需要將植物細(xì)胞去除細(xì)胞壁，植物細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，因此可用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞。為了保證原生質(zhì)體的活性，需要將兩種植物細(xì)胞分別置于含有纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中。(2)過程②常用到的促融合劑是聚乙二醇(PEG)。(3)融合的原生質(zhì)體形成細(xì)胞壁標(biāo)志著雜種細(xì)胞的形成。過程④表示脫分化過程，生長素與細(xì)胞分裂素的用量比值應(yīng)為1∶1，便于促進(jìn)愈傷組織的形成。雜種細(xì)胞經(jīng)過脫分化，形成排列疏松無規(guī)則，沒有固定的形態(tài)及功能且高度液泡化的薄壁細(xì)胞，即愈傷組織。愈傷組織通過過程⑤(再分化)形成“愛媛橙”植株。(4)常規(guī)的雜交育種只能整合已有的性狀，不能產(chǎn)生新性狀，不能克服不同物種之間雜交不親和的障礙。題中“愛媛橙”植株的獲得是利用了植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，該技術(shù)能夠克服不同物種之間雜交不親和的障礙，打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣物種之間的核質(zhì)融合。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)遵循細(xì)胞質(zhì)膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性、細(xì)胞增殖等生物學(xué)原理，即①③④。8.【答案】D【解析】培養(yǎng)的不同階段，外植體對主要營養(yǎng)物質(zhì)和激素的需求不同，所以培養(yǎng)過程中要及時調(diào)整各種營養(yǎng)物質(zhì)、激素的比例，及時更換培養(yǎng)基，否則會導(dǎo)致外植體死亡，D項錯誤。9.【答案】BC【解析】驅(qū)蚊草將天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合培育而成的，采用了植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，實現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交育種，A項正確；用纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體，B項錯誤；驅(qū)蚊草培育過程不同于植物組織培養(yǎng)，但需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，因此有愈傷組織和試管苗形成，C項錯誤；天竺葵和香茅草屬于不同種植物，存在生殖隔離，故不能通過有性生殖的辦法雜交獲得驅(qū)蚊草，D項正確。10.【答案】D【解析】過程①是去壁，需要在等滲溶液中用酶解法處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體，A項錯誤；生長素的比例高時，促進(jìn)根的分化，B項錯誤；愈傷組織細(xì)胞含有細(xì)胞壁，加入細(xì)胞融合誘導(dǎo)劑不會誘導(dǎo)細(xì)胞融合，因此不會得到染色體加倍的細(xì)胞，C項錯誤；圖示原生質(zhì)體可發(fā)育為完整植株，說明原生質(zhì)體仍保持細(xì)胞的全能性，過程④的植株煉苗后只需要移栽在普通土壤中即可，D項正確。11.【答案】A【解析】①過程是外植體消毒，②過程是脫分化，③過程是再分化，其中②③過程要進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理，防止雜菌污染，A項錯誤。12.【答案】D【解析】愈傷組織是幼嫩葉片通過細(xì)胞脫分化形成的，A項錯誤；由于基因的選擇性表達(dá)和基因間的互作效應(yīng)，獲得的雜種植株不一定能夠表現(xiàn)出親本的所有優(yōu)良性狀，B項錯誤；可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體甲和乙的融合，但不能誘導(dǎo)細(xì)胞壁的再生，C項錯誤；原生質(zhì)體沒有細(xì)胞壁，由于植物細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，故可以用纖維素酶和果膠酶處理愈傷組織以獲得原生質(zhì)體，D項正確。13.【答案】C【解析】過程②表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，可以用PEG誘導(dǎo)，產(chǎn)生的雜種細(xì)胞中的染色體組數(shù)是兩種原生質(zhì)體中的染色體組數(shù)之和，因此雜種細(xì)胞中應(yīng)該含有6個染色體組，C項錯誤。14.【答案】(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性(2)葡萄糖、果糖具有完整的細(xì)胞核(3)細(xì)胞分裂素、生長素脫分化(4)不能用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到的花卉的基因型不同于原植株的【解析】(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，細(xì)胞必須具有完整的細(xì)胞核，才具