2.1植物细胞工程 练习(含解析)-2024-2025学年高二下学期生物苏教版(2019)选择性必修3

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2.1植物细胞工程 练习(含解析)-2024-2025学年高二下学期生物苏教版(2019)选择性必修3

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2024年6月12日高中生物作业
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.生长素和细胞分裂素之间存在着复杂的调控网络,如生长素可以通过CRF2基因参与的转录调控影响细胞分裂素的生物合成及信号传导;细胞分裂素可以通过调节PIN基因家族的表达来协调生长素的分布。下列说法错误的是( )
A.增大培养基中细胞分裂素与生长素的比值可促进愈伤组织的形成
B.在植物组织培养中,细胞分裂素和生长素的使用顺序会影响培养结果
C.植物激素可通过相互作用共同调控植物的生长发育及对环境的适应
D.不同植物激素之间可通过影响转录或翻译等过程影响彼此的合成和分布
2.马铃薯是四倍体植物,在年复一年的种植中通常无性繁殖产生后代,长期的种植会造成病毒的积累,使得品质变差,产量降低。下列相关叙述错误的是( )
A.利用马铃薯外植体经植物组织培养技术可以培育出脱毒马铃薯苗
B.外植体能够形成幼苗所依据的原理是植物细胞具有全能性
C.经过植物组织培养再生植株就有可能不带病毒,原因是植物分生区附近病毒极少
D.基因型为AAaa的马铃薯的花药作外植体进行组织培养,经染色体加倍后得到的幼苗中纯合子占1/2
3.下列关于动、植物细胞培养的比较的叙述,错误的是( )
A.两者培养基的成分有所不同,但都能得到优良个体
B.为了得到单细胞悬液,两者所用的材料和方法有所不同
C.均可能发生遗传物质的改变
D.为获得杂交细胞,两者使用的诱导方法有所不同
4.下面关于动、植物细胞工程的叙述,正确的是(  )
A.叶肉细胞脱分化后,可形成具分生能力的薄壁细胞
B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
C.融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜
D.肌肉细胞离体培养时,即可表现出全能性
5.“当归补血汤”是出自《内外伤辨惑论》的中药配方,主要组成中药是当归和黄芪,具有一定的补气生血的功效。科研人员想利用现代生物技术将当归与黄芪进行体细胞杂交,尝试培育能产生两种有效成分的植物,培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )

A.过程①需要用纤维素酶或胰蛋白酶获得原生质体
B.过程②可以用聚乙二醇或高pH诱导融合
C.过程②结束后,原生质体融合代表植物体细胞杂交成功
D.过程④和⑤的培养基中植物激素的种类和比例相同
6.如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是( )

A.秋水仙素可以抑制着丝粒分裂从而诱导染色体数目加倍
B.过程②都需提供光照条件诱导愈伤组织合成叶绿素
C.过程③的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化
D.过程④培育的试管苗为纯合子,与亲本基因型可能不同
7.“番茄—马铃薯”杂种植株的获得及单克隆抗体的制备都属于细胞工程的范畴。下列关于获得杂种植株的过程(甲过程)和制备单克隆抗体的过程(乙过程)的说法,正确的是( )
A.甲、乙两过程中只有甲过程会用到酶
B.甲、乙两过程中只有乙过程需要筛选细胞
C.甲、乙两过程中都用到了细胞全能性
D.甲、乙两过程中只有乙过程用灭活病毒诱导细胞融合
8.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株,流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.杂种细胞发生脱分化形成愈伤组织,该过程不存在基因的选择性表达
B.原生质体融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性
C.杂种植株能够表现出两个亲本的遗传性状
D.对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,可筛选出具有抗性的杂种植株
9.在菊花的组织培养接种操作完成了3~4d后,观察同一温室中的外植体,发现有的外植体正常生长,有的外植体死亡,你认为外植体死亡的原因不可能是( )
A.外植体来自衰老的植物组织,其中细胞活性低或结构不完整
B.培养基灭菌不彻底或外植体消毒不彻底
C.接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体
D.愈伤组织形成初期没有给予充足的光照
10.通过植物细胞工程技术,可利用甲高产不耐盐、乙低产耐盐的两种二倍体植物培育高产耐盐的杂种植株,实验流程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.①通常将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液或较高渗溶液中处理
B.②到③的过程中,杂种细胞内高尔基体和线粒体活动明显增强
C.由④到目的植株需进一步筛选的原因是④中含有低产耐盐品种
D.目的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异导致植株不可育
11.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,并用红色荧光和绿色荧光标记番茄和马铃薯的原生质体质膜上的蛋白质,其培育过程如下图所示。下列说法错误的是( )

A.过程①常用的酶主要有纤维素酶和果胶酶
B.过程③为脱分化,过程④为再分化
C.只能用电融合法诱导原生质体融合
D.仅考虑细胞两两融合的情况鉴定融合的原生质体,若原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光,可判断该原生质体由番茄和马铃薯的原生质体融合而成
12.科学研究离不开实验,下列实验中的操作方法能达到实验目的的是(  )
A.在植物体细胞杂交技术中,采用灭活的病毒诱导原生质体融合
B.在探究温度对淀粉酶活性的影响时,用斐林试剂检测反应产物
C.在培养基中加入刚果红,根据透明圈的大小判断尿素分解菌的分解能力
D.在谷氨酸发酵中,通过控制发酵条件为中性或弱碱性来积累谷氨酸
二、多选题
13.植株甲金花菜是一种多年生开花植物,具有多种优良性状,另一种远缘植株乙青花菜存在抗除草剂基因,欲将植株乙细胞中抗除草剂基因引入植株甲中,进行了如下操作。下列相关叙述,正确的是( )
A.过程A取顶芽细胞的操作有利于获得脱毒苗
B.过程B中常用PEG诱导原生质体融合
C.两个细胞融合完成的标志是再生出细胞壁
D.该杂种植株的获得利用了植物细胞的全能性
14.离心是生物学实验中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是(  )
A.梅塞尔森和斯塔尔通过实验证明DNA分子半保留复制中,采用了差速离心法
B.在细胞工程的操作中,利用离心法可以诱导植物原生质体融合
C.用差速离心法对细胞匀浆进行离心,分离核糖体比分离叶绿体的转速低
D.噬菌体侵染细菌实验中,离心可将DNA和蛋白质分开,以便分别研究各自的作用
15.下图是研究2,4-D对红色金钱柳悬浮细胞生长与花青素合成影响的实验结果。相关叙述正确的是( )
A.细胞悬浮培养的主要原理是愈伤组织细胞分裂旺盛
B.培养基应用葡萄糖、无机盐、激素等配制
C.本实验中2,4-D具有抑制细胞生长的作用
D.结果表明一定浓度的2,4-D会促进花青素的合成
16.为培育具有市场竞争力的奉节无籽柑橘,研究者设计如下流程相关叙述正确的是( )
A.过程①需在低渗环境中使用纤维素酶和果胶酶处理
B.可用离心操作实现②,再生细胞壁是其成功的标志
C.过程③需在生长素和细胞分裂素的调控下进行
D.三倍体植株因减数分裂异常可产生无籽柑橘
三、非选择题
17.如图为番茄—马铃薯植株的培育过程,回答下列有关问题:

(1)植物体细胞杂交技术包括图中 (用编号表示)过程,该技术在打破 ,实现远缘杂交育种等方面展示出独特的优势。该技术的原理是细胞膜的 、植物细胞具有 。
(2)①②过程常用 、 去除植物的细胞壁,获得原生质体。
(3)在③过程,常用 试剂诱导原生质体的融合;过程⑤和⑥是植物组织培养的核心步骤,需要添加的关键植物激素是 、 ,它们的浓度和 等都会影响植物细胞的发育方向。
(4)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则“番茄—马铃薯”正常体细胞中含有 条染色体。
18.白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。白菜—甘蓝是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强、易储存等优点,如图为“白菜—甘蓝”的培育过程,请回答问题:
(1)为了得到原生质体,需先用 处理白菜和甘蓝的细胞。
(2)诱导原生质体融合的方法有多种,常用的化学方法是 (填写中文名称),融合完成的标志是 。由杂种细胞得到白菜—甘蓝植株还需经过植物组织培养,其中不需要光照的培养过程为 。
(3)经花粉直接培育的白菜—甘蓝植株,体细胞的染色体数为 。这种植株通常不育,为使其可育,需进行人工诱导,通过对幼苗使用 进行处理。
19.1978年,梅尔彻斯等科学家首次利用植物体细胞杂交技术获得了“马铃薯-番茄”杂种植株。如图所示是植物体细胞杂交技术的流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,两细胞的染色体组成分别是AA和BB.请据图分析回答问题:
(1)植物体细胞杂交技术涉及的生物学原理有 。将杂种细胞培育成杂种植株的技术手段是 ,与杂交育种相比,植物体细胞杂交育种的明显优点是 。
(2)图中①过程的目的是 。 在使用化学法进行②过程时,常使用的化学试剂是 ,原生质体融合成功的标志是 。
(3)将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养,再经过②③过程,得到的c的细胞类型有 (只考虑细胞两两融合,用染色体组成表示)。
(4)通过⑥过程获得的植株,是否一定会表现出甲、乙的性状?为什么? 。
20.从紫草细胞内提取得到的紫草宁具有抗炎、抑制癌细胞增殖的作用,下图表示获得紫草宁的2种工艺路线,请回答下列相关问题:
(1)为防止培养过程中出现病毒污染,应选择紫草的 作为外植体,外植体经消毒处理后,需用无菌水冲洗多次,目的 。图中愈伤组织再分化得到紫草植株的途径属于 。
(2)因为愈伤组织 、细胞 等特点,从而有利于获得生长迅速、单细胞或细胞团比较小的悬浮细胞系。用射线照射悬浮细胞系后,在显微镜下挑取单个细胞分别进行培养得到多个悬浮细胞系, 后收集细胞并称重,通过一定的方法获得 数据,选取数值最小的数据作为高产细胞株。获取得到的高产细胞株常需进行多次传代培养来确定是否为稳定的高产细胞株,因为细胞在传代过程中会发生 ,导致数据出现增大的现象。
(3)下图表示在发酵培养中接种细胞密度与细胞收获量、紫草宁含有率(培养14天)关系的实验结果:
注意:紫草宁含有率是指紫草宁质量/细胞收获量
根据实验结果可推测当接种细胞密度超过6g.dry wt./L时,细胞内紫草宁合成会 ,从而导致紫草宁含有率的下降。根据图中数据,在发酵培养中选择按种细胞密度为6g.dry wt./L而不是接种细胞密度为4g.dry wt./L的原因是 。在发酵培养过程中,培养基的成分组成、浓度、 效率,也会影响到紫草宁含有率。在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是 和 。
21.猕猴桃含有丰富的维生素C和多种抗氧化物质,可以提高身体的免疫力。猕猴桃具有很多品种,其中“中华猕猴桃”不耐涝,长期积水会导致萎蔫枯死;“美味猕猴桃”在抗性方面,特别是抗冻抗高温方面表现较差。我国研究人员利用“中华猕猴桃”和“美味猕猴桃”两个不同种培育出了更加优良的品种,其过程如下图所示。请分析并回答下列问题:
(1)过程②通常使用 处理植物细胞。过程③诱导植物原生质体融合常用 (化学法),细胞融合完成的标志是 。
(2)植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有 。
(3)该项技术的优点是可以实现 。若中华猕猴桃体细胞内含m条染色体,美味猕猴桃体细胞内含n条染色体,则杂种植株的体细胞内含 条染色体;若由杂种细胞培育成的植株H为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株为 倍体。
(4)如果形成F的原生质体B、D来源于同一株猕猴桃植株,那么更常用且有效地得到猕猴桃植株H的处理方法是 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【分析】生长素的生理作用是低浓度促进生长,高浓度抑制生长。顶端优势产生的原因是:顶芽产生生长素向侧芽运输,导致侧芽生长素浓度过高,生长受到抑制,因此顶芽优先生长。
【详解】A、增大培养基中细胞分裂素与生长素的比值可促进芽的分化形成,A错误;
B、在植物组织培养中,细胞分裂素和生长素的使用顺序会影响培养结果,细胞分裂素有利于生芽,生长素有利于生根,B正确;
C、在植物生长发育过程中是多种激素相互作用、共同调节的结果,C正确;
D、不同植物激素之间可以相互调节,不同植物激素之间可通过影响转录或翻译等过程影响彼此的合成和分布,D正确。
故选A。
2.D
【分析】1、植物组织培养过程:离体的细胞、组织或器官脱分化形成愈伤组织再分化形成胚状体最后发育成植株。
2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照pH和无菌环境等)。②--定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。
【详解】A、利用马铃薯茎尖作为外植体经植物组织培养技术可以培育出脱毒马铃薯苗,因为茎尖部位不带毒或带毒很少,A正确;
B、外植体能够形成幼苗所依据的原理是植物细胞具有全能性,即植物细胞中因为含有全套的遗传物质因而具有发育成各种组织细胞和完整植物体的潜能,B正确;
C、经过植物组织培养再生植株就有可能不带病毒,原因是植物分生区附近病毒极少,因而可以获得无毒苗,C正确;
D、基因型为AAaa的马铃薯的花药作外植体进行组织培养,获得的单倍体幼苗的基因型为AA、Aa、aa,它们的比例为1∶4∶1,经染色体加倍后得到的幼苗个体的基因型为AAAA、AAaa、aaaa,比例为1∶4∶1,可见其中纯合子占1/3,D错误。
故选D。
3.A
【分析】动物细胞培养的过程:取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中(原代培养)→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞,制成细胞悬液→转入培养液(传代培养)→放入二氧化碳培养箱培养,在传代培养的过程中可能会发生癌变。
动物细胞培养的目的是获得细胞群或细胞产物。
【详解】A、动物细胞培养和植物组织培养所用培养基营养成分不同,动物细胞培养基中含血清和血浆、植物组织培养基中含有生长素和细胞分裂素,培养目的都是为了得到大量细胞或细胞产物,而不是个体,A错误;
B、动物细胞培养需要用胰蛋白酶处理将细胞分散开,从而得到单细胞悬液,但植物组织培养过程中将细胞分散开不需要用酶处理,B正确;
C、动物细胞培养在传代培养的过程中可能发生遗传物质的改变,植物细胞培养也可能发生遗传物质的改变,C正确;
D、为获得杂交细胞,两者使用的诱导方法有所不同,动物细胞融合特有的方法是灭活病毒促融,D正确。
故选A。
4.A
【分析】细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物体的潜能。
【详解】A、叶肉细胞脱分化后可形成愈伤组织,愈伤组织细胞是具分生能力的薄壁细胞,A正确;
B、叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织,B错误;
C、融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞壁,形成原生质体,C错误;
D、肌肉细胞经离体培养不可以形成完整的个体,不可以表现出全能性,D错误。
故选A。
5.B
【分析】1、植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
2、植物体细胞杂交过程分析:(1)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等,化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂;(2)细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成; (3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株,而不是形成杂种细胞就结束;(4)杂种植株的特征:具备两种植物的遗传特征,原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
3、分析题图可知,①表示获取原生质体,②表示诱导原生质体融合,③表示获得杂种细胞,④表示去分化过程,⑤表示再分化获得杂种植物。
【详解】A、过程①需要用纤维素酶和果胶酶获得原生质体,A错误;
B、过程②表示人工诱导原生质体融合,方法可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,B正确;
C、过程②结束后,细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成,即新的细胞壁生成代表植物体细胞杂交成功,C错误;
D、过程④和⑤的培养基中植物激素的种类和比例不相同,D错误。
故选B。
6.D
【分析】分析题图:图中①表示取花药进行离体培养,②表示脱分化过程,③表示再分化过程,④表示试管苗形成单倍体的过程。
【详解】A、秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,但不能抑制着丝粒(着丝点)的分裂,A错误;
B、过程②为脱分化过程,该过程应避光处理,B错误;
C、过程③是再分化过程,该过程的培养基中需添加较高浓度的生长素以利于根的分化,C错误;
D、过程④是经花药离体培养后获得的植株,若亲本植株基因型是AaBb,则花药有AB、Ab、aB、ab,再经植物组织培养等过程后,可能得到AABB、AAbb、aaBB、aabb等纯合子,可能与亲本基因型不同,D正确。
故选D。
7.D
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。诱导原生质体融合的方法:物理法(离心、振动、电激等)和化学法(聚乙二醇等)。植物体细胞杂交的意义:克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围,培育作物新品种。
【详解】A、甲过程中会用到纤维素酶和果胶酶,乙过程包括动物细胞培养技术,可能会用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶,A错误;
B、甲过程中原生质体融合后也有多种可能性,也需经过细胞的筛选过程,B错误;
C、制备单克隆抗体的过程(乙过程)并未得到完整的动物个体或最终分分化为各种细胞,故不能体现细胞的全能性,C错误;
D、灭活的动物病毒诱导细胞融合是动物细胞融合所用的特有方法,故甲、乙两过程中只有乙过程用灭活病毒诱导细胞融合,D正确。
故选D。
8.A
【分析】分析题图可知,图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图,其中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程;②表示诱导原生质体融合的过程;之后再采用植物组织培养技术即可得到杂种植株。
【详解】A、杂种细胞与愈伤组织中表达的基因不同,因此前者发生脱分化形成后者的过程中存在基因的选择性表达,A错误;
B、原生质体融合的过程依赖于细胞膜中分子的运动,体现了细胞膜的流动性,B正确;
C、融合形成的杂种细胞含有黑芥和花椰菜的遗传物质,能够表现出两个亲本的遗传性状,C正确;
D、对杂种植株接种黑腐病菌,能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株,可以起筛选的作用,D正确。
故选A。
9.D
【分析】由于植物组织培养所利用的植物材料体积小,抗性差,所以对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长,如一些细菌、真菌等的生长,而培养基一旦受到微生物的污染,就会导致实验前功尽弃,因此要进行严格的无菌操作。培养的不同阶段,对主要营养物质和激素的需求不同,所以培养过程中要及时调整各种营养物质、激素的比例。愈伤组织形成过程中,细胞还没有开始再分化,没有叶绿素和叶绿体的形成,不可能进行光合作用,因此愈伤组织形成初期不需要充足的光照。
【详解】A、外植体来自衰老的植物组织,其中细胞活性低或结构不完整,可能会导致外植体死亡,A不符合题意;
B、培养基灭菌不彻底或外植体消毒不彻底,就会受到微生物的污染,可能会导致外植体死亡,B不符合题意;
C、接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体,高温会杀死外植体,C不符合题意;
D、愈伤组织形成过程中,细胞还没有开始再分化,没有叶绿素和叶绿体的形成,不可能进行光合作用,因此愈伤组织形成初期不需要充足的光照,D符合题意。
故选D。
10.D
【分析】分析题图:图示为培育高产耐盐的杂种植株的培育过程,其中①表示酶解法去除细胞壁,利用的是纤维素酶和果胶酶;②表示诱导原生质体融合,常用PEG作为诱导剂;③为杂种细胞;④为筛选获得的具有耐盐特性的胚状体。
【详解】A、过程①是利用纤维素酶和果胶酶获取原生质体的过程,该过程需要在等渗或较高渗溶液中处理,避免其在没有细胞壁的保护支持下吸水涨破,A正确;
B、②到③的过程是融合细胞再生细胞壁的过程,该过程需要消耗能量,高尔基体与植物细胞壁的形成有关,因此该过程中杂种细胞内高尔基体与线粒体活动明显增强,B正确;
C、④为筛选获得的具有耐盐特性的胚状体,但是其可能是低产耐盐品种或高产耐盐品种,因此还需要进一步筛选,C正确;
D、根据题干信息可知,甲、乙都是二倍体植株,则经过体细胞杂交技术获得的目的植株为四倍体,是可育的,D错误。
故选D。
11.C
【分析】植物体细胞杂交要将不同种的植物细胞诱导融合成一个杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成植株,体现的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性;在融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体,杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志;植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG),融合后有5种不同类型的原生质体,由于科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质,故二者融合所形成的细胞其细胞膜上含有两种颜色的荧光标记;杂种细胞形成愈伤组织的过程属于植物组织培养过程中的脱分化,愈伤组织形成植物体的过程属于再分化。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,故过程①去壁常用的酶主要是纤维素酶和果胶酶,A正确;
B、杂种细胞形成愈伤组织的过程③是脱分化,过程④是再分化,B正确;
C、诱导原生质体融合的方法有电融合法、离心法、PEG融合法等,C错误;
D、仅考虑细胞两两融合的情况鉴定融合的原生质体,若原生质体表面既有红色荧光又有绿色荧光,可判断该原生质体由番茄和马铃薯的原生质体融合而成,D正确。
故选C。
12.D
【分析】诱导植物原生质体融合的方法有物理法:包括离心、振动、电激等,化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导融合。
刚果红可与纤维素形成红色复合物,但并不和纤维素水解后的纤维二糖和葡萄糖发生颜色反应,当纤维素被纤维素酶水解后,刚果红—纤维素复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,因此,可利用刚果红培养基上是否形成透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】A、在植物体细胞杂交技术中,不能采用灭活的病毒诱导原生质体融合,采用灭活的病毒诱导动物细胞融合,A错误;
B、在探究温度对淀粉酶活性的影响时,斐林试剂检测使用时需要加热,所以不能用斐林试剂检测反应产物,B错误;
C、在培养基中加入刚果红,根据透明圈的大小判断纤维素分解菌的分解能力,C错误;
D、在谷氨酸发酵中,通过控制发酵条件为中性或弱碱性来积累谷氨酸,D正确。
故选D。
13.ABCD
【分析】分析图可知,该图为植物体细胞杂交过程,其中A为去除细胞壁,制备原生质体,可用酶解法;B为诱导原生质体融合,可以用聚乙二醇(PEG)处理;C为培养筛选出所需的杂种细胞;D为照分化,据此答题即可。
【详解】A、顶端分生组织几乎不带毒,因此,过程A中取顶芽细胞进行体细胞杂交有利于获得脱毒苗,A正确;
B、B为诱导原生质体融合,可使用聚乙二醇(PEG)促融,B正确;
C、两个植物细胞融合完成的标志是再生出细胞壁,C正确;
D、植物体细胞杂交技术利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性等原理,D正确。
故选ABCD。
14.ACD
【分析】1、分离各种细胞器常用差速离心法。
2、植物体细胞杂交过程中,诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电刺激)和化学法(聚乙二醇);诱导动物细胞融合的方法包括物理法(离心、振动、电刺激)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒)。
3、验证DNA分子复制方式为半保留复制的实验需要采用密度梯度离心法。
4、噬菌体侵染细菌实验中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与被侵染的细菌分开,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体蛋白质外壳,而质量较重的大肠杆菌则分布在沉淀物中。
【详解】A、证明DNA分子半保留复制中,采用了密度梯度离心法,A错误;
B、诱导植物原生质体融合的方法有离心、振动、电刺激等,B正确;
C、分离各种细胞器常用差速离心法,即用不同的离心速度对细胞匀浆进行离心,分离核糖体比分离叶绿体的转速高,C错误;
D、噬菌体侵染细菌实验中,进行离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体的蛋白质外壳,而质量较重的大肠杆菌(内含噬菌体的DNA)则分布在沉淀物中,D错误。
故选ACD。
15.ACD
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
【详解】A、愈伤组织是不定形的薄壁组织团块,愈伤组织细胞分裂旺盛,是细胞悬浮培养的主要原理,A正确;
B、将愈伤组织接种到含有特定激素的培养基上,就可以诱导其再分化成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株,愈伤组织的培养基需要添加蔗糖,B错误;
C、2,4-D是生长素类似物,由图可知,生物量随2,4-D浓度的增大而减小,说明本实验中2,4-D具有抑制细胞生长的作用,C正确;
D、当2,4-D的浓度小于0.25mg/L时,花青素的产量高于对照组,说明一定浓度的2,4-D会促进花青素的合成,D正确。
故选ACD。
16.BCD
【分析】分析图示可知,①过程为原生质体的制备过程,需要纤维素酶和果胶酶,②过程为原生质体的融合过程,需要诱导剂诱导融合,③过程为植物组织培养的过程。
【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理,但为避免原生质体吸水涨破,一般在等渗环境中进行,A错误;
B、诱导融合的方法有物理法和化学法,可用离心法诱导植物原生质体融合,再生出细胞壁是融合成功的标志,B正确;
C、过程③是植物组织培养过程,该过程需在生长素和细胞分裂素的调控下进行,C正确;
D、三倍体植株含有三个染色体组,减数分裂时联会紊乱,可产生无籽柑橘,D正确。
故选BCD。
17.(1) ①②③④⑤⑥ 生殖隔离 流动性 全能性
(2) 纤维素酶 果胶酶
(3) 聚乙二醇(PEG) 生长素 细胞分裂素 比例
(4)m+n
【分析】分析题图:图示为“番茄-马铃营”植株的培育过程,其中其中①②为去壁过程;③为原生质体融合的过程;④表示再生细胞壁的过程;⑤表示脱分化过程;⑥表示再分化过程。
【详解】(1)植物体细胞杂交又称原生质体融合是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养使其再生杂种植株的技术。包括去壁、细胞融合和细胞培养等,即①②③④⑤⑥,该技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种等方面展示出独特的优势。植物体细胞杂交首先要使原生质体融合形成杂种细胞,其次要把杂种细胞经过植物组织培养技术培育成杂种植株。细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性,植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。
(2)获得原生质体需要分解细胞壁,细胞壁主要成分为纤维素和果胶,故需要纤维素酶和果胶酶。
(3)通常用聚乙二醇(PEG)诱导原生质体融合。⑤⑥过程为利用植物组织培养技术将杂种细胞培养为杂种植株,常常需要添加生长素和细胞分裂素,生长素和细胞分裂素的浓度和比例等会影响植物细胞的发育方向,是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。
(4)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,通过植物体细胞杂交技术获得的番茄一马铃薯共有m+n条染色体。
18.(1)纤维素酶、果胶酶
(2) 聚乙二醇融合法 形成的杂种细胞再生出新的细胞壁 脱分化
(3) 19 秋水仙素
【分析】植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,可采用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。
(2)诱导原生质体融合的方法包括:物理方法(离心、振动、电激)和化学方法(聚乙二醇);融合完成的标志是形成的杂种细胞再生出新的细胞壁;将杂种细胞培育成杂种植株还需要采用植物组织培养技术,包括脱分化和再分化两个阶段,其中脱分化过程要避光,再分化过程需光。
(3)经花粉培育的二倍体“白菜-甘蓝”植株,体细胞的染色体数为(20+18)÷2=19;通常情况下,由于白菜和甘蓝之间存在生殖隔离,因此白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的;为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”。
19.(1) 细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性 植物组织培养技术 克服了远缘杂交不亲和的障碍
(2) 去除细胞壁,获得原生质体 聚乙二醇/PEG 杂种细胞再生出细胞壁
(3)AAAA、BBBB、AABB
(4)不一定。杂种细胞培养过程中可能出现染色体的丢失、结构异常等情况,且基因之间、基因与基因产物之间、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,两种生物的基因结合到一个细胞中之后,不一定能按照原来的顺序表达
【分析】据图可知,①表示去除细胞壁,②是原生质体融合,③是再生出细胞壁,④是脱分化过程,⑤是再分化,据此分析作答。
【详解】(1)植物体细胞杂交技术涉及的生物学原理包括细胞膜具有一定的流动性(原生质体融合的原理)和植物细胞的全能性(将杂种细胞培育成杂种植株的原理)等;将杂种细胞培育成杂种植株的技术手段是植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞具有全能性;与杂交育种相比,植物体细胞杂交育种的明显优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(2)据图分析,图中过程①是去除细胞壁,制备原生质体;②是原生质体融合过程,该过程中常使用的化学试剂是聚乙二醇(PEG);原生质体融合成功的标志是去除细胞壁,获得原生质体聚乙二醇PEG杂种细胞再生出细胞壁。
(3)分析题意可知,两细胞的染色体组成分别是AA和BB,只考虑细胞两两融合,则杂交细胞c的类型有AAAA、BBBB、AABB。
(4)由于杂种细胞培养过程中可能出现染色体的丢失、结构异常等情况,且基因之间、基因与基因产物之间、基因与环境之间存在着复杂的相互作用,两种生物的基因结合到一个细胞中之后,不一定能按照原来的顺序表达,故过⑥过程获得的植株,不一定会表现出甲、乙的性状。
20.(1) 根尖/茎尖/芽尖 防止消毒剂对细胞产生毒害作用 器官发生途径
(2) 结构松散 分裂旺盛 离心或过滤或沉淀 收集的细胞重量/紫草宁重量遗传 物质改变(变异)
(3) 受到抑制或减慢 两种接种细胞密度下紫草宁的含有率相同,但接种细胞密度为6g.drywt./L时,细胞收获量多 转化 保证氧气供应充足 使细胞与培养液充分接触
【分析】植物的组织培养广义又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织,如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
【详解】(1)紫草的根尖/茎尖/芽尖分裂旺盛,新细胞较多,感染病毒的几率小,常作为外植体;用无菌水冲洗外植体,可以洗掉外植体表面的消毒液,避免消毒液对细胞产生毒害作用;愈伤组织再分化形成组织、器官,最终得到完整的紫草植株的途径属于器官发生途径。
(2)愈伤组织是一团未分化的细胞,结构松散,细胞分裂旺盛;悬浮细胞系经过离心或者过滤或者沉淀能得到细胞;若收集的细胞重量/紫草宁重量比值小,说明单个细胞产量高,符合生成要求;由于细胞在传代过程中会发生变异,产紫草宁的能力可能下降,因此出现数据增大的现象。
(3)当接种细胞密度超过6g.dry wt./L时,紫草宁的合成速率下降,紫草宁含有率下降;6g.dry wt./L和4g.dry wt./L两种接种细胞密度下紫草宁的含有率相同,但接种细胞密度为6g.drywt./L时,细胞收获量多,因此选择按种细胞密度为6g.dry wt./L而不是接种细胞密度为4g.dry wt./L;在发酵培养过程中,培养基的成分组成、浓度、转化效率,也会影响到紫草宁含有率,如转化效率越高,紫草宁的含量越多;不断通入无菌空气并进行搅拌可以保证氧气供应充足,也可以使细胞与培养液充分接触,从而收获更多的紫草宁。
21.(1) 纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇融合法 杂种细胞再生出新的细胞壁
(2)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(3) 远缘杂交育种 m+n 单
(4)用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的猕猴桃种子或幼苗
【分析】分析题图:过程②是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体B和D,过程③通过物理或化学方法诱导原生质体融合成E,过程④是再生细胞壁形成杂种细胞F,过程⑤是脱分化过程形成愈伤组织G,过程⑥是再分化生成完整植株。
【详解】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,过程②可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞以除去细胞壁,得到原生质体。植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇(或PEG),当杂种细胞长出新的细胞壁即代表融合完成。
(2)植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。该技术包括植物体细胞杂交和植物组织培养两个部分,依据的生物学原理有细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。
(3)植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍,实现远缘杂交育种。生通过植物体细胞杂交技术获得的杂种植株中既含有中华猕猴桃染色体,也含有美味猕猴桃体的染色体,即含有m+n条染色体。由为花粉经离体培养得到的植株为单倍体植株。
(4)如果形成F的原生质体B、D来源于同一株猕猴桃植株,那么该过程形成的是四倍体猕猴桃,而得到四倍体猕猴桃更简单的处理方法是用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的猕猴桃的种子或幼苗。
答案第1页,共2页
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