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第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程
一 植物细胞工程的基本技术
A级　基础达标练
一、选择题
1．从细胞全能性的角度看，下列叙述正确的是(　　)
A．分化程度高，具有较高的全能性
B．分化程度低，具有较低的全能性
C．分化程度低，具有较高的全能性
D．分化程度高低与全能性无关
2．下列现象属于植物细胞脱分化的是(　　)
A．将胡萝卜根薄片放在培养基上培养成愈伤组织
B．由愈伤组织形成植物芽、根的过程
C．受精卵形成种子中胚的过程
D．由种子发育成植株
3．下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是(　　)
A．其原理是细胞的全能性 B．必须在无菌条件下进行
C．再分化的过程中需要一定光照 D．一般需用培养液进行培养
4．科技工作者通过体细胞杂交技术获得“番茄—马铃薯”杂种植株，但“番茄—马铃薯”并没有在地上结番茄、地下长马铃薯，下列最可能的原因是(　　)
A．实验中不宜采用聚乙二醇促进细胞融合
B．在植物组织培养操作中细胞被微生物感染
C．两种生物的基因直接或间接相互作用的结果
D．在植物组织培养中激素的种类及比例设计不合理
5．(不定项)辣椒素广泛用于食品保健、医药工业等领域，其获得途径如图。下列叙述错误的是(　　)
→→
A．植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质
B．①过程培养基中需加入适宜浓度的生长素和细胞分裂素
C．②过程需在光下进行
D．果皮细胞的基因型与外植体基因型不同
二、非选择题
6．下图为A、B两种二倍体植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：
(1)步骤①采用的方法是______________。步骤②常用的化学试剂是______________，之后______________ (填“需要”或“不需要”)筛选杂种细胞。
(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是____________________，其中步骤④是______________。植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，与A、B两种植物相比，该杂种植株是新物种的原因是______________________________________________________。
(3)培育该杂种植株的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔遗传定律？为什么？____________________________________________________________________________________。
B级　合格达标练
一、选择题
1．下列关于细胞工程的发展历程叙述正确的是(　　)
A．1902年，哈伯兰特提出了植物细胞全能性概念，相关实验得到证实
B．1958年，斯图尔德等使悬浮培养的胡萝卜髓细胞形成了体细胞胚，并发育成完整植株，该实验为细胞全能性理论提供了强有力的支持
C．1975年，米尔斯坦和科勒发现仙台病毒具有触发动物细胞融合的效应
D．1981年，Wilmut领导的小组用体细胞核克隆出“多莉”羊，使哺乳动物的克隆成为现实
2．植物细胞表现出全能性的必要条件是(　　)
A．给予适宜的营养和外界条件
B．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件
C．导入其他植物细胞的基因
D．将叶肉细胞的细胞核移植到去核的卵细胞内
3．下列关于植物组织培养的叙述，正确的是(　　)
A．需要对外植体进行严格的灭菌处理，以防止杂菌污染
B．在培养过程中需要给予适宜的光照，以诱导脱分化过程
C．培养基中所添加的激素种类和含量对培养过程起重要的调节作用
D．若制备人工种子，外植体只需培养成愈伤组织即可
4．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随着植物的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下列有关培养过程的叙述，错误的是(　　)
A．原生质体的融合常用PEG作为诱导剂
B．形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型
C．由杂种细胞→杂种植株，要经过有丝分裂和细胞的分化
D．该项技术可克服远缘杂交不亲和的障碍
5．(不定项)下图为番茄(2N＝24)和马铃薯(4N＝48)体细胞杂交示意图，①～⑤表示过程，A～F表示结构。下列相关说法正确的是(　BD　)
A．A和B均为原生质层，②过程可采用电激、离心或振动诱导二者融合
B．③过程为再生细胞壁，D的形成是原生质体诱导融合成功的标志
C．④过程通常需要避光培养，E需培养在密闭无氧的容器中
D．图中杂种植株理论上为可育的六倍体，每个染色体组中染色体数相同
6．(不定项)下列有关传统植物杂交与植物体细胞杂交的比较，错误的是(　　)
A．两者涉及的变异类型依次是基因重组、基因突变
B．两者的操作中都需要使用纤维素酶和果胶酶
C．两项技术培育出的新个体与亲代之间均不存在生殖隔离
D．与传统植物杂交相比，植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍
二、非选择题
7．通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐，细胞中含有m条染色体；乙高产，细胞中含有n条染色体)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：
(1)②是_____________，④是具有_______________性状的幼芽。
(2)植物体细胞融合完成(成功)的标志是__________________________。
(3)上述培育高产耐盐植株的技术叫作_______________。该项技术的优点是可克服_______________的障碍，由③发育成幼苗④利用的生物学原理是__________________________。
(4)愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根，但分化出了芽，原因可能是___________________________________________________________。幼苗④需要经过筛选才能得到目的植株，原因是___________________________________________________________。
(5)二倍体的甲种植物细胞和四倍体的乙种植物细胞通过上述实验流程，得到的目的植株细胞中应含_______________条染色体(假设能成功)，杂种植株为_______________倍体。
参考答案
A级　基础达标练
一、选择题
1．
答案：C
2．
答案：A
3．
答案：D
4．
答案：C
5．
答案：AD
二、非选择题
6．
答案：
(1) 酶解法 聚乙二醇(PEG) 需要
(2) 植物组织培养技术 脱分化 该杂种植株与A、B两种植物均存在生殖隔离
(3) 不遵循，该过程不属于有性生殖
解析：
(1)步骤①的作用是去除细胞壁获得原生质体，最常用的方法是酶解法，常用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。步骤②常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG)，目的是诱导原生质体融合，之后需要筛选杂种细胞。
(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是植物组织培养技术，其中步骤④相当于脱分化过程，步骤⑤相当于再分化过程。该杂种植株与A、B两种植物均存在生殖隔离，因此该杂种植株是新物种。
(3)植物体细胞杂交是无性生殖，不遵循孟德尔遗传定律。
B级　合格达标练
一、选择题
1．
答案：B
2．
答案：B
3．
答案：C
4．
答案：B
5．
答案：BD
6．
答案：ABC
二、非选择题
7．
答案：
(1) 融合的原生质体 耐盐
(2) 再生出新的细胞壁
(3) 植物体细胞杂交 远缘杂交不亲和 细胞的全能性
(4) 培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值低 幼苗④有耐盐高产和耐盐不高产两种类型
(5) m＋n 六
解析：
(1)②是融合的原生质体，④是用含钠盐的培养基筛选出的具耐盐性状的幼芽。
(2)植物体细胞融合完成(成功)的标志是再生出新的细胞壁。
(3)题中培育高产耐盐植株的方法为植物体细胞杂交技术，优点是可克服远缘杂交不亲和的障碍，由③(杂种细胞)发育成幼苗④(杂种植株)的过程是植物组织培养，原理是植物细胞的全能性。
(4)愈伤组织在诱导生根的培养基上未形成根，但分化出了芽，原因可能是培养基中生长素与细胞分裂素用量的比值低。幼苗④需要经过筛选才能得到目的植株，原因是幼苗④有耐盐高产和耐盐不高产两种类型。
(5)二倍体的甲种植物细胞内含m条染色体，四倍体的乙种植物细胞内含n条染色体，通过体细胞杂交，得到的杂种植株细胞中应含m＋n条染色体，杂种植株为六倍体。
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