1、第3講 植物細(xì)胞工程一、單項(xiàng)選擇題1. (2013·江蘇卷)某種極具觀賞價(jià)值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植,可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)苗,下列技術(shù)中不能選用的是( )A. 利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗B. 采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗C. 采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上D. 采用幼葉、莖尖等部位的組織進(jìn)行組織培養(yǎng)2. (2016·泰州一模)下列各項(xiàng)生殖方式與組織培養(yǎng)的原理不相同的是( )A. 一株植物的枝條扦插成多株植物B. 一株植物上的多個(gè)種子發(fā)育成多個(gè)植株C. 一個(gè)胚胎被分割后發(fā)育成多個(gè)個(gè)體D. 一條蚯蚓被剪成兩段后變成兩條蚯蚓3. (201

2、6·常州一模)下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述,正確的是( )A. 需要對(duì)外植體進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理,以防止雜菌污染B. 在培養(yǎng)過(guò)程中需要給予適宜的光照,以誘導(dǎo)脫分化過(guò)程C. 培養(yǎng)基中所添加的激素種類和含量對(duì)培養(yǎng)過(guò)程起重要的調(diào)節(jié)作用D. 若制備人工種子,外植體只需培養(yǎng)成愈傷組織即可4. (2016·南通二模)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)從紅豆杉細(xì)胞中提取抗癌藥物紫杉醇,不需要進(jìn)行的是( )A. 選取合適的外植體并要進(jìn)行快速消毒B. 培養(yǎng)基中加入適量的蔗糖提供營(yíng)養(yǎng)并維持滲透壓C. 控制植物激素的種類和含量誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織D. 選擇適當(dāng)?shù)姆只囵B(yǎng)基培育紅豆杉幼苗5. (2016·南通

3、一模)下圖為培育甘蔗脫毒苗的兩條途徑,研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)程獲得的幼苗脫毒效果更好。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A. 過(guò)程所取莖尖中的葉原基具有較高的分裂、分化能力B. 過(guò)程的作用可能是阻礙病毒等進(jìn)入莖尖分生組織C. 過(guò)程中基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致了細(xì)胞脫分化D. 培養(yǎng)基A、B中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的含量和比例不同6. (2016·南通三模)科研人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對(duì)幼苗的成苗率和脫毒率的影響,結(jié)果如下圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A. 培育脫毒苗所依據(jù)的原理有基因突變和細(xì)胞全能性B. 培育脫毒苗的過(guò)程中涉及脫分化和再分化兩個(gè)階段C. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明莖尖越小脫毒率越高,成苗率越低D. 根據(jù)本

4、實(shí)驗(yàn),培育脫毒苗時(shí)莖尖的適宜大小為 0.27 mm7. (2016·江陰模擬)用植物細(xì)胞工程技術(shù)將天竺葵與香茅草進(jìn)行雜交可產(chǎn)生驅(qū)蚊香草。下列有關(guān)培育過(guò)程的敘述,不正確的是( )A. 原生質(zhì)體的融合常用PEG作為誘導(dǎo)劑B. 形成的愈傷組織其代謝類型是自養(yǎng)需氧型C. 由雜種細(xì)胞雜種植株,要通過(guò)有絲分裂和細(xì)胞的分化D. 該項(xiàng)生物工程技術(shù)可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙8. (2016·雙鴨山一中)如下圖為人工種子培養(yǎng)過(guò)程流程圖解,下列相關(guān)敘述不正確的是( ) A. b、c過(guò)程中植物激素發(fā)揮了重要作用,d表示給胚狀體包上人工胚乳和人工種皮B. 再分化發(fā)生在d步驟,是愈傷組織重新分化成根或

5、芽等器官的過(guò)程C. 人工種子的培育是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的重要用途之一D. 人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題9. (2016·南京一模)下圖是植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A. 過(guò)程需用纖維素酶和果膠酶溶液處理,且溶液的滲透壓略大于細(xì)胞液滲透壓B. 過(guò)程可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,主要依據(jù)細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性原理C. 過(guò)程表示細(xì)胞壁的再生,需要根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程更換不同的液體培養(yǎng)基D. 最終得到的植株相對(duì)于甲、乙而言,發(fā)生了染色體數(shù)目變異,因此不具有可育性10. 下列技術(shù)或方法與原理相符的是 ( )A. 人參細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞的培

6、養(yǎng)細(xì)胞全能性B. 植物組織培養(yǎng)和制備單克隆抗體細(xì)胞增殖C. 纖維素酶、果膠酶處理植物細(xì)胞壁酶的高效性D. 原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞膜的流動(dòng)性二、 多項(xiàng)選擇題11. 下圖示“番茄馬鈴薯”雜種植株的培育過(guò)程,其中表示過(guò)程,字母表示細(xì)胞、組織或植株。下列說(shuō)法不正確的是 ( ) A. 表示低滲溶液中用酶解法處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體B. e是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞C. 可根據(jù)質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細(xì)胞的細(xì)胞壁是否再生D. 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功的標(biāo)志是產(chǎn)生含有細(xì)胞壁的雜種細(xì)胞12. (2017·泰州摸底改編)如下圖是通過(guò)植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑,相關(guān)敘述正確的是( ) A.

7、 過(guò)程是脫分化,過(guò)程是再分化B. 過(guò)程中不需要光,但需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例C. 過(guò)程需用一定濃度的胰蛋白酶處理愈傷組織,有利于細(xì)胞分散D. 過(guò)程需使用液體培養(yǎng)基,有利于細(xì)胞增殖13. (2015·蘇州一模)下圖表示四倍體蘭花葉片植物組織培養(yǎng)的過(guò)程。下列有關(guān)敘述正確的是( )四倍體蘭花葉片愈傷組織胚狀體蘭花植株A. 上述過(guò)程均需進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作以避免雜菌污染B. 激素的濃度和比例可以調(diào)控過(guò)程中細(xì)胞的脫分化和再分化C. 細(xì)胞全能性表達(dá)的前提是過(guò)程,體現(xiàn)在過(guò)程D. 此四倍體蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得到的植株可能可育三、 非選擇題14. (2016·鹽城模擬)科學(xué)家用植物體細(xì)

8、胞雜交方法,將番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合,成功地培育出了“番茄馬鈴薯”雜種植株,如下圖,其中表示相關(guān)過(guò)程,字母表示細(xì)胞、組織或植株,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1) 過(guò)程為 ,如果將已除去細(xì)胞壁的植物細(xì)胞放入等滲溶液中,細(xì)胞是何形狀? 。 (2) 在利用雜種細(xì)胞培育成雜種植株的過(guò)程中,依據(jù)的原理是 ,其中過(guò)程相當(dāng)于 過(guò)程,涉及的分裂方式為 。 (3) 若番茄細(xì)胞內(nèi)含m條染色體,馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含n條染色體,則“番茄馬鈴薯”細(xì)胞內(nèi)含 條染色體;若雜種細(xì)胞培育得到的“番茄馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于 倍體植株。 15. (2016·蘇州一模)科研人員

9、分別利用大蔥莖尖分生組織、鱗莖愈傷組織及其再生苗為材料,探究在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目的變化,并以種子繁殖的普通大蔥根尖為對(duì)照,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。請(qǐng)分析回答:材料類別觀察細(xì)胞總數(shù)n=8細(xì)胞數(shù)2n=16細(xì)胞數(shù)3n=24細(xì)胞數(shù)4n=32細(xì)胞數(shù)5n=40細(xì)胞數(shù)6n=48細(xì)胞數(shù)其他細(xì)胞數(shù)莖尖分生組織培養(yǎng)苗6060鱗莖愈傷組織1208683125420鱗莖愈傷組織再生苗6045312普通大蔥根尖6060 (1) 無(wú)菌處理是植物組織培養(yǎng)是否成功的關(guān)鍵因素之一?？蒲腥藛T對(duì)培養(yǎng)基和外植體分別采用 的方法進(jìn)行無(wú)菌處理。 (2) 利用大蔥莖尖分生組織培養(yǎng)成幼苗,需要依次經(jīng)過(guò) 過(guò)程。配制愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基與

10、分化、生根培養(yǎng)基時(shí),要特別調(diào)節(jié)好 之間的濃度比例,以誘導(dǎo)形成相應(yīng)組織或器官。 (3) 適時(shí)取出相應(yīng)材料用Carnoy固定液處理后,再通過(guò) 流程(用文字加箭頭表示流程)制作好裝片,在顯微鏡下選擇處于 (填時(shí)期)的細(xì)胞觀察并統(tǒng)計(jì)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目。 (4) 在高倍鏡下,可以觀察到“莖尖分生組織培養(yǎng)苗”的根尖分生區(qū)細(xì)胞中染色體數(shù)目可能為 。 (5) 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)適宜用于大蔥快速繁殖的材料是 ,而適宜用于選育大蔥新品種的材料是 。 1. B 【解析】 莖段扦插、幼芽嫁接、植物組織培養(yǎng)都是無(wú)性繁殖,可以大量快速得到與原有植物性狀相同的個(gè)體;采用花粉粒離體培養(yǎng)可獲得單倍體幼苗,但由于花粉粒為雄配子,

11、由其發(fā)育而來(lái)的單倍體植株不一定能保持親代的優(yōu)良性狀。2. B 【解析】 組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性,生殖方式是無(wú)性生殖,枝條扦插、胚胎分割、剪成兩段的蚯蚓變成兩條蚯蚓都是無(wú)性生殖,種子發(fā)育成植株是有性生殖。3. C 【解析】 植物組織培養(yǎng)需要對(duì)外植體進(jìn)行消毒處理;脫分化過(guò)程不能給光;制備人工種子,外植體需要培養(yǎng)至胚狀體階段。4. D 【解析】 從紅豆杉細(xì)胞中提取抗癌藥物紫杉醇,只需培養(yǎng)到愈傷組織階段。5. C 【解析】 過(guò)程取帶葉原基的芽進(jìn)行培養(yǎng)是因?yàn)檠烤哂休^高的分裂和分化能力;過(guò)程經(jīng)過(guò)熱水處理后脫毒效果好,與阻礙病毒進(jìn)入有一定的關(guān)系;圖中和均為再分化;一般情況下,生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值高

12、有利于根分化,比值低有利于芽分化,所以培養(yǎng)基A、B中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的含量和比例不同。6. A 【解析】 培育脫毒苗的原理是植物細(xì)胞的全能性,沒(méi)有基因突變。7. B 【解析】 形成的愈傷組織沒(méi)有形成葉綠體,其代謝類型是異養(yǎng)需氧型。8. B 【解析】 b表示脫分化過(guò)程、c表示再分化過(guò)程,這兩個(gè)過(guò)程中植物激素發(fā)揮了重要作用,d表示給胚狀體包上人工胚乳和人工種皮,A正確;再分化發(fā)生在c步驟,B錯(cuò)誤;人工種子的培育是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的重要用途之一,C正確;人工種子可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問(wèn)題,D正確。9. A 【解析】 過(guò)程的目的是制備原生質(zhì)體,為防止原生質(zhì)體吸水漲破,酶

13、溶液的滲透壓應(yīng)該略大于細(xì)胞液滲透壓;過(guò)程是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,依據(jù)原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性;過(guò)程表示細(xì)胞壁的再生,需要使用不同的固體培養(yǎng)基;最終得到的雜種植株染色體數(shù)目加倍,同源染色體仍可發(fā)生聯(lián)會(huì),具有可育性。10. D 【解析】 人參細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖,A錯(cuò)誤;植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性,制備單克隆抗體的原理是細(xì)胞增殖,B錯(cuò)誤;纖維素酶、果膠酶處理植物細(xì)胞壁的原理是酶的專一性,C錯(cuò)誤;原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合的原理都是細(xì)胞膜的流動(dòng)性,D正確。11. ABD 【解析】 獲得植物的原生質(zhì)體,操作一般在等滲溶液中進(jìn)行,如在低滲溶液中進(jìn)行,則去掉細(xì)胞壁的原生質(zhì)體會(huì)因吸水而漲

14、破,A錯(cuò)誤;e為細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)脫分化后形成的愈傷組織,是未分化的細(xì)胞,B錯(cuò)誤;可根據(jù)質(zhì)壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細(xì)胞的細(xì)胞壁是否再生,C正確;融合后的雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合完成的標(biāo)志,而非植物體細(xì)胞雜交技術(shù)成功的標(biāo)志,D錯(cuò)誤。12. BD 【解析】 結(jié)合題意分析流程圖,該過(guò)程是為了獲得細(xì)胞次級(jí)代謝產(chǎn)物,而不是為了獲得植株,過(guò)程不是再分化;胰蛋白酶是動(dòng)物細(xì)胞工程中用于分散動(dòng)物組織,使細(xì)胞分散的。13. BCD 【解析】 植物組織培養(yǎng)過(guò)程需要進(jìn)行無(wú)菌操作,操作器械、培養(yǎng)基都需要滅菌處理,培養(yǎng)對(duì)象植物細(xì)胞需進(jìn)行消毒處理,但過(guò)程不需要嚴(yán)格的無(wú)菌操作;生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度和比例可以調(diào)控脫

15、分化和再分化過(guò)程;細(xì)胞全能性的前提是已分化的細(xì)胞能脫分化;此四倍體蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得到的植株雖然是單倍體,但含有兩個(gè)染色體組,所以可能是可育的。14. (1) 原生質(zhì)體融合 圓球形(圓形或球形) (2) 植物細(xì)胞的全能性 脫分化 有絲分裂 (3) m+n 單【解析】 (1) 過(guò)程是利用物理或化學(xué)方法(如聚乙二醇)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,在此之前需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞以除去細(xì)胞壁。將已除去細(xì)胞壁的植物細(xì)胞放入等滲溶液中,由于失去了細(xì)胞壁的支持作用,細(xì)胞呈現(xiàn)圓球形(圓形或球形)。(2) 將離體的雜種細(xì)胞培育成雜種植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù),該技術(shù)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性;圖中是脫分化過(guò)

16、程,是再分化過(guò)程,該過(guò)程中細(xì)胞通過(guò)有絲分裂方式增殖。(3) “番茄馬鈴薯”細(xì)胞是由番茄體細(xì)胞和馬鈴薯體細(xì)胞經(jīng)過(guò)融合而成的,因此具有番茄和馬鈴薯的全部遺傳物質(zhì),故“番茄馬鈴薯”細(xì)胞內(nèi)含m+n條染色體;此雜種植株的花粉是生殖細(xì)胞,由生殖細(xì)胞直接發(fā)育而來(lái)的生物體,不管含有幾個(gè)染色體組,都是單倍體。15. (1) 高壓蒸汽滅菌法(濕熱法)、消毒(答“酒精、無(wú)菌水和次氯酸鈉處理”也可) (2) 脫分化與再分化(植物組織培養(yǎng)) 生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素 (3) 解離漂洗染色制片 有絲分裂中期 (4) 16或32 (5) (大蔥)莖尖分生組織 鱗莖愈傷組織(及其再生苗)【解析】 (1) 培養(yǎng)基用高壓蒸汽滅菌法滅菌,外植體用酒精、無(wú)菌水或次氯酸鈉進(jìn)行消毒。(2) 大蔥莖尖分生組織經(jīng)過(guò)脫分化與再分化培養(yǎng)成幼苗。生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素含量之比影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向,所