堿茅

..

第38講植物細胞工程

一、單項選擇題

1.(20蝴蝶發簪 18江蘇南京、鹽城一模)如圖為煙草植物組織培養過程的流程圖。下列有關敘述正確的是()

A.對過程①獲取的根組織塊應做較徹底的滅菌處理

B.過程②應根據要求使用適宜的培養基,在避光的環境中進行

C.過程③發生脫麥桿菊 分化,其實質是基因的選擇性表達

D.用X細胞包裹人工種皮可獲得煙草人工種子

答案B對過程①獲取的根組織塊應進行消毒處理,如果采用滅菌技術,會使根組織塊失去活力,無法

進行組織培養,A錯誤;過程②是脫分化形成愈傷組織的過程,需要在避光的環境中進行,B正確;過程③發

生再分化,其實質是基因的選擇性表達,C錯誤;用胚狀體包裹人工種皮可獲得煙草人工種子,D錯誤。

2.(2018江蘇揚州期末)以某植物的綠色葉片和白色花瓣為材料進行植物組織培養,下列相關敘述正確的

是()

A.外植體脫分化形成愈傷組織的過程需要生長調節劑和光照

B.綠色葉片和白色花瓣作為外植體,進行組織培養均能獲得試管苗

C.若選用花粉進行組織培養,能獲得與原植株基因型相同的個體

D.組織培養所選用的外植體細胞必須有完整的細胞核和葉綠體

答案B當外植體還在脫分化形成愈傷組織的時候不能進行光合作用,所以自然也就不需要光照,如果

有光就不能形成愈傷組織,而是形成維管組織,A錯誤;綠色葉片和白色花瓣是細胞分化的結果,遺傳物質

并沒有改變,所以以植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在一定條件下進行組織培養,均能獲得試管

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..

苗,其原理是綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性,B正確;花粉是經減數分裂形成的,花粉粒的基因型

與體細胞的基因型不同,所以用花粉粒進行組織培養得到的植株屬于單倍體,其基因型不同于原植株,C

錯誤;植物組織培養的原理是細胞的全能性,所以所選用的外植體細胞必須有完整的細胞核,沒有細胞核

的植物細胞不能作為外植體,D錯誤。

3.(2018江蘇南京、鹽城二模)為研究培養基成分對馬鈴薯葉肉原生質體培養的影響,科學家配制了如下

表所示的2種培養基,開展了有關實驗,其他培養條件相同且適宜,實驗結果如下圖所朝花夕拾閱讀感悟 示,下列有關敘述錯

．

誤的()．

培養天

組別

培養基

數

MS培養基(含蔗糖、有機酸、無機A

鹽、瓊脂)

B

纖維二糖+MS培養基(同上)

7天

7天

A.本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片

B.培養基中還需要添加適當比例的生長素和細胞分裂素

C.制備原生質體前需用濕熱滅菌法對酶解液進行處理

D.添加纖維二糖的作用可能是促進細胞壁再生和細胞持續分裂生長

答案C本實驗的材料可取自馬鈴薯試管苗的幼嫩葉片,A正確;在植物組織培養過程中需要加入植物

激素,生長素和細胞分裂素用量的比值低時,有利于芽的分化,反之則有利于根的分化,B正確;用濕熱滅

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..

菌法對酶解液進行處理,會導致酶喪失活性,使實驗失敗,C錯誤;據圖分析可知,如果在培養基中加入纖

維二糖,細胞的出芽率明顯降低,細胞分裂率明顯升高,所以添加纖維二糖的作用可能是促進細胞壁再生

和細胞持續分裂生長,D正確。

4.(2018江蘇南師附中等四校聯考)下列關于植物組織培養及其應用的敘述,正確的是()

A.離體的植物組織、器官必須經過滅菌才能接種到組織培養基中

B.過道吊頂效果圖 以植物芽尖為材料通過組織培養可以獲得抗病毒新品種

C.生長素、細胞分裂素的協同調節作用在組織培養中非常重要

D.以人工膜包裹植物愈傷組織和營養物質可制得人工種子

答案C離體的植物組織、器官必須經過消毒才能接種到組織培養基中,A錯誤;以植物莖尖為材料通過

組織培養可以獲得脫毒苗,但不是新品種,婚禮主持人 獲得抗病毒的新品種必須經過轉基因技術獲得,B錯誤;生長素、

細胞分裂素的協同調節作用在組織培養中非常重要,C正確;以人工膜包裹胚狀體和營養物質可制得人工

種子,D錯誤。

5.(2018江蘇姜堰中學階段測試)為了培養菊花新品種,科學家利用二倍體野生夏菊和六倍體栽培秋菊進

行雜交,培育過程如圖所示。下列有關敘述正確的是()

A.野生夏菊和栽培秋菊自然雜交后是四倍體,屬于同一物種

B.①過程常選擇酶解法去壁,一般在低滲溶液中進行

C.②過程有關的細胞器只有高爾基體比較活躍

D.d植株含有夏菊和秋菊的遺傳物質

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..

答案D二倍體野生夏菊和六倍體栽培秋菊進行雜交后獲得的是四倍體,但是該四倍體高度不育,它們

不是同一物種,A錯誤;酶解法去壁時一般在等滲溶液中進行,以防止原生質體吸水漲破,B錯誤;②過程是

再生細胞壁的過程,此過程高爾基體和線粒體活動都比較活躍,C錯誤;該雜交植株集合野生夏菊和栽培

秋菊的遺傳物質,D正確。

6.(2018江蘇南通考前模擬)下列關于細胞工程的敘述,錯誤的是()

．．

可誘導植物原生質體融合或動物細胞融合

B.去除植物細胞壁和將動物組織分散成單個細胞均需酶來處理

C.小鼠骨髓瘤細胞和經抗原免疫的小鼠的B淋巴細胞融合可制備單克隆抗體

D.甲、乙兩種二倍體植物體細胞雜交,獲得的雜種植株后代依然為二倍體

答案D誘導植物原生質體融合或動物細胞融合,均可用聚乙二醇(PEG)作為誘導劑,A正確;去除植物

細胞壁需使用纖維素酶和果膠酶,將動物組織分散成單個細胞可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,B正確;

小鼠骨髓瘤細胞和經抗原免疫的B淋巴細胞融合后得到的雜交瘤細胞,既能迅速大量繁殖,又能產生專一

的抗體,所以可用來制備單克隆抗體,C正確;甲、乙兩種二倍體植物體細胞雜交,獲得的雜種植株后代為

四倍體,D錯誤。

7.為了給工廠化繁殖脫毒甘薯苗提供技術支持,科研人員利用植物組織培養技術研究了甘薯莖尖大小對

誘導分化苗和脫毒苗的影響,結果如表所示,相關敘述錯誤的是()．．

處理

外植體數/個分化苗數/苗脫毒苗數/苗

20

2020

A.為防止細菌污染,應對外植體進行消毒

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小于0.3mm

0.3~0.5mm

大于0.6mm

1

1013

1

74

..

B.脫分化時,應給予適宜光照誘導基因表達

C.根據培養階段的不同要調整培養基中激素比例

D.0.3~0.5mm大小的莖尖有利于培養脫毒甘薯苗

答案B為防止細菌污染,應對外植體進行消毒,A正確;脫分化時,不能給予光照,B錯誤;根據培養階段

的不同要調整培養基中生長素、細胞分裂素的比例,C正確;0.3~0.5mm大小的莖尖有利于培養脫毒甘薯

苗,得到的脫毒苗最多,D正確。

8.(2018江蘇南京師大附中考前模擬)下列有關植物組織培養的敘述,正確的是()

A.脫分化形成的愈傷組織是一團有特定結構和功能的薄壁細胞

B.二倍體植株的花粉經脫分化與再分化后得到穩定遺傳的植株

C.用人工薄膜將胚狀體、愈傷組織等分別包裹均可制成人工種子

D.植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養基培養、篩選而獲得

答案D愈傷組織是一團沒有特定形態、結構和功能,并處于旺盛分裂狀態的薄壁細胞,A錯誤;二倍體

植株的花粉經脫分化與再分化后得到的植株是單倍體,不能穩定遺傳,B錯誤;用人工薄膜包裹胚狀體和

營養物質可制得人工種子,C錯誤;植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養基培養篩選而獲得,D正

確。

二、多項選擇題

9.(2018江蘇鎮江一模)下列關于植物組織培養的敘述中,錯誤的是()

A.以一株植物的葉片或花藥為外植體培育的植株基因型相同

B.培養過程中應給予適當光照以促進愈傷組織的光合作用

C.適當提高培養基中細胞分裂素的比例有利于愈傷組織分化成芽

D.常用莖尖進行組織培養獲得脫毒苗是因為莖尖不含有毒物質

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..

答案ABD植物的葉肉細胞是體細胞,花藥中的配子是生殖細胞,染色體數是體細胞中的一半,所以以

一株植物的葉片或花藥為外植體培育的植株基因型是不同的,A錯誤;愈傷組織的細胞不能進行光合作用,

不需要光照,B錯誤;當細胞分裂素的效應高于生長素時,可誘導植物組織再分化和芽原基的形成,C正確;

因為莖尖的病毒極少,甚至無病毒,用莖尖進行組織培養可獲得脫毒苗,D錯誤。

10.(2018江蘇泰州中學階段檢測)青蒿素是從植物黃花蒿的葉片中所提取的一種代謝產物,而莖及其他

部位中的青蒿素含量及其微小,下列關于利用植物組織培養生產青蒿素的敘述中,正確的是()

A.在黃花蒿組織培養過程中的一定階段必須給予光照

B.加入大量生長素可提高青蒿素的產量

C.可通過大量培養愈傷組織以直接獲得青蒿素

D.可大規模栽培組織培養苗以獲取藥用成分

答案AD植物組織培養包括脫分化和再分化兩個過程,其中脫分化過程不需要光照,而再分化過程需

要光照,A正確;生長素對脫分化和再分化過程具有調節作用,但不能直接提高青蒿素的產量,B錯誤;青蒿

素是從植物黃花蒿的葉片中所提取的一種代謝產物,而莖及其他部位中的青蒿素含量及其微小,因此通

過大量培養愈傷組織不能直接獲得青蒿素,C錯誤;可大規模栽培組織培養苗以獲取藥用成分,D正確。

11.(2018江蘇南通考前模擬)農桿菌侵染植物細胞后,能將Ti質粒上的T-DNA插入到植物基因組中。圖

示為利用農桿菌培育轉基因植物的基本流程,下列敘述正確的是()

A.過程①②需要使用DNA聚合酶和多種限制酶

B.過程③常用Ca處理使農桿菌成為感受態細胞

C.過程④用機械法去除植物細胞的細胞壁

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2+

..

D.過程⑤⑥的原理是植物細胞的全能性

答案BD過程①表示剪除Ti質粒的某些片段、替換復制原點O與添加抗生素的抗性基因T,過程②為

構建基因表達載體,過程①②均需要使用DNA連接酶和限制酶,A錯誤;過程③是將構建的基因表達載體導

入農桿菌,常用Ca處理使農桿菌成為感受態細胞,B正確;過程④是用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞的

細胞壁,C錯誤;過程⑤⑥依次是脫分化和再分化,其原理是植物細胞的全能性,D正確。

三、非選擇題

12.(2018江蘇無錫期末)多年生禾本科堿茅屬草本植物小花堿茅種子細小,外包被穎殼,研究人員以小花

堿茅成熟種子為外植體,對種子脫穎處理,用不同濃度激素配比誘導愈傷組織形成及分化,成功建立了完

整的小花堿茅組織培養植株再生體系。以下是部分研究數據,請分析回答:

激素濃度(mg/L)

處理

2,4-D

1

2

3

4

56

3

5

3

5

73

6-BA

0

0

0.1

0.1

0.10.3

(1)誘導小花堿茅愈傷組織最佳的激素配比濃度為。

(2)誘導形成愈傷組織的過程稱為,該過程在以MS+3%蔗糖+0.7%瓊脂(pH7~8)為基本培養基、25℃

左右的條件下無菌培養,基本培養基中加入蔗糖的目的是。

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2+

愈傷組織誘導率/%

52.12.2

55.22.1

42.41.9

46.92.0

38.6+1.4

43.72.8

..

(3)從下圖分析可知,種子脫穎后,發芽率、污染率的變化是,種子穎殼影響發芽率可能的原

因有很多,其中之一是因為穎殼妨礙了種子和的接觸,從而影響了種子細胞的有氧呼

吸。

(4)對脫穎種子無菌處理的方法有(多選)。

①用75%的酒精處理②5%的次氯酸鈉處理③無菌水沖洗④高壓蒸汽滅菌

答案(1)5.0mg/L2,4-D、不添加6-BA(2)脫分化避光提供營養物質,調節滲透壓(3)種子發芽

率顯著提高,污染率降低培養基、O

2

(4)①②③

解析(1)表中信息顯示:處理2的愈傷組織誘導率最高,因此誘導小花堿茅愈傷組織最佳的激素配比濃

度為5.0mg/L的2,4-D和不添加6-BA。(2)誘導形成愈傷組織的過程稱為脫分化,該過程在以MS+3%蔗

糖+0.7%瓊脂(pH7~8)為基本培養基、25℃左右的避光條件下無菌培養,基本培養基中加入蔗糖的目的是

提供營養物質并調節滲透壓。(3)分析柱狀圖可知:種子脫穎后,發芽率顯著提高、污染率降低。種子穎

殼影響發芽率可能的原因之一是穎殼妨礙了種子和培養基、O

2

的接觸,從而影響了種子細胞的有氧呼吸。

(4)用75%的酒精或5%的次氯酸鈉處理脫穎種子以及用無菌水沖洗脫穎種子,都能達到對脫穎種子進行消

毒的目的,①②③正確;高壓蒸汽滅菌會導致脫穎種子死亡,④錯誤。

13.(2018江蘇金湖中學考前模擬)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。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質體可使其染色體片段化,并喪失再生能力。再利用此原生質

體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合,以獲得抗黑腐病雜種植株,流程如圖。據圖回

答下列問題:

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..

(1)過程①所需的酶是。

(2)過程②后,在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的存在,這一特征可作為初步

篩選雜種細胞的標志。

(3)原生質體培養液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓,其作用

是。原生質體經過再生,進而分裂和脫分化形成愈傷組

織。

(4)若分析再生植株的染色體變異類型,應剪取再生植株和植株的根尖,通

過、、染色和制片等過程制成裝片,然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態和數

目。

(5)采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNA進行PCR擴增,得到兩親本的差異性條帶,可用于雜種植

株的鑒定。下圖是用該引物對雙親及再生植株1~4進行PCR擴增的結果。據圖判斷,再生植株1~4中一

定是雜種植株的有。

(6)對雜種植株進行接種實驗,可篩選出具有高抗性的雜種植株。

答案(1)纖維素酶和果膠酶(2)葉綠體(3)保持原生質體完整性細胞壁(4)雙親(或花椰菜和黑

芥)解離漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病

解析(1)通過過程①獲得原生質體,根據酶的專一性,需要用纖維素酶和果膠酶處理,去除細胞壁。(2)

葉肉細胞的原生質體中含有葉綠體,根細胞的原生質體中不含有葉綠體,融合的活細胞中如果有葉綠體

存在,則可能是雜種細胞。(3)原生質體培養液中加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓,可以避免

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..

原生質體吸水或失水,維持原生質體一定的形態。原生質體再生出新的細胞壁,標志著植物體細胞雜交成

功。(4)借鑒觀察植物細胞有絲分裂的方法,剪取再生植株和雙親(或花椰菜和黑芥)植株的根尖,通過解

離、漂洗、染色和制片等過程制成裝片,然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態和數目,可以分析再生植

株的染色體變異類型。(5)據圖可知,再生植株1、2、4含有雙親的DNA片段,一定是雜種植株。(6)篩選具

有高抗性的雜種植株,可對雜種植株進行黑腐病菌接種實驗,不患病的個體即具有表示愛情的詩句 黑腐病抗性。

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