检测案43植物细胞工程

检测案43植物细胞工程(分值：45分)授课提示：对应课后定时检测案137页基础巩固练1～5题，每题2分。1．(2024·浙江1月卷，8)山药在生长过程中易受病毒侵害，导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是()外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗A．选择芽尖作为外植体可减少病毒感染B．培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染C．将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖D．提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽解析：芽尖等分生组织分裂旺盛，且含病毒少，取材时常选用其作为外植体，A正确；培养基中有大量的营养物质容易被杂菌污染，加入抗生素可降低杂菌的污染，B正确；将丛生芽切割后转移到新的培养基上进行继代培养，可以获得更多的丛生芽，进而实现快速繁殖，C正确；提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成根而不是芽，D错误。答案：D2．菊花的组织培养接种操作完成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，下列关于外植体死亡的原因不合理的是()A．外植体来自衰老的植物组织，其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．形成愈伤组织过程中没有给予充足的光照解析：若外植体来自衰老的植物组织，其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；若培养基灭菌不彻底或外植体消毒不彻底，则在培养时就会受到杂菌污染，可能会导致外植体死亡，B不符合题意；接种工具灼烧后未待冷却就接种外植体，可能会杀死外植体，C不符合题意；形成愈伤组织时一般不需要光照，即形成愈伤组织过程中没有给予充足光照不会导致外植体死亡，D符合题意。答案：D3．(2024·江苏卷，13)图示为植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是()A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养解析：步骤①添加纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，其原理是酶的专一性，A错误；步骤②吸取原生质体放入等渗溶液中清洗，若放入无菌水中清洗会导致原生质体吸水涨破，B错误；结合图示可知，原生质体处于甘露醇和蔗糖溶液之间，因而可推测原生质体的密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间，C正确；台盼蓝检测后应选择无色的原生质体继续培养，被染成蓝色的原生质体已死亡，D错误。答案：C4．如图列举了几种植物的育种方式，下列相关叙述正确的是()A．甲过程形成的细胞c内的染色体数一定是a细胞内染色体数的两倍B．乙方式射线处理后可以获得大量的具有有利性状的材料C．通过丁方式，细胞c发育成新植株涉及同源染色体的联会与分离D．与杂交育种相比，丙方式能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种解析：甲过程形成的细胞c内的染色体数应该是细胞a和细胞b的染色体数之和，A错误；乙方式射线处理后会发生基因突变，基因突变具有低频性、不定向性等特点，故不能获得大量的具有有利性状的材料，B错误；通过丁方式，细胞c发育成新植株只进行有丝分裂，不进行减数分裂，所以不涉及同源染色体的联会与分离，C错误；丙方式是基因工程育种，与杂交育种相比，基因工程育种可以打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，D正确。答案：D5．(2025·八省联考云南卷)人参皂苷具有重要的药用价值，可通过植物细胞培养生产。下列说法错误的是()A．外植体消毒需用酒精和次氯酸钠溶液B．外植体脱分化形成愈伤组织需要光照和氧气C．可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞D．人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物解析：外植体在接种于培养基培养时，需先后用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒，消毒流程为先将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次，A正确；脱分化形成愈伤组织过程中，需要遮光处理，不需要光照，B错误；植物细胞的培养一般使用液体培养基，因此可通过液体培养获得大量愈伤组织细胞，C正确；次生代谢物是指植物代谢产生的一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物，因此，人参皂苷属于植物细胞的次生代谢物，D正确。答案：B提能强化练6～8题，每题3分。6．(不定项)花粉植株是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。下面是培育四季柑橘(2n＝18)花粉植株的过程示意图，下列有关叙述错误的是()注：花粉植株是在体外培养条件下，小孢子经细胞分裂和分化形成的植株。A．花粉植株培育的原理是花粉粒细胞具有全能性，其技术是植物组织培养B．过程③是细胞再分化，其根本原因是基因的选择性表达C．四种培养基中所含植物激素的种类和比例相同D．观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞，可观察到18条染色体解析：图中四种培养基的差异主要表现在植物激素的种类和比例不同，C错误；观察处于分裂中期的四季柑橘花粉植株根尖细胞，其染色体数为9，D错误。答案：CD7．(不定项)狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，且其细胞中的黄酮类化合物可入药。为满足狼爪瓦松市场化需求，某科研小组利用植物细胞工程等技术手段，进行狼爪瓦松的扩大培养，具体过程如图所示(其中数字序号代表相应的处理过程)。下列有关分析错误的是()A.过程③先在生长素/细胞分裂素的值高的培养基中培养，再转移至其值低的培养基中B．过程②和过程③的植物激素比例存在差异C．制备培养基的正确顺序是：称量→溶解→定容→调pH→分装→灭菌D．过程⑥利用愈伤组织分裂能力强、全能性高的特点可大量获得黄酮类化合物解析：生长素/细胞分裂素的值高时，利于生根，该值低时利于生芽，过程③需先生芽，再生根，因此过程③先在生长素/细胞分裂素的值低的培养基中培养，再转移至其值高的培养基中，A错误；过程②脱分化和过程③再分化生长素和细胞分裂素的比例不同，B正确；制备培养基时，先调pH后灭菌，因此制备培养基的正确顺序是称量→溶解→定容→调pH→分装→灭菌，C正确；过程⑥利用愈伤组织分裂能力强的特点可大量获得黄酮类化合物，没有培育成相应植株或分化成各种细胞，不能体现其全能性，D错误。答案：AD8．(2026·江苏盐城调研卷)(不定项)为研究培养基成分对马铃薯叶肉细胞原生质体培养的影响，科学家配制了如表所示的2种培养基，开展了有关实验，其他培养条件相同且适宜，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是()组别培养基培养天数甲MS培养基(含蔗糖、有机酸、无机盐、琼脂)7乙纤维二糖＋MS培养基(同上)7注：“细胞出芽”表明愈伤组织中部分细胞再分化。A．本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片B．培养基中还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素C．制备原生质体前需用湿热灭菌法对酶解液进行处理D．添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长解析：本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片；在植物组织培养过程需要加入植物激素，生长素与细胞分裂素用量的比值低时，有利于芽的分化，反之，则利于根的分化；用湿热灭菌法对酶解液进行处理，会导致酶丧失活性，使实验失败；据图分析可知，在培养基中加入纤维二糖后细胞的出芽率明显降低，而细胞的分裂率明显升高，所以添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长。答案：ABD大题冲关练9.(13分)粉美人萱草形态优美、色彩艳丽，具有颇高的观赏价值。某实验小组选择健壮、无病虫害的单株粉美人萱草作为取样母株，剪取新鲜花茎带回实验室，消毒处理后，移入培养基中，回答下列问题。(1)对粉美人萱草进行离体培养时，首选花序轴作为外植体，这些细胞在培养基上培养时会由原来的分化状态变成分生状态，产生____________，原细胞失去其特有的________________，该过程称为________。(2)取样时间对获得粉美人萱草无菌材料至关重要。一般选择生长适宜时间的花序轴。若所取花序轴生长时间短，花序轴较为幼嫩，消毒时____________________________________________________；若所取花序轴生长时间长，花序轴老化，消毒不彻底导致污染率________。(3)不同种类植物对培养基的成分如________浓度、比例要求不同，再生能力也存在差异。为防止__________________________________________________(答两点)等影响培养物生长，一般需要在2～4周后将培养物转移至新鲜培养基中继续培养。诱导再分化时，需要在无菌条件下将愈伤组织先__________后再转移至诱导________的培养基上，诱导形成试管苗。解析：(1)高度分化的细胞在植物体中是不会再分裂增殖的，这些细胞若离体后在培养基上培养时会由原来的分化状态，失去原有的某些具有特定结构和功能的细胞结构(如叶肉细胞的叶绿体等)，变成分生状态的细胞，分裂产生愈伤组织，该过程称为脱分化。(2)用于外植体表面消毒处理的试剂有很多，一定浓度的次氯酸钠和酒精是较常用的消毒剂。多种药剂配合使用消毒外植体，往往具有良好的效果。酒精的渗透性很强，幼嫩的材料容易在酒精中失绿，所以浸泡时间不可过长，防止酒精杀死植物的组织细胞。故对粉美人萱草取样时不宜选择较为幼嫩的花序轴，若所取花序轴生长时间长，花序轴老化，消毒不彻底导致污染率高。(3)不同种类植物对培养基的成分如激素浓度、比例要求不同，再生能力也存在差异。为了防止由于营养物质的枯竭，水分的散失，以及一些组织代谢物的积累，必须将组织及时转移到新的培养基上。这种转移过程称为继代培养。诱导再分化时，需要在无菌条件下将愈伤组织转移至诱导生芽的培养基上，生芽后再转移至诱导生根的培养基上，诱导形成试管苗。答案：(1)愈伤组织结构和功能脱分化(2)幼嫩的材料容易在酒精中失绿或被酒精杀死高(3)激素营养物质的枯竭，水分的散失，以及一些组织代谢物的积累诱导生芽生根10．(13分)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥对黑腐病等多种常见病害具有抗性。我国科学家将紫外线(UV)照射处理的花椰菜根原生质体和黑芥叶肉原生质体融合，获得了抗黑腐病的杂合新植株。对双亲和部分杂合新植株的染色体计数，结果如下表所示。请回答下列问题：植株花椰菜黑芥杂合新植株A杂合新植株B杂合新植株C染色体数/条1816343058(1)原生质体融合的理论依据是____________________________。诱导原生质体融合常用的化学物质是____________。(2)将花椰菜和黑芥体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，继而培养成新植物体的技术称为________，该技术的优势在于________________________。(3)已知用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体。根据表中数据，尝试推测已获得的花椰菜黑芥杂合新植株B染色体数目少于34(双亲染色体数之和)、杂合新植株C染色体数目大于34，可能的原因是______________________________________________________________________。若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪取杂合新植株与________植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(4)简要写出从杂合新植株中筛选出具有高抗性的杂合新植株的思路：________________________________________________________________。解析：(1)根据细胞膜具有流动性的特点，经过一定的处理可实现原生质体的融合。诱导原生质体融合的手段有物理法和化学法，常用的化学物质是聚乙二醇(PEG)。(2)将黑芥叶肉细胞和花椰菜的根部细胞，利用植物体细胞杂交技术在一定条件下融合成杂种细胞，继而利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成新植物体，该技术能打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，这是该技术典型的优势。(3)由于用一定剂量的UV处理黑芥原生质体可破坏其染色体，同时在融合过程中染色体可能会丢失；而且融合是随机的，可能存在多个细胞融合的情形，因此会出现杂合新植株B染色体数目小于34、杂合新植株C染色体数目大于34的情况。若要分析杂合新植株的染色体变异类型，应剪取杂合新植株与双亲(花椰菜和黑芥)植株的根尖，制成装片，在显微镜下观察并比较染色体的形态和数目，从而进