2.1 细胞工程概述 同步训练（含答案）

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1、 基础再现 1下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是( ) A受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高 B生物体内细胞由于分化，全能性不能表达 C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高 D植物细胞离体培养，在一定条件下能表现出全能性 答案 C 解析 生物体的所有细胞中，受精卵的全能性最高；卵细胞虽然分化程度很高，但仍具有较 高的全能性；而体细胞的全能性比生殖细胞低得多。 2要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，下列哪项是不需要的( ) A具有完整细胞核的细胞 B离体状态 C导入外源基因 D一定的营养物质和激素 答案 C 解析 组织培养三个条件是：离体、营养物质和激素、无菌，且

2、所用体细胞必须结构完整， 无需导入外源基因。 3在以下 4 种利用细胞工程技术培育出的新个体中，遗传物质完全来自一个亲本的是( ) A细胞核移植 B细胞融合 C染色体工程 D细胞组织培养 答案 D 解析 细胞核移植是将一个细胞的细胞核转移到另一个去除细胞核的细胞中，但去核细胞的 细胞质中有部分遗传物质，所以具有两个亲本的遗传性状；细胞融合可以实现两个同种或异 种细胞之间的融合，具双亲遗传性状；染色体工程是人们按照一定的设计，有计划地消减、 添加或替换同种或异种染色体，其遗传物质不一定来自于同一个亲本；细胞组织培养是利用 体细胞进行无性繁殖的技术。 4下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( )

3、 A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C离体器官或组织的细胞都必须经过脱分化才能形成愈伤组织 D同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成相同 答案 D 解析 绿色开花植物的细胞有两种：体细胞和配子细胞，这两种细胞所含的核型(基因)是不 同的，同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成可能不相同。 5植物体细胞融合完成的标志是( ) A产生细胞壁 B细胞质发生融合 C细胞核发生融合 D细胞膜发生融合 答案 A 解析 植物体细胞融合的过程既有细胞膜、细胞质的融合，又有细胞核的融合。一般来说，

4、植物细胞最外层的细胞壁，融合前应去除掉，融合成功的标志是再生出新的细胞壁。 能力提升 6下列有关细胞全能性的含义的叙述，正确的是( ) A每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能 B生物体内的任何一个细胞都可以完成该个体的全部功能 C从理论上讲，生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能 D生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程 答案 C 解析 细胞全能性是指细胞中含有本物种的整套遗传物质， 具有发育成一个完整个体的潜能。 7下图为植物组织培养过程，有关说法错误的是( ) Ab 试管中细胞全能性最高 Bd 试管中培育出的个体都是纯合子 Cab 的过程需要激素的刺激

5、Dad 的细胞分裂都是有丝分裂 答案 B 解析 d 试管中是否为纯合子取决于亲本；愈伤组织是由高度分化的植物器官、组织或细胞 经脱分化产生的，容易经再分化形成完整的植物体，在图示四个试管的组织细胞中 b 的全能 性最高；ac 过程都需要激素刺激；ad 过程都只发生有丝分裂，不发生减数分裂。 8下面关于植物细胞工程的叙述，正确的是( ) 不同种植物叶肉细胞融合时，应先去掉细胞膜 叶肉细胞脱分化后，可形成无特定形态 的薄壁细胞 叶肉细胞经过再分化过程，可形成愈伤组织 叶肉细胞离体培养时，可以 表现出细胞的全能性 A B C D 答案 B 解析 不同种植物的叶肉细胞融合时，应先用酶解法去掉细胞壁；叶

6、肉细胞经脱分化形成愈 伤组织，即无特定形态的薄壁细胞，再分化形成胚状体或丛芽，进而发育成小植株。 9 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 随着天竺葵的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下面有关培养过程的叙述，不正确 的是( ) A原生质体的融合常用聚乙二醇(PEG)作为促融合因子 B形成的愈伤组织的代谢类型是自养需氧型 C由杂种细胞杂种植株，要通过有丝分裂和细胞的分化 D该项生物工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍 答案 B 解析 植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合常用的促融合因子是 PEG；由杂种细胞 杂种植株，要通过有丝分裂、脱分化和再分

7、化才能形成；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不 亲和的障碍；杂种细胞经组织培养形成的愈伤组织，自身不含叶绿素，无法进行光合作用， 其营养物质来自培养基，代谢类型是异养需氧型。 10下图所示为植物体细胞杂交技术的过程，错误的是( ) AA 细胞和 B 细胞诱导融合前要先去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶处理 B从 A 细胞和 B 细胞到 C 细胞的过程中，常用离心、振动、电激或聚乙二醇(PEG)诱导融 合 CA 细胞和 B 细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁 D植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞 答案 D 解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此细胞融合前需先用纤维素酶和果胶酶去 除细胞壁

8、； 诱导植物细胞融合时常用物理法或化学法； 融合完成的标志是再生出新的细胞壁； 植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株。 11科学家用植物体细胞杂交的方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地 培育出了“番茄马铃薯”杂种植株(如图)，其中表示过程，英文字母表示细胞、组 织或植株。请据图回答下列问题： (1)实现过程的技术是_，在此之前使用_酶处理细胞以 去除细胞壁。如果将已除去细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？_。 过程如放在神舟七号飞船上更易进行， 这是因为_。 (2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是_，其 中过程相当于_过程，涉及的分裂方式为_。若利用

9、此技术生产治疗癌 症的抗癌药物紫杉醇，培养将进行到_(填字母编号)。 (3)若番茄体细胞内含 m 条染色体，马铃薯体细胞内含 n 条染色体， 则“番茄马铃薯”细胞 内含_条染色体；若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植 株的花粉经离体培养得到的植株属于几倍体植株？_。 (4)如果形成 c 细胞的 a、b 细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株 f 的处理方法是 _ _。 答案 (1)诱导原生质体融合 纤维素酶和果胶 球状 失去重力作用的影响 (2)植物细胞 的全能性 脱分化 有丝分裂 e (3)mn 单倍体 (4)用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的 番茄种子或幼苗 解析 (1

10、)由图示过程可知，过程是诱导原生质体融合，在此过程之前要用纤维素酶和果胶 酶处理两植物细胞去除细胞壁，得到原生质体；若将原生质体放入等渗溶液中，细胞将呈球 状；在宇宙飞船上进行过程更容易，因为失去了重力作用的影响。(2)利用杂种细胞培育成 杂种植物的过程中，依据的是植物细胞的全能性原理，图中过程是脱分化，是再分化， 此过程中细胞进行有丝分裂，若利用此技术生产紫杉醇只培养到图 e 即愈伤组织就可以。(3) 植物体细胞杂交所得到的杂种细胞，其内的染色体数是两融合细胞中染色体数目之和；若培 育成的杂种植株是四倍体，该植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体，因为由配子(如花 粉)发育而来的个体都是单倍

11、体。 (4)利用同种植物的体细胞融合得到的植株是同源多倍体， 更 简单的方法可利用秋水仙素处理植物的萌发种子或幼苗。 12某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题： (1)2,4D 常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再 分化，在配制分化培养基时需_(填“升高”“保持”或“降低”)2,4D 的浓度。 (2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点， 但不能继续出芽，通常在培养基中添加_，以促进幼苗形成。 (3)研究中用显微镜可以观察到的现象是_(填下列序号)。 绿色芽点细胞排列松散 刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发

12、生质壁分离 胚状体细胞中 有叶绿体 分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致 (4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值显著大于对照， 叶绿素总量不变。某同学用_(填序号：绿色；红色；蓝紫色；黄色)光照 射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析， 会发现突变体第_条色素带(自上而下)窄于对照组。 (5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织培育三 倍体，需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的_，还可避免再 生苗中混有_。 答案 (1)降低 (2)适量的生长素 (3) (4) 4 (

13、5)增殖与分化 二倍体幼苗 解析 (1)因为 2,4D 对形态的发生有一定的抑制作用，常用于诱导形成愈伤组织，故在愈 伤组织的再分化培养基中要降低 2,4D 的浓度。(2)愈伤组织再分化产生幼苗时，需要细胞 分裂素和生长素的共同作用。(3)愈伤组织的细胞排列松散，而绿色芽点的细胞是具有分生能 力的细胞，排列紧密；刚融合的籼稻和稗草杂交细胞还未形成新的细胞壁和大的液泡，因此 不会发生质壁分离；胚状体的细胞是已经分化的具有生根发芽能力的细胞，其中有的细胞含 有叶绿体；分化后的细胞在形态、结构和生理功能上会发生稳定性的变化。(4)叶绿素主要吸 收红光和蓝紫光，故在绿光和黄光的照射下，突变体和对照组的

14、叶片光合作用无明显差异。 突变体的叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值大于对照组，而叶绿素的总量不变，则叶绿素 a 的含量 增多、叶绿素 b 的含量减少，故色素分离的结果是滤纸条自上而下的第 4 条色素带窄于对照 组。(5)胚乳细胞中含 3 个染色体组，胚细胞中含 2 个染色体组，胚具有分裂和分化的能力， 其存在可能会影响胚乳细胞诱导形成的愈伤组织细胞的增殖与分化，故需剔除，这样还可避 免愈伤组织再分化形成的三倍体幼苗中混有二倍体幼苗。 个性拓展 13在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家以食用稗的成 熟胚作为外植体，在基本培养基上研究植物生长调节剂对食用稗愈伤组织诱导的

15、影响。实验 结果如下表。请回答相关问题： 培养基代号 2,4D (mg L 1) 6BA (mg L 1) 愈伤组织 诱导率(%) L1 1.0 0 65.41 L2 2.0 0 68.76 L3 3.0 0 91.01 L4 3.0 0.2 54.48 L5 3.0 0.5 57.35 L6 3.0 1.0 51.71 注：愈伤组织诱导率(%)产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数100%。 (1)从上表可以知道，在基本培养基中添加较高浓度的_有利于食用稗胚形成愈 伤组织，而添加_则不利于食用稗愈伤组织的形成。 (2)影响愈伤组织成功诱导的因素除植物生长调节剂外，培养的环境条件也是重要的因素

16、。现 给你提供 200 个已经消毒过的食用稗的成熟胚，在上述研究的基础上，探究光照对愈伤组织 形成的影响。 实验步骤： 将 200 个已经消毒过的食用稗的成熟胚平均分为甲、乙两组，分别接种到_培养 基上； _ _； _ _。 预期实验结果和结论：_ _ _ _ _。 答案 (1)2,4D 6BA (2)L3 甲组置于光照条件下培养，乙组置于黑暗条件下培养，其他条件相同且适宜 培养一段时间后，分别计数甲、乙两组中形成愈伤组织的个数并计算愈伤组织诱导率 预期实验结果和结论：若甲组的愈伤组织诱导率大于乙组的愈伤组织诱导率，则光照有利 于愈伤组织的形成；若甲组的愈伤组织诱导率小于乙组的愈伤组织诱导率，则黑暗有利于 愈伤组织的形成；若甲组的愈伤组织诱导率和乙组的愈伤组织诱导率相当，则光照、黑暗 对愈伤组织的形成没有影响