高中生物浙科版現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題第二章克隆技術(shù)

第二章克隆技術(shù)第4課時(shí)植物的克隆(時(shí)間：30分鐘滿分：50分)一、選擇題(共8小題，每小題2分，共16分)1．下列屬于組織培養(yǎng)的是()A．花粉培育成單倍體植株B．芽發(fā)育成枝條C．根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)D．未受精卵發(fā)育成植株解析植物組織培養(yǎng)的過(guò)程簡(jiǎn)要概括為：離體的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，經(jīng)再分化形成根、莖、葉等器官，并進(jìn)一步培育成完整的植株?；ǚ垭x體培養(yǎng)是組織培養(yǎng)的新技術(shù)，花粉細(xì)胞具有全能性；芽發(fā)育成枝條、根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū)是正常的生長(zhǎng)過(guò)程；未受精卵發(fā)育成植株是孤雌生殖，不屬于組織培養(yǎng)的范疇。答案A2．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．培養(yǎng)基中添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓B．培養(yǎng)基中的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化C．離體器官或組織的細(xì)胞都必須通過(guò)脫分化才能形成愈傷組織D．同一株綠色開(kāi)花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織基因型相同解析植物組織培養(yǎng)技術(shù)既可對(duì)植物體細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，也可對(duì)生殖細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)。假設(shè)某植株的基因型為Aa，取其根尖細(xì)胞離體培養(yǎng)形成的新植株基因型仍為Aa；若取該植株花藥細(xì)胞離體培養(yǎng)，形成的新植株基因型為A或a。答案D3．植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條件是()A．給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件B．導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因C．脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng)和外界條件D．將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi)解析植物細(xì)胞表達(dá)全能性的條件有三點(diǎn)：①在離體狀態(tài)下；②在一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件的作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整的植株；③值得強(qiáng)調(diào)的是在生物體內(nèi)，細(xì)胞并不能表現(xiàn)出全能性。答案C4．如圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．B試管中細(xì)胞全能性最高B．D試管中培育出的個(gè)體都是純合子C．A→B的過(guò)程需要激素的刺激D．A→D的細(xì)胞分裂都是有絲分裂解析植物組織培養(yǎng)能保持親本的優(yōu)良性狀。A→B不需要光照，B→C則需要一定的光照。A→D只發(fā)生有絲分裂，不發(fā)生減數(shù)分裂。D試管中是否為純合子取決于親本。答案B5．植物細(xì)胞培養(yǎng)是在植物組織培養(yǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，下列有關(guān)植物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，不正確的是()A．植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的目的是為了獲得大量有生理活性的次級(jí)代謝產(chǎn)物B．植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)快速、高效，不受季節(jié)、外部環(huán)境等條件的限制C．利用生物反應(yīng)器懸浮培養(yǎng)人參細(xì)胞，提取人參皂甙，用于生產(chǎn)保健藥品和美容護(hù)膚用品D．植物細(xì)胞培養(yǎng)需要在一定的溫度、pH等條件下進(jìn)行，但不需要進(jìn)行無(wú)菌操作解析植物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)一樣，整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行，否則培養(yǎng)基內(nèi)將長(zhǎng)出許多雜菌與離體細(xì)胞爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)與生存空間，影響細(xì)胞增殖和細(xì)胞次級(jí)代謝產(chǎn)物的獲得。A項(xiàng)所述為植物細(xì)胞培養(yǎng)的目的，B項(xiàng)為特點(diǎn)，C項(xiàng)為應(yīng)用。答案D6．某組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室的愈傷組織被真菌嚴(yán)重污染，為查找污染原因設(shè)計(jì)了4個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件除圖示外其他均相同。下列各圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖可得出的初步結(jié)論是()A．污染主要是培養(yǎng)基滅菌時(shí)間短造成的B．污染主要來(lái)源于組織培養(yǎng)所用的離體組織C．污染主要取決于培養(yǎng)基的pHD．污染主要取決于培養(yǎng)溫度解析由圖可知，隨離體組織滅菌時(shí)間的延長(zhǎng)，愈傷組織的污染率逐漸降低；而改變其他三個(gè)條件，污染率沒(méi)有發(fā)生明顯的變化。因此，污染主要來(lái)源于組織培養(yǎng)所用的離體組織。答案B7．下圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行遺傳改良的過(guò)程，據(jù)圖分析不正確的是()A．①過(guò)程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶處理B．②過(guò)程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變C．③過(guò)程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能D．④過(guò)程需用適宜濃度的植物激素配比解析通過(guò)紫外線誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的突變，屬于基因突變或染色體變異，但這些變異是不定向的。答案B8．下列四個(gè)選項(xiàng)中，沒(méi)有采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是()A．利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株B．利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗得到多倍體植株C．利用基因工程培育抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植株D．利用細(xì)胞工程培育“番茄—馬鈴薯”雜種植株解析花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，其基本原理就是組織培養(yǎng)。利用基因工程培育抗蟲(chóng)棉的過(guò)程中，把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，要誘導(dǎo)其分裂、分化，最后發(fā)育為一個(gè)植物體，必須經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)才能實(shí)現(xiàn)。培育“番茄一馬鈴薯”雜種植株的過(guò)程中，對(duì)融合的雜種細(xì)胞也必須經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)才能形成雜種植株。用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗長(zhǎng)成多倍體植株未用到植物組織培養(yǎng)。答案B二、非選擇題(共4小題，共34分)9．(8分)紅豆杉是瀕危植物，其樹(shù)皮產(chǎn)生的紫杉醇對(duì)癌癥有一定的療效。如圖是紅豆杉植株組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)的流程圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中②為愈傷組織，通過(guò)B過(guò)程可最終產(chǎn)生新的植株，通過(guò)C過(guò)程可產(chǎn)生大量細(xì)胞，則圖中A、B、C分別表示的過(guò)程為_(kāi)_______________。其中B過(guò)程的實(shí)質(zhì)是________。(2)對(duì)⑤的培養(yǎng)一般要采用________培養(yǎng)基，且要不斷通入無(wú)菌空氣并進(jìn)行攪拌，其目的是________________。(3)從生殖方式上分析①→④屬于________生殖。(4)若①是紅豆杉的花藥，則得到的個(gè)體④為()A．單倍體 B．二倍體C．單體 D．多倍體解析圖中①為紅豆杉離體的植物器官、組織或細(xì)胞(外植體)，②為愈傷組織，③為試管苗(胚狀體)，④為植物體，⑤為大量的紅豆杉細(xì)胞；再分化的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)。⑤的培養(yǎng)目的是使細(xì)胞快速增殖，一般采用液體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，在培養(yǎng)過(guò)程中通入無(wú)菌空氣是為了保證細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中氧氣的供應(yīng)，不斷攪拌的目的是讓細(xì)胞和培養(yǎng)液充分接觸。答案(1)脫分化、再分化、有絲分裂基因的選擇性表達(dá)(2)液體保證氧氣的供應(yīng)、使細(xì)胞和培養(yǎng)液充分接觸(3)無(wú)性(4)A10．(8分)葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過(guò)程可以用以下圖解簡(jiǎn)單表示：(1)圖解中“酶解”所用的酶應(yīng)該包括________和________。(2)原生質(zhì)體的結(jié)構(gòu)由________________三部分組成。(3)DPD培養(yǎng)基的成分中，除了各種營(yíng)養(yǎng)成分外，還必須含有________、________才能誘導(dǎo)獲得愈傷組織。(4)一般在培養(yǎng)基上培養(yǎng)24～48h后，大部分原生質(zhì)體己再生出細(xì)胞壁，可以取樣。利用25%蔗糖溶液以及其他用具，通過(guò)________________實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否已經(jīng)再生。解析本題是一道圖文結(jié)合的綜合題，重點(diǎn)考查細(xì)胞培養(yǎng)方面的知識(shí)。圖解中“酶解”所用的酶包括纖維素酶和果膠酶。原生質(zhì)體的結(jié)構(gòu)由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核三部分組成。DPD培養(yǎng)基中應(yīng)包含植物生長(zhǎng)和發(fā)育所需要的全部營(yíng)養(yǎng)成分，包括礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機(jī)添加物，其中植物激素包括生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素兩大類(lèi)。檢測(cè)是否形成細(xì)胞壁，可利用質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法。答案(1)纖維素酶果膠酶(2)細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核(3)生長(zhǎng)素細(xì)胞分裂素(4)植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原11．(8分)下圖為胡蘿卜韌皮部細(xì)胞通過(guò)無(wú)菌操作接入試管后，在一定的條件下形成試管苗的培育過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和植物激素，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括________和小分子有機(jī)物；植物激素包括細(xì)胞分裂素和________兩類(lèi)。(2)此過(guò)程依據(jù)的原理是________。A和B階段進(jìn)行的分裂方式是________，B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞________等。(3)此過(guò)程要求無(wú)菌操作，主要是指對(duì)________進(jìn)行消毒滅菌。B階段需要光照，原因是________________________________________________。(4)試管苗的根細(xì)胞中沒(méi)有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞中具有葉綠素，這是基因________的結(jié)果。解析本題綜合考查了植物組織培養(yǎng)過(guò)程及所需條件等方面的知識(shí)。植物組織培養(yǎng)是將離體的植物器官、組織或細(xì)胞接種到經(jīng)消毒滅菌的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)基中含有供組織細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所需要的無(wú)機(jī)物和小分子有機(jī)物，還有調(diào)節(jié)細(xì)胞脫分化和再分化的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。由外植體發(fā)育成試管苗的過(guò)程中，脫分化階段細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，再分化階段愈傷組織細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂和分化形成試管苗，再分化階段需要光照，原因是葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件。答案(1)無(wú)機(jī)物生長(zhǎng)素(2)植物細(xì)胞的全能性有絲分裂分化(3)培養(yǎng)基葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件(4)選擇性表達(dá)12．(10分)人工種子是人們模仿天然種子的結(jié)構(gòu)造出來(lái)的生命有機(jī)體，它能像天然種子一樣萌發(fā)生長(zhǎng)。人工種子的核心部分是被外層薄膜包埋的具有類(lèi)似種子胚功能的胚狀體，胚狀體不同于一般種子的胚，它是由非合子細(xì)胞分化形成的類(lèi)似于胚的結(jié)構(gòu)物，所以又稱(chēng)“體細(xì)胞胚”或“花粉胚”。胚狀體可從懸浮培養(yǎng)的單細(xì)胞中得到，也可以通過(guò)試管培養(yǎng)的莖尖、芽尖、子房、花粉等獲得。將胚狀體包埋在一個(gè)能提供營(yíng)養(yǎng)的膠質(zhì)中，便成了聽(tīng)謂的“人工種子”。其培育過(guò)程如圖所示：請(qǐng)根據(jù)以上材料回答：(1)人工種子依據(jù)的原理是________，是經(jīng)過(guò)________技術(shù)培育而成的。(2)包埋胚狀體的膠質(zhì)可以看作是種子的哪部分結(jié)構(gòu)？________。(3)某二倍體植物基因型有DdTt，利用這種生物技術(shù)采用花藥離體培養(yǎng)的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工種子，這種種子萌發(fā)形成的個(gè)體為_(kāi)_______，基因型為_(kāi)_______。(4)如果外植體為植物的莖尖，通過(guò)①的處理可使細(xì)胞彼此分離，可加入()A．15%的鹽酸 B．淀粉酶C．果膠酶 D．胰蛋白酶(5)②表示脫分化過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是___________________________________；③表示再分化的過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是___________________________________。(6)從上面所述胚狀體的類(lèi)型分析，人工種子萌發(fā)長(zhǎng)成的植株是否可育？____________。解析本題考查植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，以種子各結(jié)構(gòu)及其功能為切入點(diǎn)對(duì)人工種子各結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，能靈活運(yùn)用細(xì)胞分化和全能性的有關(guān)知識(shí)是正確解答本題的關(guān)鍵。(1)人工種子能發(fā)育成完整的植株，說(shuō)明其細(xì)胞內(nèi)含有個(gè)體發(fā)育所需的全部基因，其原理是細(xì)胞的全能性，經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)得以表達(dá)。(2)包埋胚狀體的膠質(zhì)有保護(hù)胚狀體的作用，同時(shí)又可以提供胚狀體發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以可以看作是種皮及胚乳(或子葉)。(3)由花粉等配子發(fā)育成的個(gè)體稱(chēng)為單倍體，其基因型為配子基因型，即DT、Dt、dT、dt四種。(4)使植物細(xì)胞彼此分離可以使用果膠酶，因?yàn)橹参锛?xì)胞壁的主要成分是果膠。(5)脫分化的實(shí)