高考生物一輪復(fù)習(xí) 1-2-1、2動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)　植物組織培養(yǎng)隨堂雙基訓(xùn)練 中圖版選修3

第二章細(xì)胞工程第一、二節(jié)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)1．動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)，通常要在培養(yǎng)基中補(bǔ)充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從該圖提供的信息不能獲得的結(jié)論是() A．正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率相同 B．有無(wú)血清對(duì)正常細(xì)胞培養(yǎng)的影響不同 C．培養(yǎng)基中補(bǔ)充血清有助于正常細(xì)胞的培養(yǎng) D．培養(yǎng)基中是否補(bǔ)充血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大 解析：從題圖中曲線可看出培養(yǎng)基中有無(wú)血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大，二者在細(xì)胞數(shù)曲線上差不多。正常細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程中有無(wú)血清所獲得的細(xì)胞數(shù)差距較大，有血清的培養(yǎng)基在相同時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)得到的細(xì)胞數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于無(wú)血清的培養(yǎng)基所獲得的細(xì)胞數(shù)。癌細(xì)胞培養(yǎng)與正常細(xì)胞培養(yǎng)二者的差距比較大，正常細(xì)胞達(dá)到一定的數(shù)目后不再增加，而癌細(xì)胞卻能不斷增加。 答案：A2．(·寧夏高考)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問(wèn)題： (1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞表面________時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的______。此時(shí)，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是________。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來(lái)，需要用酶處理，可用的酶是________。 (2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)__________________的現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成________細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。 (3)現(xiàn)用某種大分子染料，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色時(shí)，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是____________________________________。 (4)檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用細(xì)胞分裂到________期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。 (5)在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，通常在________條件下保存細(xì)胞。 解析：在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象，此時(shí)是單層細(xì)胞。用胰蛋白酶可以使貼壁細(xì)胞從瓶壁上分離開來(lái)。隨著細(xì)胞傳代培養(yǎng)代數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象，但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)改變而變成不死性細(xì)胞。由于活細(xì)胞的膜具選擇透過(guò)性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，而死細(xì)胞的細(xì)胞膜喪失選擇透過(guò)性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色。由于細(xì)胞分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，因此最好選用細(xì)胞分裂到中期的細(xì)胞用顯微鏡觀察染色體數(shù)目。由于在冷凍或超低溫、液氮下，細(xì)胞中酶的活性降低，細(xì)胞新陳代謝的速率降低，通常在此條件下保存細(xì)胞。 答案：(1)相互接觸接觸抑制單層(或一層)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低減少(3)由于活細(xì)胞的膜具有選擇透過(guò)性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色(或由于死細(xì)胞的膜喪失了選擇透過(guò)性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色)(4)中(5)冷凍(或超低溫、液氮)3．玉米是雌雄同株異花的單子葉植物，是生產(chǎn)和科研的好材料?，F(xiàn)有兩個(gè)玉米品種，其基因型分別為yyRr和Yyrr?？茖W(xué)家將它們的花粉除去細(xì)胞壁后進(jìn)行原生質(zhì)體融合，再把這些融合細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)，培育出了玉米新品種。 (1)上述育種方法采用了__________技術(shù)，其生物學(xué)原理是______________________。這項(xiàng)研究的意義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)在組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中除了必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還必須添加________。培養(yǎng)過(guò)程中，融合細(xì)胞首先通過(guò)細(xì)胞分裂形成________，這個(gè)過(guò)程叫________。 (3)在植物組織培養(yǎng)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)不同細(xì)胞所含蛋白質(zhì)種類和數(shù)量有明顯差異，其原因是________________________________________________________________________。 (4)兩個(gè)品種的花粉進(jìn)行原生質(zhì)體融合后，可產(chǎn)生______種基因型的融合細(xì)胞(僅考慮兩兩融合)，這些融合細(xì)胞再經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)可以得到______種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。 解析：利用兩個(gè)植物細(xì)胞融合培育新植株的技術(shù)為植物體細(xì)胞雜交，該技術(shù)可解決不同物種間因存在生殖隔離而不能自然雜交的問(wèn)題。在細(xì)胞分化過(guò)程中，由子細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)，合成了不同種類的蛋白質(zhì)。植株yyRr可產(chǎn)生基因組成為yR和Yr兩種花粉，植株Yyrr可產(chǎn)生基因組成為Yr和yr兩種花粉，考慮同種和不同種花粉間的兩兩融合，可獲得6種基因組成的融合細(xì)胞，即(yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr)，這些細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)后得到的新品種中，共有四種表現(xiàn)型，其中有兩種與親本不同。 答案：(1)植物體細(xì)胞雜交生物膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙 (2)植物激素(或細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素)愈傷組織脫分化(去分化)(3)基因選擇性表達(dá)(4)624．(·海南生物)某二倍體植物是雜合體，下圖為其花藥中未成熟花粉在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株的過(guò)程。據(jù)圖回答： (1)圖中①表示的是該花粉培養(yǎng)過(guò)程中的__________過(guò)程，②表示的是________過(guò)程，X代表的是________，③表示的是________過(guò)程，④表示的是誘導(dǎo)________過(guò)程。 (2)圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條，具體通過(guò)哪一條途徑主要取決于培養(yǎng)基成分中________的種類及其濃度配比，最后獲得的來(lái)源于未成熟花粉的完整植株都稱為________植株(甲)。未成熟花粉經(jīng)培養(yǎng)能形成完整植株，說(shuō)明未成熟花粉具有________________。 (3)對(duì)植株甲進(jìn)行______________，才能使其結(jié)實(shí)產(chǎn)生后代(乙)，否則植株甲只有通過(guò)______________的方式才能產(chǎn)生后代(丙)。乙、丙兩種植株中，能產(chǎn)生可育花粉的是________植株，該植株群體中每一植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為________種，該群體植株產(chǎn)生可育花粉的基因組成種類數(shù)為________種?；ㄋ幣囵B(yǎng)在育種上的特殊意義是__________________，從而開辟育種新途徑。 解析：(1)分析所給圖示，弄清數(shù)字和字母所代表的含義。①表示脫分化過(guò)程；②表示再分化過(guò)程。愈傷組織的形態(tài)發(fā)生方式主要有不定芽方式和胚狀體方式兩種，不定芽方式是在某些條件下，愈傷組織中的分生細(xì)胞發(fā)生分化，形成不同的器官原基，再逐漸形成芽和根；胚狀體方式是由愈傷組織細(xì)胞誘導(dǎo)分化出具有胚芽、胚根、胚軸的胚狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而長(zhǎng)成完整植株。因此X表示胚狀體，③表示生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，④則表示繼續(xù)分化形成胚根的過(guò)程。(2)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中激素的濃度和種類可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化方向，如植物細(xì)胞的分化常受細(xì)胞分裂素及生長(zhǎng)素比例的調(diào)節(jié)，當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的濃度比值高時(shí)，可誘導(dǎo)芽的形成，反之則有促進(jìn)生根的趨勢(shì)?；ǚ垭x體培養(yǎng)長(zhǎng)成的個(gè)體叫單倍體，說(shuō)明花粉具有全能性。(3)育種工作者常用花藥離體培養(yǎng)的方法來(lái)獲得單倍體植株，然后經(jīng)過(guò)人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍，重新恢復(fù)到正常植株的染色體數(shù)目。這種方法得到的植株，不僅能夠正常生殖，而且每對(duì)染色體上的成對(duì)基因都是純合的，自交產(chǎn)生的后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，大大縮短了育種年限。 答案：(1)脫分化再分化胚狀體分化(或發(fā)育)生根(2)激素單倍體細(xì)胞的全能性(3)染色體加倍無(wú)性繁殖乙(或經(jīng)過(guò)染色體加倍的)一多縮短育種周期5．通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可以快速繁殖、培育無(wú)病毒的植物。培養(yǎng)過(guò)程如下： 離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織胚狀體植物體 (1)紫草細(xì)胞中提取的紫草素是制造治療燙傷和割傷的藥物以及染料和化妝品的原料。若要從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織中提取紫草素，不再需要經(jīng)過(guò)②________過(guò)程，且哪項(xiàng)條件是不需要的__________。 A．消毒滅菌B．適宜溫度 C．充足光照D．適宜養(yǎng)料和激素 (2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu)，若包裹上人造種皮，制成人工種子，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。圖中的⑤相當(dāng)于種子結(jié)構(gòu)中的____________，主要作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為了有利于幼苗茁狀成長(zhǎng)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種對(duì)人工種子處理的方法。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：植物組織培養(yǎng)利用細(xì)胞的全能性，在離體的情況下通過(guò)脫分化和再分化，形成愈傷組織，還可以再通過(guò)發(fā)酵工程等用于生產(chǎn)藥物。 答案：(1)再分化C(2)胚乳提供胚狀體發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)(3)在人工胚乳中添加固氮細(xì)菌、防病蟲農(nóng)藥、除草劑和植物激素類似物等(答對(duì)2項(xiàng)即可)6．玉米是一種主要的農(nóng)作物，為了提高玉米的產(chǎn)量，科學(xué)家做了大量的研究工作。如圖是關(guān)于玉米培養(yǎng)的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)取玉米幼苗的莖尖進(jìn)行，如圖A→C，發(fā)育成植株D，取D的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)成幼苗，屬于________育種，如圖E→F，經(jīng)秋水仙素處理后發(fā)育成植株G；從生殖方式上分析，A→D屬于________生殖；從細(xì)胞分裂方式上分析，E→F過(guò)程中進(jìn)行了________分裂。 (2)取莖尖進(jìn)行培養(yǎng)的原因是________________________________________________________________________。 (3)A→C的過(guò)程要嚴(yán)格控制______________。 (4)用A→D過(guò)程獲得的植株D，稱為________。若用D進(jìn)行繁殖，種植的植株就________或________感染病毒。 (5)用E→G途徑育種的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________。 (6)若想培育出一種新的玉米品種，可以采用________育種方式；若想培育出一種能抗蟲的玉米新品種，可以采用________育種；若想培育出一種地上結(jié)玉米，地下結(jié)馬鈴薯的植株，可以利用________________技術(shù)。 解析：本題綜合考查了植物細(xì)胞工程及應(yīng)用、基因工程等知識(shí)。取玉米的分生組織，經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)獲得的植株稱為脫毒苗，用脫毒苗進(jìn)行繁殖，得到的植株不會(huì)或極少感染病毒。在組織培養(yǎng)的過(guò)程中，要嚴(yán)格控制無(wú)菌，單倍體育種能直接得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，極大地縮短育種年限。若想獲取新的品種，可采取誘變育種、基因工程育種和體細(xì)胞雜交技術(shù)等。 答案：(1)組織培養(yǎng)單倍體無(wú)性有絲 (2)分生區(qū)附近病毒極少，甚至無(wú)病毒 (3)無(wú)菌(4)脫毒苗不會(huì)極少 (5)直接得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，極大地縮短了育種年限 (6)誘變基因工程植物體細(xì)胞雜交7．制造人工種子的原理是在組織培養(yǎng)得到的“胚狀體”的最外面用一層有機(jī)膜包裹，并在薄膜以內(nèi)放入一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這層膜和這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分別具有種皮和胚乳的功能(如圖所示)。在制造過(guò)程中還可以加入某些農(nóng)藥、菌肥等。 據(jù)此材料回答下列問(wèn)題： (1)胚狀體來(lái)源于離體的植物體細(xì)胞，其形成過(guò)程中要經(jīng)過(guò)的生理變化大體上是__________和__________。在這一過(guò)程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受____________的調(diào)節(jié)。 (2)從保證人造種子正常生命力及生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)上來(lái)看，其外部薄膜應(yīng)具有________________________特點(diǎn)。在人工種子萌發(fā)過(guò)程中胚狀體細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)液中的物質(zhì)用于____________等。 (3)在人工種子中被包入的菌肥通常是__________。 解析：通過(guò)細(xì)胞工程中的組織培養(yǎng)可以獲取人工種子。種子通過(guò)萌發(fā)長(zhǎng)成植株進(jìn)行光合作用，在萌發(fā)過(guò)程中需要吸水，并需要吸收氧氣進(jìn)行呼吸作用，所以人工種皮要有吸水透氣的特點(diǎn)。 答案：(1)脫分化再分化植物激素(2)半透性(透水、透氣性)和能被微生物降解代謝生長(zhǎng)(3)固氮菌8．現(xiàn)有甲、乙兩種可能有一定毒性的化學(xué)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室研究人員欲通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法來(lái)鑒定它們是否有毒性，并比較二者毒性的強(qiáng)弱。請(qǐng)你以一個(gè)研究人員的身份參與此項(xiàng)研究，完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告并回答有關(guān)問(wèn)題。 Ⅰ.實(shí)驗(yàn)原理：________________________________________________________________________。 根據(jù)這種變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)(以下稱Q值)，可判斷該化學(xué)物質(zhì)的毒性。 Ⅱ.實(shí)驗(yàn)材料：活的小白鼠胚胎。 Ⅲ.藥品用具：胰蛋白酶液、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、動(dòng)物細(xì)胞固定液、適宜濃度的龍膽紫溶液、滴管、培養(yǎng)皿、剪刀、錐形瓶、培養(yǎng)瓶、恒溫箱、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂各時(shí)期高倍顯微照片。 Ⅳ.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)制備細(xì)胞懸浮液 把活的小白鼠胚胎放在培養(yǎng)皿中剪碎，轉(zhuǎn)入錐形瓶中，加入胰蛋白酶液處理，使胚胎組織離散成單個(gè)細(xì)胞，再加入動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液，制成細(xì)胞懸浮液。 (2)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng) ①取A、B、C三個(gè)潔凈的培養(yǎng)瓶，________________________________________________________________________。 ②向A培養(yǎng)瓶中加入化學(xué)物質(zhì)甲，向B培養(yǎng)瓶中加入等量的化學(xué)物質(zhì)乙，并將培養(yǎng)瓶搖勻。 ③向C瓶?jī)?nèi)_________________________________________________