高考生物一輪復習課時作業(yè)三十七植物細胞工程課件

三十七植物細胞工程(30分鐘100分)一、單項選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。每題只有一個選項最符合題意。1.下列選項中不需要采用植物組織培養(yǎng)技術的是 (

)A.利用基因工程培育抗軟化番茄植株B.利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株C.利用秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株D.利用細胞工程培養(yǎng)“番茄-馬鈴薯”雜種植株【解析】選C。基因工程得到的植株要大規(guī)模生產(chǎn),需要用組織培養(yǎng)技術,故A不符合題意;花藥離體培養(yǎng)本身就是一種組織培養(yǎng)技術,故B不符合題意;秋水仙素處理幼苗獲得多倍體植株,不需要用組織培養(yǎng)技術,故C符合題意;利用細胞工程培養(yǎng)“番茄-馬鈴薯”雜種植株,在形成雜種細胞后,也要進行組織培養(yǎng)形成完整的植株,故D不符合題意。2.如圖為某同學設計的“胡蘿卜的組織培養(yǎng)“實驗流程。有關敘述正確的是(

)A.切取的組織塊中必須帶有形成層細胞否則不會成功B.誘導產(chǎn)生的愈傷組織,通過細胞分裂過程最終形成試管苗C.在愈傷組織中加入細胞融合的誘導劑,可獲得染色體加倍的細胞D.獲得試管苗時,培養(yǎng)基通常應含生長素和細胞分裂素類物質【解析】選D。

切取的組織中要帶有形成層,原因是形成層容易誘導形成愈傷組織,但是不帶形成層細胞也能成功,A錯誤;在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細胞的再分化過程(包括細胞分裂和細胞分化)才最終形成試管苗,B錯誤;植物細胞有細胞壁,在愈傷組織中加入細胞融合的誘導劑,不能獲得染色體加倍的細胞,C錯誤;獲得試管苗時,培養(yǎng)基通常應含生長素和細胞分裂素類物質,且不同時期二者的比例不同,D正確。3.關于植物組織培養(yǎng)的內(nèi)容,以下說法錯誤的是 (

)A.一般來說容易進行無性繁殖的植物,也容易進行組織培養(yǎng)B.對菊花莖段進行組織培養(yǎng),不加植物激素也能成功C.接種后的錐形瓶放入無菌箱中,給予適宜的溫度和光照即可D.移栽生根的試管苗之前,先打開瓶口,讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾日【解析】選C。容易無性繁殖的植物其細胞全能性較高,容易組織培養(yǎng),A正確;對菊花莖段進行組織培養(yǎng)時,本身具有內(nèi)源激素,故不需要添加植物激素也能成功,B正確;在植物組織培養(yǎng)過程中,脫分化形成愈傷組織時要避光處理,C錯誤;移栽生根的試管苗之前,先打開瓶口,讓試管苗在培養(yǎng)間生長幾日,目的是提高適應能力,D正確。4.(2021·揚州模擬)如圖是利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢,通過植物細胞工程技術培育高產(chǎn)、耐鹽的雜種植株的實驗流程圖。下列相關敘述中錯誤的是 (

)A.進行a處理時能用胰蛋白酶B.b是誘導融合后得到的雜種細胞C.c是培養(yǎng)后得到的具有耐鹽性狀的幼芽D.進行d選擇時,要將植株種在高鹽環(huán)境中【解析】選A。a為果膠酶和纖維素酶處理得到原生質體,A錯誤;b是甲、乙融合的雜交細胞,B正確;c是培養(yǎng)后得到的耐鹽的幼芽,C正確;d選擇需在高鹽環(huán)境中進行,D正確。5.如圖是“番茄—馬鈴薯”雜種植株的培育過程,其中①～⑤表示過程,字母表示細胞、組織或植株。下列相關敘述正確的是 (

)A.過程①表示低滲溶液中用酶解法處理植物細胞獲得原生質體B.過程②誘導原生質體融合,主要依據(jù)細胞膜具有選擇透過性的原理C.過程④⑤需要根據(jù)生長發(fā)育進程更換不同的培養(yǎng)基D.不可以根據(jù)質壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細胞的細胞壁是否再生【解析】選C。圖示①過程為去除細胞壁的過程,此過程需在等滲溶液中進行,如在低滲溶液中進行,則去掉細胞壁的原生質體會因吸水而漲破,A錯誤;過程②要用聚乙二醇等誘導原生質體融合,主要依據(jù)細胞膜具有流動性的原理,B錯誤;④為植物組織培養(yǎng)的脫分化過程,⑤為再分化過程,這兩個過程需要根據(jù)生長發(fā)育進程更換不同的培養(yǎng)基,C正確;可以根據(jù)質壁分離現(xiàn)象鑒別雜種細胞的細胞壁是否再生,D錯誤。6.為了培育菊花新品種,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.與②過程有關的細胞器中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【解析】選D。野生夏菊和栽培秋菊屬于不同物種,存在生殖隔離,自然條件下不能雜交成功,A錯誤;①為去除細胞壁的過程,該過程常選擇酶解法(纖維素酶和果膠酶),此操作一般在等滲溶液中進行,如果在低滲溶液中進行,則去掉細胞壁的原生質體會因吸水而膨脹甚至漲破,B錯誤;②是雜種細胞形成細胞壁的過程,與該過程有關的細胞器有高爾基體、線粒體等,C錯誤;d植株含有野生夏菊和秋菊的遺傳物質,D正確。7.(2018·江蘇高考)花藥離體培養(yǎng)是重要的育種手段。如圖是某二倍體植物花藥育種過程的示意圖,下列敘述正確的是 (

)A.為了防止微生物污染,過程①所用的花藥需在70%乙醇中浸泡30minB.過程②的培養(yǎng)基中需添加較高濃度的細胞分裂素以利于根的分化C.過程③逐步分化的植株中可篩選獲得純合的二倍體D.過程④應將煉苗后的植株移栽到含有蔗糖和多種植物激素的基質上【解析】選C。在植物組織培養(yǎng)過程中,對外植體可用

70%乙醇進行擦拭消毒,而不能浸泡30min,否則細胞會死亡,A項錯誤;脫分化過程中培養(yǎng)基中應加入比例適中的生長素和細胞分裂素以達到脫分化的效果,而非加入高濃度的細胞分裂素,B項錯誤;由于用秋水仙素對由花藥培養(yǎng)出的愈傷組織進行處理,使分裂的細胞中染色體數(shù)加倍,可獲得純合的二倍體,C項正確;過程④應將煉苗后的植株移栽到土壤中,D項錯誤。二、多項選擇題:本題共1小題,每小題6分,共6分。每題有不止一個選項符合題意。8.如圖表示四倍體蘭花葉片植物組織培養(yǎng)的過程。下列有關選項正確的是

(

)四倍體蘭花葉片 愈傷組織 胚狀體 蘭花植株A.上述過程均需進行嚴格的無菌操作以避免雜菌污染B.激素的濃度和比例可以調控①②過程中細胞的脫分化和再分化C.細胞全能性表達的前提是①過程,體現(xiàn)在②③過程D.此四倍體蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得到的植株可能可育【解析】選B、C、D。脫分化和再分化過程中要采取消毒和無菌操作,避免雜菌污染,故A錯誤;脫分化和再分化時需要添加植物激素來調控,故B正確;細胞表現(xiàn)全能性的前提是圖中的脫分化過程,由愈傷組織再分化成胚狀體,最后發(fā)育成蘭花植株的過程體現(xiàn)了全能性,故C正確;四倍體蘭花的花藥離體培養(yǎng)得到的個體含有兩個染色體組,可以減數(shù)分裂產(chǎn)生配子,可能可育,故D正確。三、非選擇題:本題共4小題,共52分。9.(10分)(2021·昆明模擬)生產(chǎn)中可利用植物細胞的全能性進行植物組織培養(yǎng),如圖是該技術的流程圖,據(jù)圖回答:(1)細胞的全能性是指

。

(2)圖中①切下植物組織后首先要進行

。取材時一般需要切取含有

的部分,原因是這部分

。

(3)圖中長成完整植株的過程,常分為兩種途徑:一是誘導幼苗先生根、后長芽,二是同時誘導幼苗生根、長芽。兩種途徑的分化培養(yǎng)基中,最主要的區(qū)別是

的成分及比例不同。由“①”至“長成幼苗”的過程,又稱為細胞的

過程。

【解析】(1)細胞的全能性是指已分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整生物個體的潛能。(2)圖中①切下來的外植體(離體的植物組織、器官或細胞)需要先進行消毒;取材時一般需要切取含有形成層的部分,因為這部分易于誘導形成愈傷組織。(3)根據(jù)題意分析,植物組織培養(yǎng)的兩種途徑中,一是先生根、后長芽,二是同時生根、長芽,兩者主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。由“①”至“長成幼苗”的過程為植物組織培養(yǎng)過程,又稱為細胞離體培養(yǎng)過程。答案:(1)已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整生物個體的潛能(2)消毒形成層易于誘導形成愈傷組織(3)激素離體培養(yǎng)10.(12分)(2021·太原一模)細胞融合技術有著廣泛應用。如圖為細胞融合的簡略過程,據(jù)圖回答相關問題:(1)若a、b分別是基因型為yyRr和YYrr兩個玉米品種的花粉,且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上?？茖W家分別將它們的花粉除去細胞壁,然后誘導其融合,再把這些融合細胞進行培養(yǎng),培育出了玉米新品種。①這兩個品種的花粉可用化學誘導劑

誘導融合,共可產(chǎn)生

種基因型的融合細胞(僅考慮兩兩融合),這些融合細胞經(jīng)過脫分化形成

,再經(jīng)培養(yǎng)可以得到

種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。

②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng),再經(jīng)過染色體加倍(秋水仙素)處理并篩選獲得,這種方法叫做

。

(2)若a、b表示番茄和馬鈴薯兩種植物的體細胞。①在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中,植物體細胞融合完成的標志為

。

②a、b細胞融合之前,要用酶處理,酶處理后得到

。

(3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和已免疫的B淋巴細胞,則由d細胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較,具有

等特點。

【解析】(1)①誘導細胞融合時可用的化學誘導劑是聚乙二醇(PEG);花粉有3種,即yR、yr、Yr,共可產(chǎn)生6種基因型的融合細胞,即yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、Yyrr、yyRr;這些融合細胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織;再經(jīng)培養(yǎng)可以得到2種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種,即yyrr、YyRr。②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng)獲得單倍體幼苗,再經(jīng)過染色體加倍(秋水仙素)處理并篩選獲得,這種方法叫做單倍體育種。(2)①在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中,運用了植物細胞工程中的植物體細胞雜交技術,植物體細胞融合完成的標志是再生出細胞壁。②植物細胞融合之前,需要用纖維素酶和果膠酶處理得到原生質體。(3)單克隆抗體與普通血清抗體相比較,具有特異性強、靈敏度高、并能大量制備等特點。答案:(1)聚乙二醇(PEG)

6愈傷組織2單倍體育種(2)再生出細胞壁原生質體(3)特異性強、靈敏度高、并能大量制備【知識總結】植物體細胞雜交過程中雜種細胞類型及檢測方法(1)誘導產(chǎn)生的細胞(假設用于雜交的兩種植物細胞分別為A、B)①未融合的細胞:A和B。②兩兩融合的細胞:AA、BB和AB。③多細胞融合體。(2)檢測方法:對誘導產(chǎn)生的細胞進行植物組織培養(yǎng),然后根據(jù)得到的植物性狀進行判斷。①若得到的是一種性狀的植物,說明是未融合細胞。②若得到的是具有兩種親本性狀的植物,說明是雜種細胞。③若得到的是具有兩種親本性狀的植物,且一種植物的性狀得到加強,則是多細胞融合體。④若得到的是一種性狀的植物且效果得到加強,則是同種細胞融合的結果。11.(15分)(2021·哈爾濱模擬)美國化學家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇,從此,國家重點保護珍稀植物——紅豆杉遭受了掠奪式地砍伐。為拯救紅豆杉,同時獲得紫杉醇,科研小組設計了如圖所示的實驗流程。請回答下列問題:(1)選用莖尖分生組織進行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗,原因是莖尖分生組織細胞

;誘導莖尖分生組織形成愈傷組織的過程叫

。利用愈傷組織誘導形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就可得到

。

(2)莖尖分生組織細胞具有全能性的原因是

。

(3)紫杉醇作為常見的細胞產(chǎn)物,抗癌效果顯著,通常取自愈傷組織的

(細胞器)。

(4)現(xiàn)有植物甲中提取的物質X,能提高紫杉醇的抗癌效果?？蒲行〗M欲獲得既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質X的植株,可利用

技術獲得雜種植株。該方法首先要利用

(物質)除去細胞壁獲得具有活力的原生質體,再經(jīng)

(試劑)誘導融合形成雜種細胞。該技術的優(yōu)點是

。

【解析】(1)莖尖分生組織細胞病毒極少,甚至無病毒,因此選用莖尖分生組織進行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗。誘導莖尖分生組織形成愈傷組織的過程叫脫分化。利用愈傷組織誘導形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就得到了人工種子。(2)莖尖分生組織細胞含有該種生物的全部遺傳信息,因此具有全能性。(3)紫杉醇是從紅豆杉樹皮中分離出來的高抗癌活性的物質,作為常見的細胞產(chǎn)物,通常取自愈傷組織的液泡。(4)植物甲可以產(chǎn)生物質X,紅豆杉可以產(chǎn)生紫杉醇,利用植物體細胞雜交技術將兩種植物的體細胞融合獲得雜種細胞,再將獲得的雜種細胞培養(yǎng)成雜種植株,則該雜種植株的細胞既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質X。在植物體細胞雜交過程中,首先要利用纖維素酶和果膠酶除去細胞壁,獲得具有活力的原生質體,再經(jīng)聚乙二醇誘導融合形成雜種細胞。植物體細胞雜交技術的優(yōu)點是克服遠緣雜交不親和的障礙。答案:(1)病毒極少,甚至無病毒脫分化人工種子(2)莖尖分生組織細胞含有該種生物的全部遺傳信息(3)液泡(4)植物體細胞雜交纖維素酶和果膠酶聚乙二醇克服遠緣雜交不親和的障礙12.(15分)為培育出含β-胡蘿卜素的“黃金大米”,科研人員提出以下兩套培育