2020-2021學(xué)年高中生物 第2章 細(xì)胞工程 1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)作業(yè)新人教版選擇性必修3

1、2020-2021學(xué)年高中生物 第2章 細(xì)胞工程 1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)作業(yè)新人教版選擇性必修32020-2021學(xué)年高中生物 第2章 細(xì)胞工程 1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)作業(yè)新人教版選擇性必修3年級(jí)：姓名：- 10 -植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) (20分鐘70分)一、選擇題(共7小題,每小題5分,共35分)1. 以下為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖,其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞,所含有的染色體組分別是aa和bb。據(jù)圖分析正確的是() a.經(jīng)過(guò)程獲得的a、b稱為原生質(zhì)層b.c細(xì)胞只有aabb這一種類型c.過(guò)程和分別是分化和再分化d.植物d可育【解析】選d。經(jīng)過(guò)程獲得的a、b稱為原生質(zhì)

2、體,a錯(cuò)誤;融合的細(xì)胞有三種:aaaa、bbbb、aabb,另有些細(xì)胞可能沒(méi)有融合,所以共有五種細(xì)胞:aaaa、bbbb、aabb、aa、bb,b錯(cuò)誤;過(guò)程和分別是脫分化和再分化過(guò)程,c錯(cuò)誤;獲得的植物d是經(jīng)過(guò)篩選后的植物類型,基因型為aabb,含同源染色體,而且可育,d正確。2.如圖為植物組織培養(yǎng)的基本過(guò)程,則制作人工種子、生產(chǎn)人參皂苷干粉,應(yīng)分別選用的編號(hào)是() a.b.c.d.【解析】選b。圖中為離體的植物組織或器官,為愈傷組織,為胚狀體,為新植物體。人工種子是指通過(guò)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料,通過(guò)人工薄膜包裝得到的種子。因此,要制作人工種子,應(yīng)該選擇編號(hào);要獲

3、得細(xì)胞代謝產(chǎn)物,應(yīng)該培養(yǎng)到愈傷組織。因此,生產(chǎn)人參皂苷干粉,應(yīng)該選擇編號(hào),故b正確。3.下面關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述,正確的是()不同種植物的葉肉細(xì)胞融合時(shí),應(yīng)先去掉細(xì)胞膜葉肉細(xì)胞脫分化后,可形成無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞葉肉細(xì)胞經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程,可形成愈傷組織葉肉細(xì)胞離體培養(yǎng)時(shí),可以表現(xiàn)出細(xì)胞全能性a.b.c.d.【解析】選b。植物細(xì)胞融合應(yīng)去掉細(xì)胞壁而不是細(xì)胞膜;高度分化的葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化后,可形成愈傷組織,愈傷組織是無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞團(tuán);高度分化的植物細(xì)胞必須在離體培養(yǎng)的狀態(tài)下才能表現(xiàn)出全能性。4.如圖為植物體細(xì)胞雜交及組織培養(yǎng)過(guò)程示意圖。下列說(shuō)法不正確的是() a.過(guò)程分別需要用胰蛋白酶和聚乙

4、二醇進(jìn)行處理b.高爾基體在過(guò)程發(fā)揮了重要作用c.過(guò)程需要更換培養(yǎng)基,才能進(jìn)一步分化為植株d.若a、b的基因型分別為rr、yy,則雜種植株的基因型為rryy【解析】選a。題圖中為用纖維素酶和果膠酶對(duì)植物細(xì)胞a、b進(jìn)行去除細(xì)胞壁的處理,為用聚乙二醇融合法等誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,a錯(cuò)誤;為新細(xì)胞壁再生的過(guò)程,高爾基體與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān),b正確;過(guò)程分別使用誘導(dǎo)脫分化培養(yǎng)基和誘導(dǎo)再分化培養(yǎng)基,需要更換培養(yǎng)基,才能進(jìn)一步分化為植株,c正確;若a、b的基因型分別為rr、yy,則雜種植株的基因型為rryy,d正確。5.以二倍體蘭花花藥為外植體,經(jīng)植物組織培養(yǎng)過(guò)程獲得蘭花植株,下列相關(guān)敘述不正確的是() a.

5、為防止雜菌污染,過(guò)程要進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作b.過(guò)程需在培養(yǎng)基中添加多種植物激素以利于再分化c.該育種過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性d.經(jīng)過(guò)程形成的植株中可篩選獲得純合的二倍體【解析】選b。植物組織培養(yǎng)的過(guò)程要求無(wú)菌無(wú)毒的環(huán)境,其中外植體要進(jìn)行消毒處理,而培養(yǎng)基需滅菌處理,即過(guò)程要進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作,a正確;過(guò)程需在培養(yǎng)基中添加多種植物激素以利于脫分化,b錯(cuò)誤;高度分化的細(xì)胞首先經(jīng)過(guò)脫分化后形成愈傷組織,然后再分化形成植株,整個(gè)育種過(guò)程體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性,c正確;過(guò)程形成的植株中可篩選獲得純合的二倍體蘭花植株,d正確。6.甲種植物細(xì)胞和乙種植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)如圖所示(僅顯示細(xì)胞核),將甲、乙兩種植物細(xì)胞去

6、掉細(xì)胞壁后,誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合,形成單核的雜種細(xì)胞,若經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)得到了雜種植株,則該雜種植株是()a.二倍體,基因型是ddyyrrb.三倍體,基因型是ddyyrrc.四倍體,基因型是ddyyrrd.四倍體,基因型是ddddyyyyrrrr【解析】選c。甲細(xì)胞含2個(gè)染色體組,乙細(xì)胞也含2個(gè)染色體組,但由于彼此屬于不同的物種,染色體組彼此不同,所以融合后產(chǎn)生的雜種細(xì)胞含有4個(gè)染色體組,應(yīng)屬于異源四倍體,基因型為ddyyrr。7.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),再包裹上人造種皮,可制成人工種子,其過(guò)程如圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是() a.圖示過(guò)程依據(jù)的原理是

7、植物細(xì)胞的全能性b.進(jìn)行過(guò)程時(shí),不需要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁c.再分化發(fā)生在過(guò)程,是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過(guò)程d.脫分化過(guò)程需避光培養(yǎng),有利于愈傷組織的形成【解析】選c。圖示過(guò)程依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性,a正確;進(jìn)行脫分化過(guò)程時(shí),不需要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,b正確;再分化發(fā)生在過(guò)程,是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過(guò)程,c錯(cuò)誤;脫分化形成愈傷組織的過(guò)程,需要避光培養(yǎng),d正確。二、非選擇題(共2小題,共35分)8.(20分)如圖所示為胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過(guò)無(wú)菌操作接入試管后,在一定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)此過(guò)程依據(jù)

8、的原理是_。b階段細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式是_,b階段除了進(jìn)行細(xì)胞分裂外,還進(jìn)行_等。(2)b階段需要光照,原因是_。(3)試管苗的根細(xì)胞沒(méi)有葉綠素,而葉肉細(xì)胞具有葉綠素,這是_的結(jié)果。(4)a、b兩過(guò)程能否在同一培養(yǎng)基上進(jìn)行?_。為什么?_?！窘馕觥?1)植物組織培養(yǎng)是指將單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成完整個(gè)體,這充分體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性;a階段為脫分化,b階段為再分化,b階段細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式為有絲分裂,b階段除了進(jìn)行細(xì)胞分裂外,還要進(jìn)行細(xì)胞分化。(2)植物組織培養(yǎng)在b(再分化)階段,愈傷組織生根、發(fā)芽,并且芽發(fā)育成葉,葉綠素需要在光照條件下才能合成。(3)在植物體的不同部位進(jìn)行不同的生命活動(dòng),合成不同的物質(zhì)

9、,這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(4)由于a(脫分化)和b(再分化)兩階段進(jìn)行的處理及營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境要求不同,所以兩者不能在同一培養(yǎng)基上進(jìn)行。答案:(1)植物細(xì)胞的全能性有絲分裂細(xì)胞分化(2)芽發(fā)育成葉,葉肉細(xì)胞中葉綠素的形成需要光照(3)基因選擇性表達(dá)(4)不能a(脫分化)和b(再分化)兩階段進(jìn)行的處理及營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境要求不同9.(15分)如圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖。據(jù)圖回答: (1)步驟是_,最常用的方法是_。(2)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過(guò)程中,運(yùn)用的技術(shù)手段是_,其中步驟相當(dāng)于_,步驟相當(dāng)于_。(3)原生質(zhì)體融合的目的是獲得_。遠(yuǎn)緣雜交的兩個(gè)親本的遺傳特征能夠在新的植物體上有所表現(xiàn),其

10、根本原因是_。(4)若遠(yuǎn)緣雜交親本a和b都是二倍體,則雜種植株為_倍體。(5)從理論上講,雜種植株的育性為_。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實(shí)現(xiàn)?_,原因是_。(6)利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種過(guò)程中,遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律?_。為什么?_?！窘馕觥?1)用纖維素酶和果膠酶來(lái)分解細(xì)胞壁(即酶解法)是最常用的制備植物原生質(zhì)體的方法。(2)由雜種細(xì)胞培育到雜種植株運(yùn)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù),經(jīng)歷脫分化和再分化兩個(gè)重要階段。(3)原生質(zhì)體融合是為了獲得雜種細(xì)胞,當(dāng)原生質(zhì)體a和b的融合體再生出細(xì)胞壁就意味著雜種細(xì)胞的形成。雜種植株同時(shí)具備兩個(gè)雜交親本的遺傳物質(zhì),能夠表現(xiàn)出兩個(gè)親本的遺

11、傳特性。(4)若親本a和b都是二倍體,則雜種植株的體細(xì)胞內(nèi)有四個(gè)染色體組,為四倍體。(5)雜種植株的細(xì)胞內(nèi)具有同源染色體,理論上講是可以進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生正常配子的,是可育的。不同物種間存在生殖隔離,不會(huì)實(shí)現(xiàn)有性雜交,即使能雜交,也不會(huì)產(chǎn)生可育后代,植物體細(xì)胞雜交打破了這種生殖隔離,克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(6)孟德爾的遺傳規(guī)律發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過(guò)程中,而植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中細(xì)胞增殖的方式是有絲分裂,沒(méi)有減數(shù)分裂,故此過(guò)程遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。答案:(1)去掉細(xì)胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體酶解法(2)植物組織培養(yǎng)脫分化再分化(3)雜種細(xì)胞獲得雙親的遺傳物質(zhì)(兩個(gè)親本的遺傳

12、物質(zhì))(4)(異源)四(5)可育不能不同種生物之間存在生殖隔離(6)不遵循有性生殖的過(guò)程中進(jìn)行減數(shù)分裂,才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律【互動(dòng)探究】(1)雜種植株并沒(méi)有擁有兩種植物全部的性狀,為什么?提示:盡管雜種植株細(xì)胞內(nèi)擁有兩種植物的全部基因,但不同種生物之間的基因表達(dá)是相互影響的。(2)雜種植株生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中遵循孟德爾遺傳規(guī)律嗎?試分析原因。提示:遵循。雜種植株細(xì)胞內(nèi)有同源染色體,能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,即能夠開花結(jié)果,遵循孟德爾遺傳規(guī)律。 (10分鐘30分)1.(6分)(不定項(xiàng))從基因型為aa的某植物營(yíng)養(yǎng)器官中獲取細(xì)胞,顯微觀察如圖所示。下列對(duì)該圖示細(xì)胞的敘述正確的是() a.若將x細(xì)胞離體培養(yǎng)

13、成完整植株,培養(yǎng)過(guò)程要用纖維素酶和果膠酶處理b.將y細(xì)胞離體培養(yǎng)成幼苗后用秋水仙素處理,所得植株為純合子c.將x和y融合并經(jīng)組織培養(yǎng)形成的植株為四倍體d.x和z細(xì)胞的形態(tài)不同,但核dna一般相同【解析】選c、d。植物體細(xì)胞雜交時(shí),要用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁,獲得具有活力的原生質(zhì)體,如果用x細(xì)胞離體培養(yǎng)成植株,需經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng),不需要去除細(xì)胞壁;將y細(xì)胞離體培養(yǎng)成幼苗后用秋水仙素處理,所得植株(基因型為aaaa)為雜合子;將x(aa)和y(aa)融合并經(jīng)組織培養(yǎng)形成的植株為四倍體(aaaa);x和z細(xì)胞的形態(tài)不同,但都是由一個(gè)細(xì)胞(受精卵)增殖分化而來(lái),因而核dna一般相同。2.(6分)(

14、不定項(xiàng))如圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體進(jìn)行遺傳改良的過(guò)程,據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是() a.過(guò)程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理b.過(guò)程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的改變c.過(guò)程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能d.過(guò)程需用相同配比的激素處理【解析】選b、d。植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此常選用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁,a正確;紫外線照射誘導(dǎo)生物變異屬于基因突變,具有不定向性,b錯(cuò)誤;過(guò)程為脫分化,其目的是使原有細(xì)胞恢復(fù)分裂和分化能力,即失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能,c正確;過(guò)程為脫分化,過(guò)程為再分化,需用不同濃度配比的激素進(jìn)行誘導(dǎo),d錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】實(shí)驗(yàn)人員利用矮牽牛(二倍

15、體,2n=14)的紅色花瓣細(xì)胞(液泡呈紅色)與枸杞(四倍體,4n=48)葉肉細(xì)胞,制備了相應(yīng)的原生質(zhì)體,并誘導(dǎo)其融合,經(jīng)篩選、培養(yǎng)獲得雜種植株。下列有關(guān)敘述正確的是()a.原生質(zhì)體融合后直接進(jìn)行組織培養(yǎng),獲得雜種植株b.可利用電融合、離心等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合c.在顯微鏡下只能觀察到花瓣細(xì)胞、枸杞細(xì)胞和花瓣枸杞雜種細(xì)胞d.若原生質(zhì)體均為兩兩融合,則融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目均為62條【解析】選b。原生質(zhì)體融合后需要先再生出新的細(xì)胞壁后才能進(jìn)行組織培養(yǎng),a項(xiàng)錯(cuò)誤;可利用電融合、離心等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,b項(xiàng)正確;顯微鏡下可見到未融合的花瓣細(xì)胞、枸杞細(xì)胞,也可見到花瓣花瓣細(xì)胞、枸杞枸杞細(xì)胞(同種細(xì)

16、胞融合的細(xì)胞),還有花瓣枸杞雜種細(xì)胞,c項(xiàng)錯(cuò)誤;兩兩融合的原生質(zhì)體,若是花瓣花瓣細(xì)胞,則融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目為28條,若是枸杞枸杞細(xì)胞,則融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目為96條,若是花瓣枸杞雜種細(xì)胞,則融合后的細(xì)胞中染色體數(shù)目為62條,d項(xiàng)錯(cuò)誤?！緦?shí)驗(yàn)探究】3.(18分)(2020天津等級(jí)考)某植物有a、b兩品種?？蒲腥藛T在設(shè)計(jì)品種a組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí),參照品種b的最佳激素配比(見下表)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。 品種b組織培養(yǎng)階段細(xì)胞分裂素濃度/(moll-1)生長(zhǎng)素濃度/(moll-1)誘導(dǎo)形成愈傷組織m1n1誘導(dǎo)形成幼芽m2n2誘導(dǎo)生根m3n3據(jù)表回答:(1)階段時(shí)通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體,原因是_。

17、(2)在、階段中發(fā)生基因選擇性表達(dá)的是_階段。(3)為確定品種a的階段的最適細(xì)胞分裂素濃度,參照品種b的激素配比(m12.0),以0.5 moll-1為梯度,設(shè)計(jì)5個(gè)濃度水平的實(shí)驗(yàn),細(xì)胞分裂素最高濃度應(yīng)設(shè)為_moll-1。(4)階段時(shí),科研人員分別選用濃度低于或高于n3 moll-1的生長(zhǎng)素處理品種a幼芽都能達(dá)到最佳生根效果,原因是處理幼芽時(shí),選用低濃度生長(zhǎng)素時(shí)的處理方法為_,選用高濃度生長(zhǎng)素時(shí)的處理方法為_。(5)在_階段用秋水仙素對(duì)材料進(jìn)行處理,最易獲得由單個(gè)細(xì)胞形成的多倍體?！窘馕觥勘绢}主要考查植物組織培養(yǎng)和植物激素調(diào)節(jié)。(1)莖尖、幼葉分化程度低,分裂能力強(qiáng),在組織培養(yǎng)中作為外植體,容易經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。(2)在組織培養(yǎng)的脫分化和再分化過(guò)程中,均會(huì)發(fā)生基因的選擇性表達(dá)。(3)為確定品種a的階段最適細(xì)胞分裂素濃度,參照品種b的激素配比,以0