2021-2021學(xué)年高中生物專題21.1植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)練習(xí)新人教版選修3

1、2.1 植物細(xì)胞工程2.1.1植物細(xì)胞工程的根本技術(shù)1 培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是A. 組織培養(yǎng)B.細(xì)胞雜交C.顯微注射D.核移植解析：此題主要考查現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)知識。由于植物分生組織中病毒很少或沒有病毒，常用莖尖通過組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗；細(xì)胞雜交通常用于培育雜種個(gè)體；顯微注射技術(shù)常用于基因工程，培育轉(zhuǎn)基因生物；核移植技術(shù)常用于培養(yǎng)克隆動物。故只有A選項(xiàng)符合題意。答案：A2以下不能說明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是A. 胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株B. 紫色糯性玉米種子培育出植株C. 轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細(xì)胞培育出植株D. 番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株解析：細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞

2、仍然具有發(fā)育成完整生物體的潛能。能表達(dá)細(xì)胞全能性的最好實(shí)例是植物組織培養(yǎng)，離體的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)過脫分化和再分化最終能形成一個(gè)完整的植株。A、C D三項(xiàng)都要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)，故B項(xiàng)符合題意。答案：B3. 以下有關(guān)植物組織培養(yǎng)的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是A. 愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞B. 二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株C. 植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCI的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得D. 植物組織培養(yǎng)用的培養(yǎng)基成分和微生物所用的培養(yǎng)基成分相同解析：愈傷組織是一團(tuán)沒有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞，A項(xiàng)錯(cuò)誤；二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到單倍體植物，而不是能

3、穩(wěn)定遺傳的植株，B項(xiàng)錯(cuò)誤；植物耐鹽突變體可通過添加適量 NaCI的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得，C項(xiàng)正確；植物組織培養(yǎng)用的培養(yǎng)基成分和微生物所用的培養(yǎng)基成分不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C4 將無根的非洲菊幼 苗轉(zhuǎn)入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培 養(yǎng)一段時(shí)間后，應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 解析：細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞分裂， 誘導(dǎo)芽的分化；生長素可以促進(jìn)不定根、 側(cè)根的形成; 此題中雖然培養(yǎng)基中沒有植物激素， 但是植物幼苗葉片本身可以產(chǎn)生生長素， 而細(xì)胞分裂素 的產(chǎn)生部位在根尖，所以細(xì)胞分裂素不能產(chǎn)生，所以植物能夠在一段時(shí)間后長出少量的根而 沒有出芽。答案：B5科學(xué)家利用細(xì)胞工程培育“白菜一甘藍(lán)雜種植株，如

4、下圖，請據(jù)圖答復(fù)以下問 題。(1) 由D形成F過程所依據(jù)的原理是 ，從本質(zhì) 上講，“白菜一甘藍(lán)雜種植株具有的性狀是的結(jié)果。(2) 假設(shè)“白菜一甘藍(lán)雜種植株為四倍體，那么該植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株是 倍體。(3) “白菜一甘藍(lán)雜種植株的食用局部是葉，但葉又易受昆蟲危害而影響產(chǎn)量，科學(xué)家又利用基因工程培育出帶有抗蟲基因的“白菜一甘藍(lán)植株，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測此植株的抗蟲基因是否表達(dá)。 取昆蟲幼蟲放到 帶有抗蟲基因的“白菜一甘藍(lán)植株甲上，再取等量生活狀態(tài)根本一致的昆蟲幼蟲放在 植株乙上。 適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別觀察 的生活情況。 假設(shè)，說明甲植株的抗蟲基因未得到表達(dá)；假設(shè)，說明甲植株的抗

5、蟲基因得到表達(dá)。解析：(1)將D雜種細(xì)胞培育成F雜種植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的原理 是植物細(xì)胞的全能性；從本質(zhì)上講，“白菜一甘藍(lán)雜種植 株具有的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(2)由配子直接發(fā)育形成的個(gè)體為單倍體，因此該植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植 株是單倍體。(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要遵循對照原那么和單一變量原那么，該實(shí)驗(yàn)的單一變量為帶有 抗蟲基因的“白菜一甘藍(lán)植株和普通“白菜一甘藍(lán)植株，其他條件均要相同且適宜，因 此植株乙為長 勢相似的普通“白菜一甘藍(lán)。適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別觀察昆蟲 幼蟲的生活情況。假設(shè)甲植株的抗蟲基因未得到表達(dá)，那么甲、乙植株上昆蟲幼蟲均正常生活；假設(shè)甲植株的

6、抗蟲基因得到表達(dá)，那么甲植株上昆蟲幼蟲死亡，乙植株上昆蟲幼蟲正常生活。答案：(1)植物細(xì)胞的全能性基因選擇性表達(dá)單(3)長勢相似的普通“白菜一甘藍(lán)昆蟲幼蟲甲、乙植株上昆蟲幼蟲均正常生活甲植株上昆蟲幼蟲死亡，乙植株上昆蟲幼蟲正常生活A(yù)級根底穩(wěn)固1 如圖為某二倍體植株花藥中未成熟的花粉在適宜培養(yǎng)基上形成完整植株的過程。下列有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是叢芽A. 過程表示脫分化，過程表示再分化B. 過程需要照光C. 過程說明花粉細(xì)胞具有全能性D. 通過過程獲得的完整植株自交后代不會發(fā)生性狀別離解析：圖中過程表示脫分化，表示再分化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；脫分化需要避光處理，再分化和植物生長需要照光，因此過程需要避光， 過程

7、、需要照光，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過程、是植物組織培養(yǎng)過程，由花粉細(xì)胞最終獲得了完整植物個(gè)體，說明花粉細(xì)胞具有全能性，C項(xiàng)正確；過程獲得的完整植株屬于單倍體植株，高度不育，不能自交產(chǎn)生后代，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C2. 以下有關(guān)植物細(xì)胞全能性的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是A. 植物體只有高度分化的體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能B. 植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同C. 植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的理論根底D. 高度分化的植物細(xì)胞隨時(shí)可能表現(xiàn)出全能性解析：此題考查植物細(xì)胞全能性的原因、表達(dá)所需條件、應(yīng)用，解題關(guān)鍵是對植物細(xì)胞的全能性有一個(gè)全面了解。 植物細(xì)胞的全能性是指高度分化的植物細(xì)胞

8、仍然具有發(fā)育成完整 植物體的可能性， 實(shí)際上只要植物細(xì)胞含有本物種生長發(fā)育的全套基因就應(yīng)具有全能性， 如 配子； 植物體內(nèi)所有體細(xì)胞均來源于同一受精卵的有絲分裂， 遺傳物質(zhì)應(yīng)相同。 高度分化的 植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性。答案： C3. 如圖中的A、B為兩種二倍體植物，通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)形成C植株，過程的原理及C含有的染色體組數(shù)分別是 ()A. 細(xì)胞膜的流動性；2B. 細(xì)胞的全能性；4C. 細(xì)胞增殖；4D. 基因的選擇性表達(dá)；3解析：圖中過程是由1個(gè)細(xì)胞長成1個(gè)個(gè)體，表達(dá)了細(xì)胞的全能性； 另外此過程為兩 種生物的體細(xì)胞進(jìn)行融合，每個(gè)體細(xì)胞含有 2 個(gè)染色體組，融合后形成

9、的雜種細(xì)胞應(yīng)含有 4 個(gè)染色體組，為四倍體生物。答案： B4. 以下圖表示基因型為 AaBb的水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形A. 愈傷組織是花粉細(xì)胞通過有絲分裂后形成的不規(guī)那么的細(xì)胞團(tuán)B. 在愈傷組織的形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機(jī)鹽和小分子的有機(jī)物等營 養(yǎng)物質(zhì)C. 為促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，在培養(yǎng)基中應(yīng)參加適宜濃度的生長素等激素D. 試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AABB或 AAbb或aaBB或aabb解析：花粉是通過減數(shù)分裂形成的，其基因型為AB或Ab或aB或ab，由花粉發(fā)育而來的個(gè)體未經(jīng)秋水仙素處理，是單倍體。答案： D5. 如圖是植物體細(xì)胞雜交過程示意圖。以下有關(guān)表

10、達(dá)正確的選項(xiàng)是 ()A. 過程需用纖維素酶和果膠酶溶液處理，且溶液的滲透壓略大于細(xì)胞液滲透壓B. 過程可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細(xì)胞膜具有選擇透過性原理C. 過程表示細(xì)胞壁的再生，需要根據(jù)生長發(fā)育進(jìn)程更換不同的液體培養(yǎng)基D. 最終得到的植株相對于甲、乙而言，發(fā)生了染色體數(shù)目變異，因此不具有可育性解析：為去壁過程，需要將植物組織置于含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過程要用聚乙二醇等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細(xì)胞膜具有一定的流動性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；為脫分化過程、為再分化過程、為個(gè)體發(fā)育過程， 這三個(gè)過程需要根據(jù)生長發(fā)育進(jìn)程更換不同的培養(yǎng)基，C項(xiàng)正確；最終得到的植株相對于甲、乙而

11、言發(fā)生了染色體數(shù)目變異，屬于異源四倍體，可育，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：CB級能力訓(xùn)練6. 如圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示。據(jù)此答復(fù)：1表示它能被培養(yǎng)成為的根本原因是2表示 r_,它與相比分化程度 ，全能性 。3假設(shè)想制作人工種子，應(yīng)該選用填編號。4假設(shè)是花藥，那么是 ，繼續(xù)對其使用 處理可獲得 正常植株，該過程稱為 。5假設(shè)利用此項(xiàng)技術(shù)制造治療燙傷、割傷的藥物一紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到填編號。解析：1表示離體的植物組織或器官，它能被培養(yǎng)成為的根本原因是植物細(xì)胞具 有全能性。2表示愈傷組織，它與相比分化程度低，全能性高。3假設(shè)想制作人工種子，應(yīng)該選用胚狀體。4假設(shè)是花藥，那么是單倍體植株，由于單倍體植株高度不

12、育，對其 使用秋水仙素處理可獲得純合的正常植株，該過程稱為單倍體育種。5假設(shè)利用此項(xiàng)技術(shù)制造治療燙傷、割傷的藥物一紫草素，培養(yǎng)將進(jìn)行到愈傷組織。答案：1離體的植物組織或器官植物細(xì)胞具有全能性2愈傷組織低高3 4單倍體植株秋水仙素純合子單倍體育種7 我國植物學(xué)家將“藍(lán)色妖姬一種玫瑰的莖尖細(xì)胞放在培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，最終 發(fā)育成完整的新植株。莖尖的切片從切片中別離的莖尖細(xì)胞t1胚狀體4愈傷1細(xì)織11過程和分另U表示 和。2在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中參加。3從育種的角度看，植物組織培養(yǎng)與有性生殖相比，優(yōu)勢主要有請列舉兩點(diǎn)4在植物組織培養(yǎng)的過程中，可以對

13、 進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理，促使其發(fā)生突變，再通過誘導(dǎo)分化形成植株，從中選育出優(yōu)良品種，這種作物新品種的培育方法屬 于誘變育種。5假設(shè)將玫瑰的莖尖細(xì)胞換成玫瑰的花粉粒經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株，染色體加倍后當(dāng)年便可得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，這種育種方法稱為 ,其優(yōu)點(diǎn)是解析：1過程表示脫分化過程，該過程形成的愈傷組織細(xì)胞分化程度低，全能性高;表示再分化。2在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素及氨基酸外，還 需要在培養(yǎng)基中參加植物激素。3從育種的角度看，植物組織培養(yǎng)與有性生殖相比，優(yōu)勢主要有能保持親本的優(yōu)良性狀、能大量快速繁殖。4在植物組織培養(yǎng)的過程中，可以對愈傷組織進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理，促

14、使其發(fā)生突變，再通過誘導(dǎo)分化形成植株，從中選育出優(yōu)良品種，這種作物新品種的培育方法屬于誘變育種。5假設(shè)將玫瑰的莖尖細(xì)胞換成玫瑰的花粉粒經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株，染色體加倍后當(dāng)年便可得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，這種育種方法稱為單倍體育種，其優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限。答案：1脫分化 再分化2植物激素3能保持親本的優(yōu)良性狀、能大量快速繁殖4愈傷組織5單倍體育種能明顯縮短育種年限&農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T DNA插入到植物基因組中。圖示為利 用農(nóng)桿菌培育轉(zhuǎn)基因植物的根本流程，請據(jù)圖作答。(1) 剪除Ti質(zhì)粒的某些片段、替換復(fù)制原點(diǎn)0與添加抗生素的抗性基因T的過程中,需用處理DNA以防止DNA片段

15、的自身環(huán)化，需用“縫合雙鏈DNA片段的平末端。(2) 目的基因是指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因和一些 。由過程形成的運(yùn)載體中，目的基因的首端具有 識別和結(jié)合的部位。(3) 過程常用處理使農(nóng)桿菌成為感受態(tài)細(xì)胞。在過程前，常采用技術(shù)檢測農(nóng)桿菌和愈傷組織細(xì)胞中是否有目的基因及轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。(4) 過程需對植物細(xì)胞做沖洗和 處理，然后用 去除細(xì)胞壁。答案： (1) 多種限制酶 TiDNA 連接酶 (2) 具調(diào)控作用的因子RNA聚合酶(3)Ca(CaCl2溶液)核酸分子雜交(基因探針)(4)消毒 纖維素酶(和果膠酶)9.口蹄疫是由RNA病毒引起的一種偶蹄動物傳染病?？茖W(xué)家嘗試?yán)棉D(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn) 口蹄疫疫苗(其主要成

16、分是該病毒的一種結(jié)構(gòu)蛋白VP1)，過程如下圖。請據(jù)圖答復(fù)以下問題。1圖示成功構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，需要用到的工具酶除限制性核酸內(nèi)切酶外，還 O2圖示代表的過程是 。經(jīng)過該過程形成的細(xì)胞所具有的主要特點(diǎn)是。3假設(shè)要檢測轉(zhuǎn)化成功的番茄植株，除檢測標(biāo)記基因的產(chǎn)物外，還可采用 技術(shù)，檢測目的基因在番茄體內(nèi)是否轉(zhuǎn)錄。4圖示代表的過程所涉及的生物工程技術(shù)是 。5在該過程中，研究人員首先獲取了目的基因，并采用PCR技術(shù)，對目的基因進(jìn)行擴(kuò)增。該技術(shù)需要的條件是：引物、酶、原料和 ，然后構(gòu)建基因表達(dá)載體。基因表達(dá)載體中，除了具有目的基因、啟動子和終止子之外，還需具有 。6圖示代表的過程所運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是 。解析：1圖示過程表示基因表達(dá)載體的構(gòu) 建，該過程先要用同種限制性核酸內(nèi)切酶 切割含有目的基因的外源DNA分子和質(zhì)粒，再用DNA連接酶將目的基因和載體連接起來形成重組質(zhì)粒。2在植物組織培養(yǎng)過程中，首先將番茄細(xì)胞通過脫分化形成愈傷組織，愈傷 組織細(xì)胞的分裂能力強(qiáng)，分化程度低，是一些無定形狀