2020-2021高中生物3配套作業(yè)：專題2 第1節(jié) 第2課時(shí) 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年高中生物人教版選修3配套作業(yè)：專題2第1節(jié)第2課時(shí)植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用含解析專題二第一節(jié)第二課時(shí)請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真完成練案[5]一、選擇題1．（2020·山東省高二期中）20世紀(jì)70年代植物細(xì)胞工程技術(shù)進(jìn)入了高速發(fā)展的階段。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A．在胡蘿卜組織培養(yǎng)過(guò)程中，愈傷組織的培養(yǎng)過(guò)程只需要滅菌和適溫恒溫的條件B．由于細(xì)胞分化，根尖分生區(qū)細(xì)胞中已經(jīng)不存在葉綠體基因C．在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交之前，必須先利用蛋白酶去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體D．進(jìn)行原生質(zhì)體融合化學(xué)法一般是用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑來(lái)誘導(dǎo)融合解析：在胡蘿卜組織培養(yǎng)過(guò)程中，愈傷組織的培養(yǎng)過(guò)程除了需要無(wú)菌和一定的溫度條件,還需要光、激素等條件,A錯(cuò)誤；細(xì)胞分化不改變基因，B錯(cuò)誤；在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交之前，必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，C錯(cuò)誤；誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的化學(xué)試劑是聚乙二醇，D正確。2．下面是將四倍體蘭花的葉片通過(guò)植物組織培養(yǎng)形成植株的示意圖，相關(guān)敘述中正確的是(C)eq\x（四倍體蘭花葉片）eq\o(→，\s\up7(①））eq\x（愈傷組織）eq\o(→,\s\up7(②））eq\x（胚狀體)eq\o(→,\s\up7（③））eq\x（植株）A．②階段會(huì)發(fā)生減數(shù)分裂過(guò)程B．①階段需要生長(zhǎng)素而③階段需要細(xì)胞分裂素C．此過(guò)程體現(xiàn)植物細(xì)胞具有全能性D．此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體解析:②階段形成胚狀體是細(xì)胞分裂和分化的結(jié)果，不會(huì)發(fā)生減數(shù)分裂過(guò)程；①③階段都需要生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的參與，但不同階段需要的比例不同；花藥離體培養(yǎng)得到的植株為單倍體;此過(guò)程是由離體的結(jié)構(gòu)發(fā)育成完整植株，因此體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性.3．從基因型為Aa的綠色植物某器官中獲取組織,顯微觀察如圖。下列對(duì)該圖所示細(xì)胞的敘述正確的是(D）A．若將X細(xì)胞離體培養(yǎng)成完整植株，此過(guò)程要涉及纖維素酶和果膠酶B．若將Y細(xì)胞離體培養(yǎng)成幼苗后用秋水仙素處理，目的是使其發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異C．X與Y兩個(gè)細(xì)胞融合后,發(fā)育成基因型為AAaa的植株是不可育的D．如果X與Y細(xì)胞所含蛋白質(zhì)種類有明顯差異，其根本原因是信使RNA的不同解析：植物細(xì)胞經(jīng)離體培養(yǎng)成完整植株，此過(guò)程不需要纖維素酶和果膠酶，進(jìn)行植物細(xì)胞融合時(shí)則需要纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞，去除細(xì)胞壁，A錯(cuò)誤；將幼苗用秋水仙素處理的主要目的是誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,B錯(cuò)誤；X與Y兩個(gè)細(xì)胞進(jìn)行雜交，形成雜種細(xì)胞，發(fā)育成基因型為AAaa的雜種植株為四倍體是可育的，C錯(cuò)誤；如果X與Y細(xì)胞所含蛋白質(zhì)種類有明顯差異，其根本原因是基因的選擇性表達(dá)形成不同的信使RNA，從而指導(dǎo)合成了不同的蛋白質(zhì)，D正確。4．甘薯由于能增強(qiáng)免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止動(dòng)脈硬化等越來(lái)越被人們喜愛。但甘薯屬無(wú)性繁殖作物,同時(shí)又是同源六倍體,具有自交不育和雜交不親和性，這使甘薯生產(chǎn)和育種存在諸多常規(guī)方法難于解決的問(wèn)題。下列相關(guān)操作不合理的是(B）A．利用植物組織培養(yǎng)制作人工種子，可解決種苗用量大、成本高的問(wèn)題B．利用莖尖分生組織培養(yǎng)脫毒苗,使植株具備抗病毒的能力，產(chǎn)品質(zhì)量得到提高C．利用原生質(zhì)體融合實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞雜交，可以克服雜交不親和，充分利用遺傳資源D．利用培養(yǎng)的愈傷組織進(jìn)行誘變育種，可以顯著提高變異頻率,大大縮短育種年限解析：莖尖等分裂旺盛部位無(wú)病毒感染，所以利用莖尖分生組織培養(yǎng)出無(wú)病毒且保持優(yōu)良性狀的幼苗，脫毒苗不等于抗毒苗,通過(guò)基因工程將抗病毒基因轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞可以培育出抗病毒的轉(zhuǎn)基因植物,B錯(cuò)誤。5．植物學(xué)家將胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞分離出來(lái),將單個(gè)細(xì)胞放入特定培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株，這些植株的特點(diǎn)是(A)A．彼此性狀極為相似 B．都是單倍體植株C．植株的變異頻率較高 D．都是純合子解析：植物組織培養(yǎng)繁殖后代屬于無(wú)性繁殖，子代的遺傳物質(zhì)與親代相同，故親代與子代的遺傳性狀極為相似.6．如圖為細(xì)胞融合的簡(jiǎn)略過(guò)程(只考慮兩個(gè)細(xì)胞的融合)，若A、B分別是基因型為Hhrr、hhRr的兩個(gè)煙草品種的花粉，且這兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上,由于一對(duì)隱性純合基因（rr或hh)的作用,在光照強(qiáng)度大于800lx時(shí)，都不能生長(zhǎng)，下列敘述正確的是（D）①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)必須用纖維素酶(或果膠酶)除去不利于原生質(zhì)體融合的物質(zhì)②實(shí)驗(yàn)中除了雜種細(xì)胞外，還有5種融合細(xì)胞③要想從融合細(xì)胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細(xì)胞，可在大于800lx光照下培養(yǎng)，收集增殖分化的細(xì)胞團(tuán)④要想從融合細(xì)胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為hhRr或Hhrr的雜種細(xì)胞，可在大于800lx光照下培養(yǎng)，收集增殖分化的細(xì)胞團(tuán)⑤從理論上分析,將融合細(xì)胞的培養(yǎng)液放在大于800lx光照下培養(yǎng)，有5種融合細(xì)胞不能增殖分化A．①②③⑤ B．①②③C．①③④⑤ D．①③⑤解析：在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)要先利用酶解法去除細(xì)胞壁，以利于原生質(zhì)體融合。根據(jù)兩個(gè)品種煙草的基因型可以得知，融合細(xì)胞的培養(yǎng)液中應(yīng)該有來(lái)自基因型為Hhrr的個(gè)體的花粉（基因型為Hr、hr），以及來(lái)自基因型為hhRr的個(gè)體的花粉(基因型為hR和hr）,由于融合是隨機(jī)的，因而會(huì)有HhRr、hhRR、Hhrr、hhRr、HHrr和hhrr六種基因型的融合細(xì)胞，其中除HHrr、hhrr和部分的hhRR外,其余均為雜種細(xì)胞,而這三種細(xì)胞為相同基因型的花粉細(xì)胞融合而來(lái)，不屬于雜種細(xì)胞.根據(jù)題干,只有HhRr基因型的雜種細(xì)胞可以在光照強(qiáng)度大于800lx時(shí)生長(zhǎng)，因而可以利用此條件收集增殖分化的細(xì)胞團(tuán)，分離出基因型為HhRr的雜種細(xì)胞。7．人們利用植物的微型繁殖技術(shù)來(lái)進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，這是利用了該項(xiàng)技術(shù)的哪些特點(diǎn)(D)A．操作簡(jiǎn)單B．使優(yōu)良性狀組合在一起C．培育新的性狀D．高效性和保持種苗的優(yōu)良遺傳特性解析:植物微型繁殖技術(shù)繁殖植物就是利用其優(yōu)點(diǎn):一是繁殖高效快速，二是能保持優(yōu)良品種的遺傳特性。植物微型繁殖技術(shù)的方法是植物的組織培養(yǎng)技術(shù)，是一種無(wú)性繁殖方式，后代與親代性狀相同，操作過(guò)程并不簡(jiǎn)單。8．如圖表示一人工種子，下列與人工種子培育生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)的敘述,不正確的是(D)A．人工種子一般用離體的植物細(xì)胞通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)獲得B．胚狀體是由愈傷組織分化而成，離體細(xì)胞只有形成愈傷組織才能表現(xiàn)出全能性C．同一批次的人工種子可以保證具有相同的基因型D．胚狀體是由未分化的、具有分裂能力的細(xì)胞構(gòu)成的解析:胚狀體是由愈傷組織分化而成的，一般具有芽、根的明顯分化。植物組織培養(yǎng)過(guò)程進(jìn)行的是有絲分裂，所以每個(gè)細(xì)胞所含的遺傳物質(zhì)是相同的,因此同一批次的種子可以保證具有相同的基因型。9．下列屬于植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用的是(C)①制造人工種子②培育抗鹽植物③培育抗病毒煙草④培育單倍體⑤生產(chǎn)脫毒植株A．①②③④ B．①③④⑤C．①②④⑤ D．②③④⑤解析：植物細(xì)胞工程應(yīng)用范圍較廣，除①②④⑤外還包括利用植物體細(xì)胞雜交生產(chǎn)雜種植物,利用植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)香料、藥物等.③中培育抗病毒煙草屬于基因工程的范疇。10．下面的簡(jiǎn)式表示植物組織培養(yǎng)的大致過(guò)程，據(jù)此判斷不正確的是（D)①eq\o（→，\s\up7（脫分化))②eq\o（→,\s\up7（再分化）)③→④A．若①是來(lái)自不同植物體細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞,則④可能出現(xiàn)不同植物的遺傳特性B．若①是花粉，則④是單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后可得到穩(wěn)定遺傳的品種C．若①是人參細(xì)胞，對(duì)②進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)可提高細(xì)胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量D．若①是具有雜種優(yōu)勢(shì)的農(nóng)作物細(xì)胞，則利用③進(jìn)行繁育會(huì)發(fā)生性狀分離解析：雜種細(xì)胞發(fā)育成的雜種植株具有兩種植物體的遺傳物質(zhì)，因而可能表現(xiàn)出兩種植物的遺傳特性。若①是花粉，則④是通過(guò)離體培養(yǎng)獲得的單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后獲得的一定是純合子,因而一定會(huì)穩(wěn)定遺傳。若①是人參細(xì)胞，②是脫分化獲得的愈傷組織,對(duì)愈傷組織進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)可提高細(xì)胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量。③是再分化出的胚狀體或叢芽，用其進(jìn)行繁育屬于無(wú)性繁殖,后代會(huì)保持親本的性狀，所以,若①是具有雜種優(yōu)勢(shì)的農(nóng)作物細(xì)胞，則利用③進(jìn)行繁育不會(huì)發(fā)生性狀分離。11．現(xiàn)有甲、乙兩種二倍體純種植物，甲植物的光合產(chǎn)量高于乙植物，但乙植物更適宜在鹽堿地種植(相關(guān)性狀均由核基因控制)。現(xiàn)要利用甲、乙兩種植物培育出高產(chǎn)、耐鹽的植株。下列技術(shù)不可行的是（C)A．利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù),可以獲得符合要求的四倍體雜種植株B．將乙種植物耐鹽基因?qū)爰追N植物的體細(xì)胞中，可培育出所需植株C．兩種植物雜交后，得到的F1再利用單倍體育種，可較快獲得所需植株D．誘導(dǎo)兩種植物的花粉融合后培育成幼苗,再用秋水仙素處理可培育出所需植株12．(不定項(xiàng)選擇)下面為番茄植物組織培養(yǎng)過(guò)程的流程圖解，以下相關(guān)敘述正確的是(ACD)eq\x（植物葉片)eq\o(→，\s\up7（a))eq\x(葉組織塊)eq\o(→,\s\up7(b）)eq\x（愈傷組織)eq\o(→,\s\up7(c)）eq\x（有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu)）eq\o(→，\s\up7（d)）eq\x（人工種子)eq\o（→,\s\up7(e)）eq\x(種苗）A．脫分化發(fā)生在b步驟，形成愈傷組織，在此過(guò)程中植物激素發(fā)揮了重要作用B．再分化發(fā)生在d步驟,是愈傷組織重新分化成根或芽等器官的過(guò)程C．從葉組織塊到種苗形成的過(guò)程說(shuō)明番茄葉片細(xì)胞具有全能性D．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)題解析：由愈傷組織形成胚狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程叫再分化，發(fā)生在c過(guò)程，故選項(xiàng)B錯(cuò)。b過(guò)程是指植物組織形成愈傷組織的過(guò)程,叫脫分化；脫分化、再分化都是由于培養(yǎng)基中不同激素及其濃度比決定的;植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理即植物細(xì)胞的全能性；人工種子的優(yōu)點(diǎn)是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.二、非選擇題13．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方案。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：甲方案:eq\x(\a\al(玉米體，細(xì)胞)）eq\o（→,\s\up7（①)）eq\a\vs4\al(β－胡蘿卜，素基因）eq\o(→，\s\up7(②）)eq\x（\a\al（水稻體,細(xì)胞）)eq\o(→,\s\up7(③)）eq\a\vs4\al（“黃金，大米")（1）甲方案中，β－胡蘿卜素基因能在玉米和水稻體內(nèi)出現(xiàn)相同表達(dá)結(jié)果的原因是__所有生物共用一套遺傳密碼子__。①若β－胡蘿卜素基因序列小且已知，可采用__人工合成__的方法獲得β－胡蘿卜素基因。②過(guò)程中可用__DNA分子雜交__技術(shù)檢測(cè)水稻體細(xì)胞DNA上是否插入了β－胡蘿卜素基因。（2）乙方案中所采用的技術(shù)依據(jù)的原理是__細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性__和__細(xì)胞的全能性__。通過(guò)⑤獲得“黃金大米"幼苗需要經(jīng)過(guò)__脫分化和再分化__兩個(gè)過(guò)程.（3）過(guò)程⑤開辟了植物繁育的新途徑,該技術(shù)通?？捎糜谖⑿头敝场_作物脫毒__和制備人工種子。(4）與傳統(tǒng)育種方法相比,甲、乙兩套方案共同的優(yōu)點(diǎn)是__克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(打破生殖隔離)__。解析:(1）甲方案中玉米基因能在水稻體內(nèi)表達(dá)的理論依據(jù)是所有生物共用一套遺傳密碼子.①在目的基因序列已知的情況下,可采用人工合成的方法獲得目的基因。②檢測(cè)目的基因是否插入受體細(xì)胞可用DNA分子雜交技術(shù)。(2）乙方案用植物細(xì)胞工程培育含β－胡蘿卜素的“黃金大米"，其中④表示植物體細(xì)胞雜交技術(shù),其基礎(chǔ)是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性；⑤表示將雜種細(xì)胞培育成雜種植株，該過(guò)程需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是細(xì)胞的全能性。植物組織培養(yǎng)需要經(jīng)過(guò)脫分化產(chǎn)生愈傷組織，愈傷組織經(jīng)過(guò)再分化形成根或芽等器官。（3)植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)是可用于微型繁殖、作物脫毒或制備人工種子.（4）與傳統(tǒng)育種方法相比，基因工程育種與植物細(xì)胞工程育種都能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙（打破生殖隔離）。14．（2020·江蘇省高三二模）下圖中親本植株的基因型為Aa（染色體數(shù)為2n),A、B、C、D表示以親本植株為材料進(jìn)行的四種人工繁殖過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:（1)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,外植體需要進(jìn)行消毒處理。利用圖中的部分葉片進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí),需將其先用__(體積分?jǐn)?shù)為70%的）酒精__消毒30s后，用無(wú)菌水清洗2～3次，再用次氯酸鈉處理30min后，立即用無(wú)菌水清洗2～3次。(2）經(jīng)過(guò)B過(guò)程獲得的子代植株基因型為__Aa__，子代再連續(xù)自交2代后，A的基因頻率和AA基因型頻率分別為__50％、37.5％__。（3）圖中①需經(jīng)過(guò)的生理過(guò)程是__脫分化、再分化__。(4)圖中A、B、C、D過(guò)程都能得到一種高度液泡化的薄壁細(xì)胞組成的結(jié)構(gòu)是__愈傷組織__,某同學(xué)取上述薄壁細(xì)胞制成臨時(shí)裝片觀察中期細(xì)胞，可觀察到的染色體組數(shù)目分別為__1、2、2、4__。(5)D過(guò)程獲得植株是可育的，若讓其和原植株進(jìn)行人工雜交，其后代中基因純合的類型所占比例為__1/6__.解析：(1)常用（體積分?jǐn)?shù)為70％的）酒精對(duì)植物組織進(jìn)行消毒。（2）B過(guò)程只涉及有絲分裂，基因型與原來(lái)的植株相同，因此獲得的子代植株基因型為Aa。子代自交1代后，基因型為1/4AA、1/2Aa、1/4aa，再自交1代后，基因型為:AA：1/4＋1/2×1/4＝3/8，Aa：1/2×1/2＝1/4，aa：1/4＋1/2×1/4＝3/8,A的基因頻率為3/8＋1/4×1/2＝1/2（50%）.AA基因型頻率為3/8（37.5％)。（3）圖中①需經(jīng)過(guò)的生理過(guò)程是脫分化變成愈傷組織，再分化為胚狀體。(4)愈傷組織是指原植物體的局部受到創(chuàng)傷刺激后,在傷口表面新生的組織.它由活的薄壁細(xì)胞組成，可起源于植物體任何器官內(nèi)各種組織的活細(xì)胞.圖中A、B、C、D過(guò)程都能得到愈傷組織.A過(guò)程為花藥得到的單倍體，染色體組數(shù)為1。B、C過(guò)程都是體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,與原來(lái)的體細(xì)胞染色體數(shù)目相同，因此染色體組數(shù)為2。D為原生質(zhì)體融合，染色體數(shù)目和組數(shù)都加倍，染色體組數(shù)為4。（5)D過(guò)程獲得植株基因型是AAaa，產(chǎn)生配子及比例為AA︰aa︰Aa＝1︰1︰4，若讓其和原植株(Aa)進(jìn)行人工雜交，其后代中基因純合的類型(AAA、aaa）所占比例為1/2×1/6＋1/2×1/6＝1/6。15．下圖所示為培育農(nóng)作物新品種的過(guò)程示意圖。請(qǐng)回答：(