2020年春高中生物專題2細胞工程21植物細胞工程212植物細胞工程的實際應(yīng)用課堂演練(含解析)新人教版選

植物細胞工程的實質(zhì)應(yīng)用[隨堂檢測]1．(2018·揚州高二檢測)經(jīng)過植物組織培育技術(shù)繁育農(nóng)作物，其優(yōu)點不包括( )A．加快繁育速度B．保持親本優(yōu)異性狀C．培育出無病毒植株D．改變植物的基因型解析：選D。植物組織培育技術(shù)不但能夠保持優(yōu)異親本的遺傳特點，還可以夠高效快速地實現(xiàn)種苗的大量生殖，A、B兩項均正確；利用該技術(shù)還可以夠培育脫毒苗，由于選材部位是植物分生區(qū)周邊的再生組織，沒有或極少感生病毒，因此由培育的脫毒苗長成的植株是無病毒植株，C項正確；經(jīng)該技術(shù)培育的植株跟親本基因型相同，D項錯誤。2．如圖是利用三倍體香蕉的莖尖培育脫毒香蕉植株的過程表示圖。以下表達正確的選項是( )①②③④莖尖組織――→X――→胚狀體――→幼苗――→脫毒植株A．①～③過程中發(fā)生了有絲分裂和減數(shù)分裂B．對香蕉進行花藥離體培育可獲得單倍體C．②階段為脫分化過程D．X代表愈傷組織解析：選D。X代表愈傷組織，①代表脫分化過程，②代表再分化過程，③④代表個體發(fā)育過程；題圖所示為細胞的有絲分裂和分化過程，沒有發(fā)生減數(shù)分裂；香蕉沒有花粉，所以不能夠?qū)ο憬哆M行花藥離體培育獲得單倍體。3．制造人工種子的原理是在組織培育獲得的“胚狀體”的最外面用一層有機膜包裹，并在薄膜以內(nèi)放入一些營養(yǎng)物質(zhì)，以下列圖。據(jù)此判斷以下說法不正確的選項是( )A．“胚狀體”最外面的一層有機膜和里面營養(yǎng)物質(zhì)分別擁有種皮和胚乳的功能B．“胚狀體”本源于離體的植物體細胞，其形成過程中要經(jīng)過的生理變化大體上是脫分化和再分化C．從保證人工種子正常的生命力及生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)上來看，其外面薄膜應(yīng)擁有全透性和能被微生物降解的特點D．在人工種子萌發(fā)的過程中“胚狀體”細胞吸取營養(yǎng)液中的物質(zhì)用于生長等解析：選C。從保證人工種子正常的生命力上來看，其外面薄膜應(yīng)擁有半透性，能夠透1氣和透水，但是不能夠讓薄膜以內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)出來。4．(2018·河南鄭州一中高二期中)花粉植株是體細胞遺傳研究和突變育種的理想資料。下面是培育四時柑桔(2N＝18)花粉植株的過程表示圖，相關(guān)表達錯誤的選項是( )取花蕾①取花粉粒，接②愈傷組織接③叢芽轉(zhuǎn)接到④轉(zhuǎn)接到培并消毒――→種到培育基A――→到培育基B――→培育基C――→養(yǎng)基D⑤花粉――→植株A．花粉植株培育的原理是花粉粒細胞擁有全能性，其技術(shù)是植物組織培育B．過程③是細胞再分化，其根本源因是基因選擇性表達C．四種培育基所含植物激素的種類和比率有差異D．觀察處于分裂中期的四時柑桔花粉植株根尖細胞，可觀察到18條染色體答案：D5．(2018·江蘇南京期中)如圖為植物組織培育的基本過程，則制備人工種子及生產(chǎn)治療燙傷、割傷的藥物——紫草素，應(yīng)分別采用編號( )脫分化再分化①外植體――→②愈傷組織――→③胚狀體―→④植株A．④②B．③②C．③④D．④③解析：選B。人工種子是指將已分化的胚狀體等用合適的人工薄膜進行包裹獲得的種子；獲得細胞產(chǎn)物紫草素只需培育到愈傷組織階段，無需獲得植株。6．(2018·安徽淮北模擬)紅豆杉是瀕危植物，其樹皮產(chǎn)生的紫杉醇對癌癥有必然的療效。如圖是紅豆杉植株組織培育和細胞培育的流程圖。請據(jù)圖回答以下問題：圖中②為愈傷組織，經(jīng)過B過程可最后產(chǎn)生新的植株，經(jīng)過C過程可產(chǎn)生大量細胞，則圖中A、B、C分別表示的過程為______________________________________。其中B過程的實質(zhì)是________________________________________________。對⑤的培育一般要采用________培育基，并要不斷通入無菌空氣并進行攪拌，其目的是_______________________________________________________。對⑤的培育可獲得代謝產(chǎn)物——紫杉醇，但培育后期紫杉醇產(chǎn)量下降，其原因包括________________________________________________等。若①是紅豆杉(基因型為DdTt)的花藥，可采用________(填編號)制成人工種子，該“種子”萌發(fā)的幼苗用______辦理，可快速獲得純種植株，該植株的基因型為______________。解析：圖中①為紅豆杉離體的植物器官、組織或細胞(外植體)，②為愈傷組織，③為試2管苗(胚狀體)，④為植物體，⑤為大量的紅豆杉細胞；再分化的實質(zhì)是細胞內(nèi)基因的選擇性表達。⑤的培育目的是使細胞快速增殖，一般采用液體培育基進行培育，在培育過程中通入無菌空氣是為了保證細胞生長過程中氧氣的供應(yīng)，不斷攪拌的目的是讓細胞和培育液充分接觸；液體培育的后期，由于細胞代謝產(chǎn)物的積累，以及營養(yǎng)物質(zhì)的耗資，以致活細胞數(shù)量減少，其代謝產(chǎn)物減少；紅豆杉的花藥經(jīng)培育可獲得單倍體，再經(jīng)秋水仙素辦理，可使染色體加倍，快速獲得純種植株；若是親本的基因型為DdTt，則獲得的純種植株的基因型有DDTT、DDtt、ddTT、ddtt四種。答案：(1)脫分化、再分化、有絲分裂基因的選擇性表達液體保證氧氣的供應(yīng)、使細胞和培育液充分接觸活細胞數(shù)量減少，某些代謝產(chǎn)物的積累(4)③秋水仙素DDTT、DDtt、ddTT、ddtt7．(2018·湖北七市聯(lián)考)育種工作者利用不相同的方法進行了以下四組實驗。請據(jù)圖回答問題：圖中Ⅰ過程由番茄韌皮部細胞形成幼苗A的過程需要經(jīng)過____________兩個要點步驟，該過程依照的原理是_____________________________。植物組織培育除了需要供應(yīng)必然的營養(yǎng)、________、溫度和光照外，還必定在________的條件下進行。已知番茄的紅果(Y)對黃果(y)為顯性，少室(M)對多室(m)為顯性，控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。用紅果多室(Yymm)番茄植株的花粉進行Ⅱ、Ⅲ相關(guān)實驗，則Ⅱ過程中，從花粉形成幼苗B所進行的細胞分裂方式是________________________。Ⅲ過程中植物體C的基因型為____________________________________。(細胞A為兩兩融合細胞)圖Ⅲ、Ⅳ過程中需要去除細胞壁，獲得擁有活力的________________________。在圖中Ⅳ過程中，經(jīng)過鑒別和優(yōu)選后，平時植物體D能表現(xiàn)出兩個親本的遺傳性狀，根本源因是_________________________________________________________________。解析：(1)圖中Ⅰ為植物組織培育過程，需要經(jīng)過脫分化和再分化兩個要點步驟，其原理是植物細胞的全能性。(2)植物組織培育除了需要供應(yīng)必然的營養(yǎng)、植物激素(生長素、細胞分裂素)、溫度和光照外，還必定在無菌的條件下進行。(3)Ⅱ過程中，從花粉形成幼苗B所進行的細胞分裂方式是有絲分裂。紅果多室(Yymm)番茄植株產(chǎn)生的花粉基因型為Ym、ym，3故Ⅲ過程中植物體C的基因型為YYmm、Yymm或yymm。(4)植物體細胞雜交時，要用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁，獲得原生質(zhì)體。(5)圖中Ⅳ過程中經(jīng)植物體細胞雜交獲得的植株具有兩個親本的遺傳物質(zhì)，能表現(xiàn)出兩個親本的遺傳性狀。答案：(1)脫分化和再分化植物細胞的全能性植物激素(生長素、細胞分裂素)無菌有絲分裂YYmm或Yymm或yymm原生質(zhì)體擁有兩個親本的遺傳物質(zhì)[課時作業(yè)]一、選擇題1．(2018·徐州高二檢測)生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培育的方法快速生殖脫毒種苗，該過程不涉及細胞的( )A．有絲分裂B．減數(shù)分裂C．細胞脫分化D．細胞再分化解析：選B。該過程是植物組織培育技術(shù)，包括兩個重要的階段：細胞脫分化和細胞再分化。由于可是培育到“種苗”階段，故整個過程只有植物的營養(yǎng)生長，細胞增殖方式可是有絲分裂，減數(shù)分裂方式要等到植株開花結(jié)實進行生殖生長時才會出現(xiàn)。2．(2018·河北邢臺高二期末)如圖表示利用細菌中抗蟲基因培育抗蟲玉米的過程，其中①～⑧表示操作步驟，a、b表示分子，c～e表示培育過程，其中d過程表示細菌與玉米細胞混雜培育。以下相關(guān)表達正確的選項是( )A．用到限制酶和DNA連接酶的是步驟①②B．步驟④進行前需使細菌處于感覺態(tài)C．步驟⑤的主要目的是培育細菌D．步驟⑦和⑧是脫分化和再分化解析：選B。①表示目的基因的獲得，需要用到限制酶，②切割質(zhì)粒產(chǎn)生黏性尾端的過程，也需要用到限制酶，這兩個過程都不需要DNA連接酶，A錯誤；將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌細胞時需要采用感覺態(tài)轉(zhuǎn)變法，即步驟④進行前需使細菌處于感覺態(tài)，B正確；步驟⑤是通過農(nóng)桿菌的生殖來擴增目的基因，C錯誤；步驟⑦表示植物組織培育過程，包括脫分化和再分化兩個過程；⑧表示植物的生長發(fā)育過程，D錯誤。3．人工種子是人們模擬天然種子的結(jié)構(gòu)制造出來的生命有機體，它能像天然種子相同萌發(fā)生長。人工種子的中心部分胚狀體能夠由懸浮培育的芽尖細胞制得，也能夠用經(jīng)過試管培育的花粉或胚囊制得，由此人們把胚狀體分為“體細胞胚”和“花粉胚”。請據(jù)此判斷下4列說法不正確的選項是( )A．人工種子能夠解決有些作物品種生殖能力差、結(jié)子困難等問題B．培育胚狀體運用了植物組織培育技術(shù)C．同一種植物的“體細胞胚”和“花粉胚”的染色體組的數(shù)量比為1∶1D．該項技術(shù)的成功應(yīng)用表現(xiàn)了細胞的全能性解析：選C。體細胞胚是由植物的體細胞經(jīng)脫分化和再分化形成的，花粉胚是由花粉經(jīng)脫分化和再分化形成的。因此，同一種植物的“體細胞胚”和“花粉胚”的染色體組的數(shù)量比為2∶1。4．(2018·海淀高二檢測)如圖表示四倍體蘭花葉片經(jīng)過植物組織培育形成植株的過程，相關(guān)表達中正確的選項是( )四倍體蘭花葉片①②③――→愈傷組織――→胚狀體――→植株A．②階段和③階段會發(fā)生減數(shù)分裂B．①階段需生長素而③階段需細胞分裂素C．①階段有細胞增殖但無細胞分化D．此蘭花的花藥離體培育所得植株為二倍體解析：選C。整個組織培育的過程不會出現(xiàn)減數(shù)分裂，A項錯誤；培育基中兩種植物激素混雜使用，可是不相同的階段激素配比有所不相同，B項錯誤；①階段是脫分化階段，沒有細胞分化，只有有絲分裂，C項正確；誠然四倍體植株產(chǎn)生的花粉細胞內(nèi)有兩個染色體組，但經(jīng)過花藥(粉)離體培育獲得，仍舊叫單倍體植株，由含有兩個染色體組的受精卵或體細胞(經(jīng)植物組織培育)發(fā)育而來的植株才叫二倍體，D項錯誤。5．(2018·天津十二校聯(lián)考)下面的簡式表示植物組織培育的大體過程，據(jù)此判斷不正確的是( )脫分化再分化①――→②――→③―→④A．若①是來自不相同植物體細胞交融的雜種細胞，則④可能出現(xiàn)不相同植物的遺傳特點B．若①是二倍體植物的花粉，則④是單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后可獲得牢固遺傳的品種C．若①是人參細胞，對②進行擴大培育可提高細胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量D．若①是擁有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細胞，則用③進行繁育會發(fā)生性狀分別解析：選D。若①是來自不相同植物體細胞交融的雜種細胞，則該細胞含有不相同植物的遺傳物質(zhì)，因此④可能出現(xiàn)不相同植物的遺傳特點，A正確；若①是二倍體植物的花粉，則④是經(jīng)花藥離體培育獲得的單倍體植株，其再經(jīng)染色體加倍后可獲得牢固遺傳的品種(純種)，B正確；若①是人參細胞，則②是該人參細胞脫分化形成的愈傷組織，要提高細胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量，對②進行擴大培育即可，C正確；植物組織培育屬于無性生殖，能保持親本的優(yōu)5良性狀，若①是擁有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細胞，則用③進行繁育不會發(fā)生性狀分別，D錯誤。6．(2018·河北唐山一中月考)以下列圖是利用植物體細胞雜交技術(shù)培育新植株的過程，植物細胞A和B分別本源于二倍體植物甲和乙。以下相關(guān)解析正確的選項是( )A．過程①需要將植物細胞A和B置于含纖維素酶和果膠酶的低滲溶液中B．過程②要用聚乙二醇等引誘原生質(zhì)體a、b交融，主要依照的原理是細胞膜擁有選擇透過性C．將雜種細胞c培育成新植物體過程中需要依照生長發(fā)育進度更換培育基D．最后獲得的植株有對于甲、乙而言發(fā)生了染色體數(shù)量變異，不能育解析：選C。過程①為去除細胞壁，將植物細胞A和B置于含有纖維素酶和果膠酶的低滲溶液中，去除細胞壁后獲得的原生質(zhì)體易吸水漲破，A錯誤；過程②用聚乙二醇等引誘原生質(zhì)體a、b交融，依照的原理是細胞膜的流動性，B錯誤；將雜種細胞c培育成新植物體過程中，不相同的發(fā)育階段需要用不相同的培育基，C正確；最后獲得的植株有對于甲、乙來說，染色體數(shù)量有差異，但由于甲、乙都是二倍體植物，因此理論上獲得的雜種植株是可育的，D錯誤。7．(2018·太原外國語學(xué)校高二月考)SOD是一種抗氧化酶，它能催化－形成H2O2，增O2強植物的抗逆性。以下列圖為培育農(nóng)作物新品種的一種方式。以下表達正確的選項是( )A．①過程中最常用的方法是采用顯微注射技術(shù)將SOD基因?qū)胫参锛毎鸅．②③分別表示脫分化、再分化過程，均無需嚴格的無菌操作就可以完成C．利用植物組織培育生產(chǎn)SOD時，需要將外植體培育到胚狀體D．該育種方式利用了細胞工程和基因工程，能表現(xiàn)細胞的全能性答案：D8．(2018·福建八縣一中高二期末)如圖為利用體細胞誘變獲得抗除草劑白三葉草新品種的過程。以下相關(guān)表達錯誤的選項是( )A．過程①②培育基配方中，植物生長調(diào)治劑的濃度比率不相同B．白三葉草愈傷組織和胚狀體的細胞中RNA種類和數(shù)量相同6C．將過程②形成的胚狀系統(tǒng)成人工種子可在短期內(nèi)獲得大量種苗D．過程③常采用的方法是向白三葉草幼苗噴灑必然濃度的除草劑解析：選B。①為脫分化過程，②為再分化過程，決定植物脫分化和再分化的要點因素是植物激素的種類和比率，特別是生長素和細胞分裂素的共同作用在組織培育過程中特別重要，因此過程①②培育基配方中，植物生長調(diào)治劑的濃度比率不相同，A正確；白三葉草愈傷組織和胚狀體的細胞中DNA種類相同，但由于細胞選擇表達的基因不相同，因此它們所含RNA種類和數(shù)量不相同，B錯誤；人工種子是經(jīng)過植物組織培育獲得的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為資料，經(jīng)過人工薄膜包裝獲得的種子。因此，將過程②形成的胚狀系統(tǒng)成人工種子可在短期內(nèi)獲得大量種苗，C正確；由于基因突變擁有多害少利性和不定向性，需要進行檢測與優(yōu)選，因此③常采用的方法是向白三葉草幼苗噴灑必然濃度的除草劑，D正確。9．(2018·甘肅天水甘谷一中高二期中)如圖是經(jīng)過植物細胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，以下相關(guān)表達正確的選項是( )A．①過程是脫分化，②過程是再分化B．②過程中需用必然濃度的胰蛋白酶辦理愈傷組織C．③過程需使用固體培育基，有利于細胞增殖D．圖示過程表現(xiàn)了植物細胞的全能性答案：A二、非選擇題10．(2018·長春高二檢測)人工種子是人們模擬天然種子的結(jié)構(gòu)制造出來的生命有機體，它能像種子相同萌發(fā)生長，長成植物。人工種子的中心部件是個被外層物包裹的擁有近似于胚功能的胚狀體。將胚狀體包裹在一個能供應(yīng)營養(yǎng)的膠質(zhì)中，便成了所謂的“人工種子”。據(jù)此回答以下問題：人工種子依照的原理是________________，培育胚狀體利用了______________技術(shù)。包裹胚狀體的膠質(zhì)可看作自然種子的哪部分結(jié)構(gòu)？________________________________________________________________________。若是外植體是植物的莖尖，經(jīng)過①的辦理可使細胞互相分別，①過程中可加入的是( )A．蛋白酶B．淀粉酶7C．果膠酶D．胰蛋白酶②過程表示脫分化過程，其實質(zhì)是____________________________；③表示再分化過程，其實質(zhì)是________________________。由人工種子萌發(fā)成的植株可否可育？________。解析：(1)人工種子能發(fā)育成完滿植株，說明其細胞內(nèi)含有個體發(fā)育所需要的全套遺傳物質(zhì)，因此依照的原理是植物細胞的全能性，人工種子是經(jīng)過植物組織培育技術(shù)獲得的。(2)包裹胚狀體的膠質(zhì)有保護胚狀體的作用，同時又能夠為胚狀體供應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)，因此可看作種皮及胚乳或子葉。(3)使植物細胞互相分別能夠使用纖維素酶和果膠酶，由于植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠。(4)脫分化的實質(zhì)是使細胞恢復(fù)分裂能力，而再分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達。(5)人工種子可否可育取決于培育胚狀體所用的資料。答案：(1)植物細胞的全能性植物組織培育種皮及供應(yīng)營養(yǎng)的胚乳或子葉(3)C(4)使細胞恢復(fù)分裂能力基因的選擇性表達不用然11．(2018·山東昌樂二中高二模擬)如圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程表示圖。據(jù)圖回答：(1)在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanR)常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培育基上生長。圖乙為獲得抗蟲棉技術(shù)的流程。圖中將目的基因?qū)胫参锸荏w細胞采用的方法是____________。C過程的培育基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還必定加入____________。隨著科技發(fā)展，獲得目的基因的方法也越來越多，若圖乙中的“抗蟲基因”是利用圖甲中的方法獲得的，該方法稱為____________。圖中①過程與細胞中DNA復(fù)制過程對照，該過程不需要____________酶。③是在____________(填“酶”的名稱)作用下進行延伸的。(3)檢測目的基因可否轉(zhuǎn)錄出mRNA的詳盡方法是使用____________與提取出的____________做分子雜交。離體棉花葉片組織經(jīng)C、D、E成功地培育出了轉(zhuǎn)基因抗蟲植株，此過程涉及的細胞工程技術(shù)是____________________，該技術(shù)的原理是____________?？茖W(xué)家將植物細胞培育獲得____________，包上人工種皮，制成了奇異的人工種子，8以便更好地大面積實行培育。答案：(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變法卡那霉素(2)PCR技術(shù)DNA解旋熱牢固性DNA聚合酶(Taq酶)(3)標記的目的基因mRNA分子(4)植物組織培育細胞的全能性(5)胚狀體(或答“不定芽”“頂芽”“腋芽”等)12．(2018·吉林梅河口五高二月考)以下列圖表示由甲、乙兩種植物漸漸培育出戊植株的過程，請據(jù)圖回答以下問題：經(jīng)過Ⅰ過程培育出丙種植物的方法有以下兩種：方法一：將甲、乙兩種植物雜交獲得基因型為________的植株，并在________期用________(化學(xué)物質(zhì))辦理，從而獲得基因型為bbDD的丙種植物。方法二：先取甲、乙兩種植物的________，利用________________辦理，獲得擁有活力的________；爾后引誘交融、優(yōu)選出雜種細胞；最后將該雜種細胞經(jīng)過________________技術(shù)培育出基因型為bbDD的丙種植物。此種育種方法的優(yōu)點是________________。(2)由丙種植物經(jīng)Ⅱ過程培育成丁植株，發(fā)生的變異屬于________________；將丁植株經(jīng)Ⅲ培育成戊植株的過程，在育種上稱為________。經(jīng)過圖中所示育種過程，________(填“能”或“否”)增加物種的多樣性。答案：(1)bD幼苗秋水仙素體細胞纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體植物組織培養(yǎng)戰(zhàn)勝了不相同生物遠緣雜交(不親和)的阻擋(2)染色體結(jié)構(gòu)的變異(染色體易位)誘變育種(3)能13．(2018·湖南師大附中模擬)下面是培育柑桔耐鹽植株的實驗流程，請據(jù)此作答：莖段―→愈傷組織辦理1：先用γ射線照射優(yōu)選生長的―→耐鹽植株辦理――→X愈傷組織2：后在培育基中加入物質(zhì)此項技術(shù)叫____________，其優(yōu)點是：____________________________________。由莖段到愈傷組織這一過程叫________________________，由優(yōu)選生長的愈傷組織到耐鹽植株這一過程叫____________。對愈傷組織進行了兩次辦理，辦理1中γ射線照射的目的是______________，用γ射線不直接手理莖段而是辦理愈傷組織，原因是________________________；辦理2中增加的物質(zhì)X為____________，其目的是____________________________。該技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于其他作物的育種中，在培育白菜—甘藍，三倍體無子西瓜、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變法獲得抗蟲棉中，需用到植物組織培育技術(shù)的是____________。答案：(1)植物的組織培育技術(shù)能夠防范植物病毒的危害；保持親本的優(yōu)異性狀；短9時間內(nèi)大量快速進行生殖等(2)脫分化