2024-2025學(xué)年高中生物限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練5植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)含解析新人教版選修3

PAGEPAGE9植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)1．下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，不正確的是()A．受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體，因此全能性最高B．生物體內(nèi)的體細(xì)胞由于細(xì)胞分化，全能性不能表達(dá)C．卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性最高D．植物細(xì)胞在肯定條件下離體培育能表現(xiàn)出全能性答案C解析受精卵是個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，在自然條件下，通過(guò)細(xì)胞分裂、分化形成完整的個(gè)體，所以受精卵的全能性最高；體細(xì)胞是由受精卵通過(guò)有絲分裂形成的，但由于細(xì)胞分化，基因在不同的細(xì)胞中選擇性表達(dá)，因而生物體內(nèi)的體細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性；卵細(xì)胞在肯定條件下，全能性比體細(xì)胞高，但與受精卵不同，卵細(xì)胞的分化程度也很高；分化的植物細(xì)胞假如全能性要表達(dá)出來(lái)，需在肯定條件下進(jìn)行離體培育。2．芥酸會(huì)降低菜籽油的品質(zhì)。油菜有兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因(H和h，G和g)限制菜籽的芥酸含量。下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術(shù)路途，已知油菜單個(gè)花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成，這些組分的細(xì)胞都具有全能性。據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．①②兩過(guò)程均須要植物激素來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化B．與④過(guò)程相比，③過(guò)程可能會(huì)產(chǎn)生二倍體再生植株C．圖中三種途徑中，利用花粉培育篩選低芥酸油菜新品種(HHGG)的效率最高D．F1減數(shù)分裂時(shí)，H基因所在染色體會(huì)與G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)答案D解析①②兩過(guò)程均是脫分化過(guò)程，都須要植物激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)誘導(dǎo)，A項(xiàng)正確；單個(gè)花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成，因此③過(guò)程可能產(chǎn)生二倍體再生植株，而④過(guò)程只能產(chǎn)生單倍體植株，B項(xiàng)正確；圖中三種途徑中，利用花粉培育篩選低芥酸植株(HHGG)的周期短，得到低芥酸植株(HHGG)的概率高，而雜交育種周期長(zhǎng)，得到低芥酸植株(HHGG)的概率較低，須要大量的篩選工作，C項(xiàng)正確；減數(shù)分裂時(shí)，發(fā)生聯(lián)會(huì)的染色體是同源染色體，H基因所在染色體與G基因所在染色體為非同源染色體，不會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．如圖中的A、B為兩種二倍體植物，通過(guò)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)形成C植株，③過(guò)程的原理及C含有的染色體組數(shù)分別是()A．細(xì)胞膜的流淌性、2 B．細(xì)胞的全能性、4C．細(xì)胞增殖、4 D．基因的選擇性表達(dá)、3答案B解析圖中③過(guò)程是由1個(gè)細(xì)胞長(zhǎng)成1個(gè)完整的個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性；③過(guò)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，融合后形成的雜種細(xì)胞C含有4個(gè)染色體組，為異源四倍體生物。4．現(xiàn)有甲、乙兩種植株(均為二倍體純種)，其中甲種植株的光合作用實(shí)力高于乙種植株，但乙種植株很適合在鹽堿地種植。要利用甲、乙兩種植株各自的優(yōu)勢(shì)，培育出高產(chǎn)、耐鹽的植株，有多種生物技術(shù)手段可以利用。下列采納的技術(shù)手段不行行的是()A．利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可獲得滿意要求的四倍體雜種目的植株B．將乙種植株耐鹽基因?qū)爰追N植株的受精卵中，可培育出目的植株C．兩種植株雜交后得到F1，取其花粉，進(jìn)行花藥離體培育獲得目的植株D．誘導(dǎo)兩種植株的花粉融合并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素處理，可培育出目的植株答案C解析甲、乙兩植株間若存在生殖隔離，則兩者不能自由雜交，即使能雜交也不能產(chǎn)生可育后代，且用花藥離體培育獲得的目的植株為單倍體，高度不變，故C項(xiàng)不行行。A、D兩項(xiàng)均利用了植物細(xì)胞雜交技術(shù)，細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服不同植物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙且獲得的植株是可育的，因此A、D兩項(xiàng)是可行的。B項(xiàng)利用的是基因工程技術(shù)，可以人為地將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中定向改造生物的遺傳性狀，因此D項(xiàng)也是可行的。5．甲種植物細(xì)胞(基因型為Aa)、乙種植物細(xì)胞(基因型為Bb)去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)兩種細(xì)胞的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞。則經(jīng)過(guò)組織培育得到的雜種植株是()A．二倍體，基因型為AaBbB．二倍體，基因型為AAaaBBbbC．四倍體，基因型為AaBbD．四倍體，基因型為AAaaBBbb答案C解析雜種植株為異源四倍體，基因型為AaBb。6．下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性的生物學(xué)過(guò)程是()A．玉米種子萌發(fā)長(zhǎng)成新植株B．小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞C．小麥花粉經(jīng)離體培育發(fā)育成單倍體植株D．胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培育發(fā)育成新植株答案D解析細(xì)胞的全能性是指具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。種子萌發(fā)長(zhǎng)成植株是由幼體到成體的正常生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，雖有細(xì)胞分化，但不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞，僅僅是細(xì)胞分化的結(jié)果，沒有形成完整的個(gè)體，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；花粉離體培育發(fā)育成單倍體植株，經(jīng)驗(yàn)了細(xì)胞分化，體現(xiàn)的是花粉(生殖細(xì)胞)的全能性，沒有體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性；胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)植物組織培育發(fā)育成新植株體現(xiàn)了體細(xì)胞的全能性。7．如圖表示四倍體蘭花葉片植物組織培育過(guò)程，下列相關(guān)敘述正確的是()A．此蘭花的花藥離體培育所得植株為二倍體B．①階段體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，②階段須要細(xì)胞分裂素C．①階段有細(xì)胞增殖，但無(wú)細(xì)胞的再分化D．②過(guò)程為脫分化，③過(guò)程為再分化答案C解析此蘭花的花藥離體培育所得植株為單倍體；①階段表示脫分化，該階段能形成愈傷組織，沒有形成完整的植物個(gè)體，故不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；愈傷組織是未分化的細(xì)胞，故①階段有細(xì)胞增殖，但無(wú)細(xì)胞的再分化；②階段表示再分化過(guò)程。8．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，在肯定的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)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培育基中應(yīng)添加養(yǎng)分物質(zhì)和激素。養(yǎng)分物質(zhì)包括________和小分子有機(jī)物，激素主要包括細(xì)胞分裂素和________兩類植物激素。(2)此過(guò)程依據(jù)的原理是________________。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是________，B階段除細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞________等。(3)此過(guò)程要無(wú)菌操作，主要是指對(duì)________進(jìn)行滅菌。B階段須要光照，緣由是______________________________________________________________________________________________________________________。(4)試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因________的結(jié)果。答案(1)無(wú)機(jī)物生長(zhǎng)素(2)植物細(xì)胞的全能性有絲分裂分化(3)培育基芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成須要光照(4)選擇性表達(dá)解析植物組織培育所用的培育基中應(yīng)含有供組織細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所需的無(wú)機(jī)物和小分子有機(jī)物，還有調(diào)整細(xì)胞脫分化和再分化的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素等植物激素。由外植體發(fā)育到試管苗，脫分化階段細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，再分化階段愈傷組織經(jīng)細(xì)胞有絲分裂和分化形成試管苗，此階段須要光照，緣由是葉綠素的合成須要光照。9．下列須要采納植物組織培育技術(shù)的是()①利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株②利用花藥離體培育得到單倍體植株③利用基因工程培育抗棉鈴蟲的植株④利用細(xì)胞工程培育“番茄—馬鈴薯”雜種植株⑤無(wú)子西瓜的快速大量繁殖A．①②③ B．③④⑤C．①②④⑤ D．②③④⑤答案D解析用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株，這屬于多倍體育種，該過(guò)程不須要采納植物組織培育技術(shù)，①錯(cuò)誤；花藥離體培育須要采納植物組織培育技術(shù)，②正確；將轉(zhuǎn)基因受體細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株須要采納植物組織培育技術(shù)，③正確；將“番茄—馬鈴薯”雜種細(xì)胞培育成雜種植株須要采納植物組織培育技術(shù)，④正確；無(wú)子西瓜高度不育，要使其大量繁殖可采納植物組織培育技術(shù)進(jìn)行無(wú)性繁殖，⑤正確。10．下列關(guān)于植物組織培育的敘述，錯(cuò)誤的是()A．培育基中添加蔗糖的目的是供應(yīng)養(yǎng)分和調(diào)整滲透壓B．培育基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素影響愈傷組織的生長(zhǎng)和分化C．離體器官或組織的細(xì)胞都必需通過(guò)脫分化才能形成愈傷組織D．同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)培育獲得的愈傷組織的基因型相同答案D解析綠色開花植物的細(xì)胞有兩種：體細(xì)胞和生殖細(xì)胞。這兩種細(xì)胞中含有的染色體種類及數(shù)目是不同的，則其基因型也是不同的，因此，同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)植物組織培育獲得的愈傷組織的基因型可能不同。11．科學(xué)家將天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合，培育出的驅(qū)蚊草能散發(fā)出特別氣味，達(dá)到驅(qū)蚊且對(duì)人體無(wú)害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述，錯(cuò)誤的是()A．驅(qū)蚊草的培育屬于細(xì)胞工程育種，其優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙B．驅(qū)蚊草培育過(guò)程要用到纖維素酶、果膠酶，聚乙二醇等試劑或離心、振動(dòng)、電激等方法C．驅(qū)蚊草培育過(guò)程是植物體細(xì)胞雜交，不同于植物組織培育，無(wú)愈傷組織和試管苗的形成D．驅(qū)蚊草不能通過(guò)天竺葵和香茅草有性雜交而獲得是因?yàn)椴煌锓N間存在生殖隔離答案C解析驅(qū)蚊草的培育屬于細(xì)胞工程育種中的植物體細(xì)胞雜交，其優(yōu)點(diǎn)是打破生殖隔離的限制，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，A項(xiàng)正確；植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程中須要用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，再用肯定的誘導(dǎo)方法如化學(xué)法(一般用聚乙二醇作為誘導(dǎo)劑)、物理法(振動(dòng)、離心、電激等)誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合，B項(xiàng)正確；形成雜種細(xì)胞后利用植物組織培育技術(shù)將雜種細(xì)胞培育成雜種植株，需經(jīng)驗(yàn)脫分化和再分化過(guò)程，其間有愈傷組織和試管苗的形成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；天竺葵和香茅草屬于不同物種，它們之間存在生殖隔離，故不能通過(guò)有性雜交方法獲得驅(qū)蚊草，D項(xiàng)正確。12．為了培育菊花新品種，科學(xué)家利用二倍體野生夏菊和六倍體栽培秋菊進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交，培育過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．野生夏菊和栽培秋菊通過(guò)植物體細(xì)胞雜交得到四倍體植株B．①過(guò)程常選擇酶解法去除細(xì)胞壁，一般在低滲溶液中進(jìn)行C．與②過(guò)程有關(guān)的細(xì)胞器中只有高爾基體比較活躍D．d植株含有野生夏菊和栽培秋菊的遺傳物質(zhì)答案D解析野生夏菊和栽培秋菊通過(guò)植物體細(xì)胞雜交得到的是八倍體植株，A項(xiàng)錯(cuò)誤；①為去除細(xì)胞壁的過(guò)程，該過(guò)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(jìn)行，假如在低滲溶液中進(jìn)行，則去掉細(xì)胞壁的原生質(zhì)體會(huì)因吸水而膨脹甚至漲破，B項(xiàng)錯(cuò)誤；②是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁的過(guò)程，與該過(guò)程有關(guān)的細(xì)胞器中高爾基體、線粒體等都比較活躍，C項(xiàng)錯(cuò)誤；d植株含有野生夏菊和栽培秋菊的遺傳物質(zhì)，D項(xiàng)正確。13．DHA對(duì)腦神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。以A、B兩種單細(xì)胞真核藻為親本，利用細(xì)胞融合技術(shù)選育高產(chǎn)DHA融合藻，兩種藻特性如下表。親本藻優(yōu)勢(shì)代謝類型生長(zhǎng)速率(g/L·天)固體培育基上藻落直徑DHA含量(‰)A藻自養(yǎng)0.06小0.7B藻異養(yǎng)0.14大無(wú)據(jù)表回答下列問(wèn)題：(1)選育的融合藻應(yīng)具有A藻________與B藻________的優(yōu)點(diǎn)。(2)誘導(dǎo)融合前需用纖維素酶和果膠酶處理兩種藻，其目的是獲得________。(3)通過(guò)以下三步篩選融合藻，步驟________可淘汰B藻，步驟________可淘汰生長(zhǎng)速率較慢的藻落，再通過(guò)步驟________獲得生產(chǎn)所需的融合藻。步驟a：視察藻落的大小步驟b：用不含有機(jī)碳源(碳源——生物生長(zhǎng)的碳素來(lái)源)的培育基進(jìn)行光照培育步驟c：測(cè)定DHA含量(4)以獲得的融合藻為材料進(jìn)行甲、乙、丙三組試驗(yàn)，結(jié)果如下圖。①甲組條件下，融合藻產(chǎn)生[H]的細(xì)胞器是________；丙組條件下產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器是________。②與甲、丙兩組相比，乙組融合藻生長(zhǎng)速率較快，緣由是在該培育條件下__________________________________________________。甲、乙兩組DHA產(chǎn)量均較高，但實(shí)際生產(chǎn)中往往采納甲組的培育條件，其緣由是______________________________________________。答案(1)可產(chǎn)生DHA、自養(yǎng)特性快速生長(zhǎng)(2)原生質(zhì)體(3)bac(4)①線粒體、葉綠體線粒體②融合藻既能利用光能自養(yǎng)又能利用葡萄糖異養(yǎng)融合藻利用光能和簡(jiǎn)潔的無(wú)機(jī)物就能生長(zhǎng)，不需添加葡萄糖，可降低成本，也可防止雜菌生長(zhǎng)解析(1)采納細(xì)胞融合技術(shù)是為了將兩種親本細(xì)胞的優(yōu)良特性集中在融合細(xì)胞上，使融合細(xì)胞能夠同時(shí)表達(dá)出兩種親本的優(yōu)良特性。依據(jù)表中數(shù)據(jù)，A藻屬于自養(yǎng)生物，且能夠產(chǎn)生DHA，B藻的生長(zhǎng)速率是A藻的兩倍多，生長(zhǎng)速率快，因此融合細(xì)胞應(yīng)具有A藻可產(chǎn)生DHA、可以自養(yǎng)的特性與B藻生長(zhǎng)速率快的優(yōu)點(diǎn)。(2)誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合之前，須要用纖維素酶和果膠酶對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行處理，以去除外層的細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體。(3)依據(jù)表中數(shù)據(jù)中兩種藻的特性可知，B藻屬于異養(yǎng)生物，光照條件下，只有B藻落不能在不含有機(jī)碳源的培育基上生長(zhǎng)；相同時(shí)間內(nèi)，生長(zhǎng)速度慢的藻落其直徑也相對(duì)較小，因此可以通過(guò)視察藻落的大小淘汰生長(zhǎng)速率較慢的藻落；融合的細(xì)胞要能夠分泌DHA，因此通過(guò)測(cè)定DHA含量，篩選誕生產(chǎn)所需的融合藻。(4)①由圖知，甲組的條件是供應(yīng)光照且培育基碳源采納無(wú)機(jī)物，融合藻可以通過(guò)光合作用自養(yǎng)，在光合作用的光反應(yīng)階段，水在葉綠體類囊體薄膜上光解為O2和[H]，光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物可以供應(yīng)應(yīng)融合藻進(jìn)行有氧呼吸，有氧呼吸的第一階段可以產(chǎn)生少量的[H]，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，其次階段可以產(chǎn)生大量的[H]，在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行，因此甲組融合藻產(chǎn)生[H]的細(xì)胞器是葉綠體和線粒體。丙組的條件是黑暗處理且碳源是葡萄糖，因此融合藻只能通過(guò)呼吸作用產(chǎn)生ATP，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)供能。②乙組試驗(yàn)中，除了給融合藻供應(yīng)光照，還供應(yīng)葡萄糖碳源，因此乙組中的融合藻既能進(jìn)行光合作用自養(yǎng)，又可以利用供應(yīng)的葡萄糖異養(yǎng)，生長(zhǎng)速率更快。在實(shí)際生產(chǎn)中，采納甲組的培育條件，融合藻可以利用光能和簡(jiǎn)潔的無(wú)機(jī)物生長(zhǎng)并產(chǎn)生DHA，不須要添加葡萄糖，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也防止雜菌利用葡萄糖生長(zhǎng)。14．科學(xué)家將分別得到的成熟的胡蘿卜韌皮部細(xì)胞進(jìn)行如圖所示試驗(yàn)，最終由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成了完整的植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)科學(xué)家所用的這種生物技術(shù)叫____________。該項(xiàng)技術(shù)表明，當(dāng)植物細(xì)胞處于離體狀態(tài)時(shí)，在肯定的養(yǎng)分物質(zhì)、________和其他外界條件的作用下，可表現(xiàn)出________，發(fā)育成完整植株。(2)圖中B過(guò)程稱為________，通過(guò)B過(guò)程產(chǎn)生的愈傷組織細(xì)胞與根韌皮部細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)________(填“相同”或“不同”)，其根本緣由是________________。(3)某課外小組同學(xué)用胡蘿卜的愈傷組織同時(shí)進(jìn)行了兩組試驗(yàn)：甲組培育基中含3%的蔗糖，乙組培育基中不含蔗糖，經(jīng)滅菌后接種，每組試驗(yàn)再分成兩個(gè)小組，分別在光下和暗處培育。1個(gè)月后，視察愈傷組織細(xì)胞生長(zhǎng)、分化狀況，結(jié)果如表所示。培育條件甲組乙組光下正常生長(zhǎng)，分化不生長(zhǎng)，死亡暗處正常生長(zhǎng)，不分化不生長(zhǎng)，死亡由此得出的結(jié)論：①____________________________________________________；②_______________________________________________________。答案(1)植物組織培育(植物)激素全能性(2)脫分化不同基因的選擇性表達(dá)(3)①愈傷組織的生長(zhǎng)、分化過(guò)程須要蔗糖②光照能夠促進(jìn)愈傷組織的分化解析(1)將胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育成完整植株須要采納植物組織培育技術(shù)。該技術(shù)表明，當(dāng)植物細(xì)胞處于離體狀態(tài)時(shí)，在肯定的養(yǎng)分物質(zhì)、植物激素和其他外界條件的作用下，可表現(xiàn)出全能性，發(fā)育成完整植株。(2)圖中B過(guò)程表示脫分化。脫分化產(chǎn)生的愈傷組織細(xì)胞是高度液泡化呈無(wú)定形態(tài)態(tài)的薄壁細(xì)胞，其形態(tài)結(jié)構(gòu)與根韌皮部細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，兩者不同的根本緣由是基因的選擇性表達(dá)。(3)在有光條件下，培育基中含有蔗糖時(shí)，細(xì)胞能生長(zhǎng)和分化，而培育基中不含蔗糖時(shí)，細(xì)胞不生長(zhǎng)，死亡，說(shuō)明愈傷組織細(xì)胞生長(zhǎng)、分化須要蔗糖；當(dāng)培育基中含有蔗糖時(shí)，在光下培育，細(xì)胞能分化，而在暗處培育，細(xì)胞