2020年高中生物专题2细胞工程2

2020年高中生物专题2细胞工程2

‎2.1.1‎‎ 植物细胞工程的基本技术 ‎[课时作业] ‎ 一、选择题 ‎1．下列各项关于植物细胞工程的叙述，正确的是(　　)‎ A．植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性 B．制备原生质体时可利用酶或植物激素去除细胞壁 C．愈伤组织经过细胞的增殖会形成新的植物组织、器官 D．叶肉细胞经脱分化形成愈伤组织离不开植物激素的作用 解析：植物细胞表现出全能性的前提条件是处于离体状态，同时也需要其他适宜的条件，如需要一定的营养物质、激素、环境条件等；制备原生质体时可利用酶去除细胞壁，但植物激素无法去除细胞壁；愈伤组织形成新的植物组织、器官的过程是分化，而不是增殖；植物组织培养过程中的脱分化和再分化过程都需要有植物激素诱导。‎ 答案：D ‎2．对兰花的花粉和叶肉细胞分别进行组织培养，相同的是(　　)‎ A．生殖方式 B．同源染色体的对数 C．染色体组的个数 D．细胞的分裂方式 解析：花粉属于配子、叶肉细胞属于体细胞，组织培养过程中，染色体的条数、同源染色体的对数、染色体组的个数均不同。组织培养过程细胞的分裂方式均为有丝分裂。‎ 答案：D ‎3．下列关于植物组织培养的叙述，正确的是(　　)‎ A．培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B．离体器官、组织或细胞都必须在光下才能形成愈伤组织 C．同一植株不同细胞经培养获得的愈伤组织的基因相同 D．生长素导致愈伤组织形成而细胞分裂素使细胞分化 解析：离体器官、组织或细胞脱分化的过程是靠激素诱导的，不需要光；同一植株中体细胞和花粉经过脱分化获得的愈伤组织的基因不相同；生长素和细胞分裂素需共同作用，才能诱导愈伤组织形成和细胞的分化。‎ 答案：A ‎4．植物体细胞杂交尚未解决的问题有(　　)‎ A．去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B．将杂种细胞培育成植株 C．让杂种植物按照人们的需要表现亲代的优良性状 D．培育出属间杂种植物 解析：目前植物体细胞杂交产生的杂种植株并没有完全表现出人们所需要的性状。‎ 7‎ 答案：C ‎5．下列关于影响植物组织培养的因素的叙述不正确的是(　　)‎ A．幼嫩组织较成熟组织易培养成功 B．给外植体消毒用体积分数为70%的酒精 C．植物组织培养需要适宜的温度环境 D．生长素与细胞分裂素含量之比较高时有利于芽的分化 解析：幼嫩组织细胞较成熟组织细胞的全能性高，因此幼嫩组织较成熟组织易培养成功，A正确；植物组织培养时，给外植体消毒用体积分数为70%的酒精，B正确；植物组织培养需要适宜的温度环境，C正确；生长素与细胞分裂素含量之比较高时，有利于根的分化；较低时，有利于芽的分化；二者含量相当时，促进愈伤组织的生长，D错误。‎ 答案：D ‎6．如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体进行遗传改良的过程，据图分析错误的是(　　)‎ A．①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理 B．②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变 C．③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能 D．④过程需用适宜配比的激素处理 解析：植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此常选用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A正确；紫外线照射诱导生物变异属于基因突变，具有不定向性，B错误；③过程为脱分化，其目的是使原有细胞恢复分裂和分化能力，即失去了其特有的结构和功能，C正确；④过程为再分化，需用适宜浓度配比的激素进行诱导，D正确。‎ 答案：B ‎7．用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草细胞进行杂交可产生驱蚊香草，使有驱蚊作用的香茅醛随着天竺葵的蒸腾作用散发到空气中，达到驱蚊的效果。下面有关培养过程的叙述，不正确的是(　　)‎ A．原生质体的融合常用PEG作为诱导剂 B．形成的愈伤组织的代谢类型是自养需氧型 C．由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂和细胞的分化 D．该项生物工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍 7‎ 解析：植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合常用的诱导剂是PEG；由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂、脱分化和再分化才能形成；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍；杂种细胞经组织培养形成的愈伤组织，自身不含叶绿素无法进行光合作用，其营养物质来自培养基，代谢类型是异养需氧型。‎ 答案：B ‎8．下列实例中能体现细胞全能性的是(　　)‎ ‎①用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株　②植物用种子进行繁殖　③烟草花药离体培养得到了单倍体植株 A．①② B．①③‎ C．②③ D．①②③‎ 解析：用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株及烟草花药离体培养得到了单倍体植株都采用植物组织培养技术，都体现了植物细胞的全能性。而种子是绿色开花植物的一种器官，是通过有性生殖形成的，因此，植物用种子进行繁殖没有体现植物细胞的全能性。‎ 答案：B ‎9．“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长周期短和耐储藏等优点。下图是“白菜—甘蓝”的培育过程示意图，下列描述错误的是(　　)‎ A．培育过程中，实验①②过程常用的物质为纤维素酶和果胶酶 B．过程③的诱导方法有物理法和化学法两种 C．⑤过程中进行的细胞分裂方式是减数分裂，形成的杂种植物幼苗遗传物质发生改变 D．植物体细胞杂交育种的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍 解析：“白菜—甘蓝”的培养利用了植物体细胞杂交技术，杂种植物幼苗遗传物质发生改变，杂种细胞通过有丝分裂形成幼苗，C错。‎ 答案：C ‎10．A种植物细胞和B种植物细胞的结构如图所示(仅显示细胞核)，将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是(　　)‎ A．二倍体；基因型是DdYyRr B．三倍体；基因型是DdYyRr C．四倍体；基因型是DdYyRr 7‎ D．四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr 解析：根据图示A和B物种等位基因的数量都是两个，所以可得出A和B物种都是二倍体，形成的杂种植株为异源四倍体。‎ 答案：C ‎11．玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家在玉米育种和栽培中作了大量的研究。下图是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法中错误的是(　　)‎ A．从繁殖原理上分析，A→D属于无性生殖 B．植株D和G中的染色体组数不同 C．E→G不能体现细胞的全能性 D．E→F过程中获得的植株一般没有直接的使用价值应用于大田生产 解析：E→G是植物组织培养过程，属于无性繁殖，体现了细胞的全能性。‎ 答案：C ‎12．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按如图所示的程序进行实验。下列根据图示实验的分析，错误的是(　　)‎ A．植株A高度不育，说明该植物的生殖细胞不具有全能性 B．植株A的细胞能进行正常的有丝分裂，但不能进行正常的减数分裂 C．在植株B的细胞中，通常每对同源染色体上的成对基因都是纯合的 D．由花粉到植株A需要用含有有机物的培养基来培养 解析：高度不育，说明植株无法进行减数分裂，无法形成配子。而植物组织培养的过程属于有丝分裂，经过组织培养照样可以使植株A的细胞全能性得以表现。凡是经过秋水仙素处理后的植株由于染色体数目加倍，基因都是成对出现，所以都是纯合的。‎ 答案：A 二、非选择题 ‎13．请完成下列问题：‎ 7‎ ‎(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的________，繁殖种苗的速度________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部________。‎ ‎(2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免________的污染。‎ ‎(3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗________，而与__________________配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是________(填“脱落酸”或“2,4D”)。‎ ‎(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是________，单株鲜重的变化趋势是________。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量________(填“能”或“不能”)满足自身最佳生长的需要。‎ ‎(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应________(填“降低”或“增加”)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。‎ 解析：(1)叶肉细胞具有全能性，具有该植物的全部遗传信息，可经组织培养成为完整个体。‎ ‎(2)在组织培养全过程及将试管苗转接到新培养基上时，要无菌操作，防止微生物污染。‎ ‎(3)在微型繁殖中，不同阶段要使用不同的激素。生长素可诱导生根，与细胞分裂素混合使用，在一定配比下可促进生芽。2,4D可促进愈伤组织生长。‎ ‎(4)从题图看出，随蔗糖浓度增大，光合作用强度在下降，而单株鲜重是先增后降。培养基中不含蔗糖时，试管苗制造的有机物不能满足自身需要。‎ ‎(5)要提高试管苗光合作用能力，应适当降低蔗糖浓度。‎ 答案：(1)遗传特性　快　遗传信息 ‎(2)微生物　(3)生根　细胞分裂素　2,4D ‎(4)逐渐减小　先增加后下降　不能　(5)降低 ‎14．通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：‎ 7‎ ‎(1)A是________酶，B是________，D是具有________优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)由C形成植株的过程利用了________技术，形成愈伤组织需要经过________过程，愈伤组织形成D需要经过________过程。整个培养过程要在________条件下进行。‎ ‎(3)植物体细胞融合成功的标志是____________________________________________。‎ 目前植物体细胞杂交还存在许多问题没有解决，如_____________________________，‎ 尽管如此，这项新技术在________________________等方面取得的重大突破还是震撼人心的。‎ 解析：图中A是用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，B是融合的原生质体，C是杂种细胞，D是具有耐盐性状的杂种植株。‎ 答案：(1)纤维素酶和果胶　融合的原生质体　耐盐　有耐盐高产和耐盐不高产两种 ‎(2)植物组织培养　脱分化　再分化　无菌 ‎(3)再生出新的细胞壁　不能按照人的意愿表达两个亲本的性状　克服远缘杂交不亲和的障碍 ‎15．“白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易储存等优点。下面是“白菜—甘蓝”培育过程示意图，请完成下列问题：‎ ‎(1)由杂种细胞D培育成“白菜－甘蓝”植株，采用的技术手段是____________________。该过程说明植物细胞具有____________________。‎ ‎(2)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是________，融合依据的原理是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)现提供以下材料和用具：紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等，请你从中选择合适的材料，完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤，并预测和解释实验结果。‎ 主要实验步骤：‎ 7‎ ‎①选取适宜浓度的蔗糖溶液，加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液。其中选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是：适宜浓度的蔗糖溶液______________________________________。‎ ‎②检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法。‎ 第一步：用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央，滴加适量细胞壁分解液，制成临时装片，得到实验组装片。‎ 第二步：________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________________。‎ 第三步：____________________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 结果预测和解释：_________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)由杂种细胞培养成杂种植株用的方法是植物组织培养技术，依据的原理是植物细胞的全能性。(2)诱导细胞融合常用的方法有物理法和化学法，常用的诱导剂是聚乙二醇(PEG)，融合的原理是细胞膜的流动性。(3)在实验过程中，要注意单一变量原则和对照原则，对于结果的观察要考虑到细胞壁的作用。‎ 答案：(1)植物组织培养　全能性 ‎(2)聚乙二醇(PEG)　细胞膜的流动性 ‎(3)①可防止原生质体过度吸水涨破(保持原生质体正常的形态)‎ ‎②第二步：用适宜浓度的蔗糖溶液代替细胞壁分解液，其他操作同第一步，得到对照组装片 第三步：在显微镜下观察比较实验组和对照组装片洋葱细胞的形态 结果预测和解释：实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形，表明细胞壁已被分解；对照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形，表明细胞壁未被分解 7‎