2024高考生物一輪復習課時練40植物細胞工程含解析新人教版

PAGE6-植物細胞工程1.某二倍體植物是雜合子,下圖為其花藥中未成熟花粉在相宜的培育基上培育產(chǎn)生完整植株的過程。據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中①表示的是該花粉培育過程中的過程,②表示的是過程,X代表的是,③表示的是過程。

(2)圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條,詳細通過哪條途徑主要取決于培育基成分中的種類及其濃度配比,最終獲得的來自未成熟花粉的完整植株都稱為植株(甲)。未成熟花粉經(jīng)培育能形成完整植株,說明花粉具有。

(3)對植株甲用處理,才能使其牢固產(chǎn)生后代(乙),否則植株甲只有通過無性繁殖的方式才能產(chǎn)生后代(丙)。這種育種方法的優(yōu)勢是。

2.(2024全國Ⅲ)培育胡蘿卜根組織可獲得試管苗,獲得試管苗的過程如圖所示。切取干凈

的胡蘿卜

根段→對根段進

行消毒→切取1cm3左

右?guī)в行纬蓪?/p>

的組織塊→接種組

織塊→①②③④誘導組織塊形

成愈傷組織→誘導愈傷組織

形成試管苗⑤⑥回答下列問題。(1)利用胡蘿卜根段進行組織培育可以形成試管苗。用分化的植物細胞可以培育成完整的植株,這是因為植物細胞具有。

(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層,緣由是。

(3)從步驟⑤到步驟⑥須要更換新的培育基,其緣由是。在新的培育基上愈傷組織通過細胞的過程,最終可形成試管苗。

(4)步驟⑥要進行照光培育,其作用是

。

(5)經(jīng)組織培育得到的植株,一般可保持原品種的,這種繁殖方式屬于繁殖。

3.下圖為A、B兩種二倍體植物體細胞雜交過程示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。(1)步驟①的方法是。步驟②常用的化學試劑是,之后(“是”或“否”)須要篩選。

(2)在利用雜種細胞培育成為雜種植物的過程中,運用的技術手段是,其中步驟④是。植物體細胞雜交的目的是獲得新的雜種植物,與A、B兩種植物相比,該雜種植物是新物種的緣由是。

(3)培育該雜種植物的過程中,遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾遺傳規(guī)律?為什么?

。

4.紫杉醇是紅豆杉細胞中產(chǎn)生的一種高效抗癌物質(zhì),在植物體中含量極低。為取代從自然植株中提取紫杉醇的方式,可通過植物組織培育和細胞培育技術來獲得,其過程為:獲得紅豆杉外植體→消毒→誘導愈傷組織→細胞培育→提取紫杉醇?；卮鹣铝袉栴}。(1)獲得的外植體首先要通過過程培育出愈傷組織。下表為四種不同外植體在相同培育條件下誘導愈傷組織的試驗結(jié)果,由表中結(jié)果可知誘導愈傷組織較相宜的兩種外植體分別是

。

外植體愈傷組織體積誘導率/%不帶葉莖段很大99.5帶葉莖段很小90葉片很小20成熟胚較大80注:誘導率(%)=(形成的愈傷組織數(shù)量/接種的外植體數(shù)量)×100%(2)將愈傷組織接種到相宜培育液中進行細胞培育,細胞培育的過程(填“體現(xiàn)”或“未體現(xiàn)”)細胞的全能性,理由是

。據(jù)下圖分析,2,4-D對細胞生長和紫杉醇合成的作用分別是,為獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量,最適合的2,4-D濃度應為(填“0.5”“1.0”或“2.0”)mg/L。

注:生長速率=每天每升培育基中增加的細胞干重克數(shù)(3)與從自然植株中提取相比,利用上述技術生產(chǎn)紫杉醇的重要意義是

(答出兩點)。

5.細胞工程是一門新興的生物工程技術,在動、植物的育種,藥物提取,藥物生產(chǎn)等領域的應用非常廣泛。利用所學學問回答以下細胞工程的相關問題。(1)釆用植物細胞工程育種的方法如下:①以胚狀體為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的人工種子,在相宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗,與自然種子培育相比,人工種子的培育具有哪些顯著的優(yōu)點?(答出兩點)。

②甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導融合完成的標記是。利用雜種細胞采納植物組織培育技術可以培育成雜種植株,該技術的核心步驟是和。

(2)已知西湖龍井含有的茶堿是植物細胞的代謝產(chǎn)物,具有提神、抗蒼老功效?？捎弥参锝M織培育來實現(xiàn)茶堿的工業(yè)化生產(chǎn)。①若利用植物組織培育技術,可將龍井茶葉細胞培育到階段,然后從(填細胞器)中提取茶堿。

②假如想獲得脫毒的龍井茶苗,可以切取肯定大小的等進行組織培育。

6.馬鈴薯是重要的經(jīng)濟作物,植物細胞工程在馬鈴薯的脫毒及育種等方面有重要應用。請回答下列問題。(1)培育脫毒馬鈴薯時,外植體宜選用(填“莖尖”或“葉片”),不選另一個的理由是

。

(2)植物組織培育常用到愈傷組織培育基、生芽培育基和生根培育基。在愈傷組織培育基上,外植體經(jīng)脫分化形成愈傷組織,愈傷組織是一團。在再分化階段,生長素和細胞分裂素參加了細胞分化方向的調(diào)整,與生根培育基相比,一般狀況下生芽培育基中。

(3)馬鈴薯栽培種的抗病性和抗逆性較差,野生馬鈴薯種的抗病性和抗逆性較好,但二者存在雜交不親合性。利用野生馬鈴薯種,通過細胞工程改進馬鈴薯栽培種種質(zhì)的思路是

。

(4)避開微生物污染、優(yōu)化培育條件可提髙植物組織培育的勝利率。在植物組織培育時,應從(至少答出2點)等方面制定措施,削減污染;在培育室中培育時,留意優(yōu)化培育環(huán)境,限制(至少答出3點)等培育條件。

課時規(guī)范練40植物細胞工程1.答案:(1)脫分化再分化胚狀體分化(或發(fā)育)(2)激素單倍體細胞的全能性(3)秋水仙素或低溫縮短育種年限解析:(1)圖中①表示的是該花粉培育過程中的脫分化過程,②表示的是再分化過程,X代表的是胚狀體,③④表示的是分化(或發(fā)育)過程。(2)在植物組織培育時,通過調(diào)整生長素和細胞分裂素的比例來誘導愈傷組織分化出根或芽。因此圖中從愈傷組織形成完整植株的途徑有兩條,詳細通過哪一條途徑主要取決于培育基成分中激素的種類及其濃度配比。由花粉離體培育得到的植株是單倍體植株,這也說明花粉具有細胞的全能性。(3)要使植株甲可育,須要對其用秋水仙素或低溫處理,使染色體加倍,這樣才能產(chǎn)生可育花粉,進而牢固產(chǎn)生后代(乙);花藥離體培育是單倍體育種的一個重要步驟,而單倍體育種的突出優(yōu)勢是縮短育種年限。2.答案:(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)(2)形成層簡單誘導形成愈傷組織(3)誘導愈傷組織形成和誘導愈傷組織分化形成試管苗所需的生長素和細胞分裂素的比例不同分化(或答:再分化)(4)誘導葉綠素的形成,使試管苗能夠進行光合作用(5)遺傳特性無性解析:本題以植物組織培育為依托,主要考查處理試驗材料與分析試驗的實力。(1)高度分化的植物細胞具有形成該物種完整植株的全部基因,具有發(fā)育成完整植株的潛能,即具有全能性,因此用分化的植物細胞可以培育成完整的植株。(2)形成層細胞分化程度低,簡單誘導形成愈傷組織,因此步驟③切取的組織塊中要帶有形成層。(3)步驟⑤為誘導形成愈傷組織,步驟⑥為誘導愈傷組織形成試管苗,形成不同組織、器官所需的植物激素的比例不同,且隨培育時間的增加,培育基中養(yǎng)分物質(zhì)不斷削減,有害代謝產(chǎn)物漸漸積累,會抑制植物的生長,因此須要更換培育基。(4)形成試管苗后,葉片的形成使植物具備了進行光合作用的條件,而葉片中葉綠素的形成須要光,因此要將試管苗在光下培育。(5)植物組織培育過程中細胞進行有絲分裂和再分化,能夠保持原品種的遺傳特性。植物組織培育沒有經(jīng)過兩性生殖細胞的融合,這種繁殖方式屬于無性繁殖。3.答案:(1)酶解法聚乙二醇是(2)植物組織培育技術脫分化該雜種植株與A、B兩種植物間均存在生殖隔離(3)不遵循,該過程不屬于有性生殖解析:(1)題圖為植物體細胞雜交過程示意圖,其中①表示去壁獲得原生質(zhì)體的過程,常用酶解法,即用纖維素酶和果膠酶處理;②表示人工誘導原生質(zhì)體融合,常用的化學試劑是聚乙二醇(PEG),誘導后形成的兩兩融合的原生質(zhì)體有三種,所以須要進行篩選。(2)圖中③表示再生出新細胞壁的過程。雜種細胞通過植物組織培育技術培育成為雜種植物,過程④表示脫分化,⑤表示再分化過程。圖中獲得的雜種植物與A、B兩種植物間均存在生殖隔離,所以是新物種。(3)題圖所示為植物體細胞雜交過程,沒有經(jīng)過不同配子的結(jié)合,所以不屬于有性生殖,因此該過程中遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。4.答案:(1)脫分化不帶葉莖段、成熟胚(2)未體現(xiàn)此過程中細胞沒有再分化,沒有發(fā)育成完整植株促進細胞生長,抑制紫杉醇合成1.0(3)提高了紫杉醇的產(chǎn)量,愛護了紅豆杉資源解析:(1)植物細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn),須要將獲得的外植體經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。由表中結(jié)果可知,在相同培育條件下,不帶葉莖段、成熟胚的兩種外植體不僅誘導率較大,而且愈傷組織體積較大,量多,便于后續(xù)培育,因此較相宜誘導愈傷組織。(2)將愈傷組織接種到相宜培育液中進行細胞培育,此過程中細胞沒有再分化,沒有發(fā)育成完整植株,因此不能體現(xiàn)細胞的全能性。據(jù)曲線圖可知,肯定范圍內(nèi),隨培育液中2,4-D濃度的增加,細胞生長速率加快,紫杉醇含量漸漸降低,因此2,4-D可促進細胞生長,抑制紫杉醇合成。2,4-D濃度應為1.0mg/L時,細胞生長速率較快,紫杉醇含量較高,可獲得最大紫杉醇總產(chǎn)量。(3)與從自然植株中提取相比,利用細胞產(chǎn)物的工廠化技術生產(chǎn)紫杉醇,可提高紫杉醇的產(chǎn)量,愛護紅豆杉資源。5.答案:(1)①生產(chǎn)不受季節(jié)、氣候和地域的限制;一般不會出現(xiàn)性狀分別、能保持優(yōu)良品種的遺傳特性②新細胞壁的形成脫分化再分化(2)①愈傷組織液泡②莖尖解析:圖中細胞工程的流程是植物體細胞雜交過程,不同物種的甲、乙細胞首先經(jīng)過酶解法去壁處理,得到甲、乙兩種原生質(zhì)體,經(jīng)物理或者化學方法誘導融合,得到雜種細胞(新生細胞壁形成為標記),再經(jīng)過組織培育過程,得到雜種植株。(1)①以胚狀體為材料,經(jīng)過人工薄膜包裝得到的人工種子,在相宜條件下同樣能夠萌發(fā)成幼苗,與自然種子相比,人工種子具有的優(yōu)點有:生產(chǎn)不受季節(jié)限制、不會出現(xiàn)性狀分別、能保持優(yōu)良品種的遺傳特性、便利貯存和運輸。②甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)誘導融合完成的標記是形成新的細胞壁。植物組織培育技術包括脫分化和再分化兩個核心步驟。(2)①若利用植物組織培育技術,可將龍井茶葉細胞培育到愈傷組織階段,愈傷組織呈高度液泡化,然后從其液泡中提取茶堿。②莖尖、根尖和芽尖等分生區(qū)部位含有少量的病毒或不含病毒,因此如想獲得脫毒的龍井茶苗,可以切取肯定大小的莖尖(根尖和芽尖也可)等進行組織培育。6.答案:(1)莖尖葉肉細胞帶病毒(病毒載量大)、細胞的全能性低(2)具有分生實力(高度液泡化的)薄壁細胞生長素含量低、細胞分裂素含量高(3)將野生馬鈴薯種細胞與馬鈴薯栽培種細胞融合,經(jīng)植物組織培育培育成植株(4)外植體消毒、培育基及器械滅菌、試驗人員無菌操作溫度、光照、濕度、氣體環(huán)境(O2、CO2)解析:(1)培育脫毒馬鈴薯時,一般選擇莖尖作為外植體,而葉肉細胞帶病毒(病毒載量大),細胞的全能性低,一般不能作為外植體。(2)植物組織培育過程,外植體經(jīng)過脫分化形成的愈傷組織是一團具有分生實力(高度液泡化)的薄壁細胞。再分化形成芽和根