江蘇專用2024-2025學(xué)年高中生物專題2細胞工程1.1植物細胞工程的基本技術(shù)植物細胞工程演練強化提升含解析新人教版選修3

PAGEPAGE6植物細胞工程的基本技術(shù)植物細胞工程一、單項選擇題1．植物細胞的全能性是指()A．具有核、膜、質(zhì)，細胞結(jié)構(gòu)完整，能進行各種生理活動B．只具有膜和質(zhì)，同樣能進行各種生理活動C．植物體細胞所具有的發(fā)育成完整個體的潛能D．具有本物種全套遺傳物質(zhì)的特定細胞解析：選C。具有某種植物全套遺傳信息的任何一個細胞，都有發(fā)育成完整新植物體的潛能，也就是說，每個植物細胞都具有全能性。2．下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的過程是()A．克隆羊“多利”的培育B．小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞C．小麥花粉經(jīng)離體培育發(fā)育成單倍體植株D．胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)植物組織培育發(fā)育成新植株解析：選D。細胞的全能性是指已分化的細胞仍舊具有發(fā)育成完整個體的潛能?？寺⊙颉岸嗬钡呐嘤^程說明動物細胞的細胞核具有發(fā)育的全能性，故A項不符合題意；骨髓造血干細胞形成各種血細胞，僅僅是細胞分化的過程，沒有形成完整的個體，沒有體現(xiàn)細胞的全能性，B項不符合題意；花粉離體培育發(fā)育成單倍體植株，經(jīng)驗了細胞分化，體現(xiàn)的是花粉(生殖細胞)的全能性，沒有體現(xiàn)體細胞的全能性，C項不符合題意；胡蘿卜根韌皮部細胞經(jīng)植物組織培育發(fā)育成新植株，該過程既發(fā)生了細胞分化，又體現(xiàn)了體細胞的全能性，D項符合題意。3．用高度分化的植物細胞、組織和器官進行組織培育可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是()A．該愈傷組織是細胞經(jīng)過脫分化和分裂形成的B．該愈傷組織的細胞沒有全能性C．該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細胞組成的D．該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽實力的胚狀體結(jié)構(gòu)解析：選B。植物組織培育的原理是植物細胞的全能性。植物細胞只有在脫離了植物體、并在肯定的外部因素的作用下，經(jīng)細胞分裂形成愈傷組織，才能表現(xiàn)出全能性，再由愈傷組織細胞發(fā)育、分化形成新的植物體。4．下列有關(guān)植物體細胞雜交的敘述，錯誤的是()A．有可能把兩個植物體的優(yōu)良性狀集中在雜種植株上B．須要用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁C．利用聚乙二醇可以促進原生質(zhì)體融合D．植物體細胞雜交就是將不同的植物體細胞融合成雜種細胞解析：選D。植物體細胞雜交之前，須要用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，獲得具有活力的原生質(zhì)體；進行原生質(zhì)體間的融合，必須要進行人工誘導(dǎo)，如可用聚乙二醇促進原生質(zhì)體融合；植物體細胞雜交就是將不同的植物體細胞融合成雜種細胞，并將該雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。5．(2024·遼寧沈陽期中)植物組織培育過程可以歸納為①eq\o(→,\s\up7(脫分化))②eq\o(→,\s\up7(再分化))③→④，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．通常選取根尖、莖葉、形成層等誘導(dǎo)形成愈傷組織B．②eq\o(→,\s\up7(再分化))③過程中，細胞增殖的方式為有絲分裂C．①→③培育過程中，應(yīng)在培育基中加入水、無機鹽、蔗糖、氨基酸、植物激素等物質(zhì)D．將①經(jīng)脫分化培育成②時，得到胚狀體或叢芽解析：選D。外植體通常選用根尖、莖尖、形成層等簡單誘導(dǎo)形成愈傷組織的部位，A正確；②eq\o(→,\s\up7(再分化))③過程中，細胞增殖的方式為有絲分裂，B正確；①→③培育過程中，應(yīng)在培育基中加入水、無機鹽、蔗糖、氨基酸、植物激素等物質(zhì)，C正確；將①經(jīng)脫分化培育成②時，得到愈傷組織，將②經(jīng)再分化培育成③時，得到胚狀體或叢芽，D錯誤。6．(2024·遼源田家炳高二期中)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行雜交，培育過程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．野生夏菊和栽培秋菊自然雜交后是四倍體，屬于同一物種B．①過程常選擇酶解法去壁，一般在低滲溶液中進行C．與②過程有關(guān)的細胞器只有高爾基體比較活躍D．d植株含有夏菊和秋菊的遺傳物質(zhì)答案：D二、多項選擇題7．(2024·江蘇常州模擬)白菜、甘藍均為二倍體，若將白菜和甘藍兩者的花粉細胞的原生質(zhì)體進行融合得到雜種細胞，再經(jīng)植物組織培育獲得“白菜—甘藍”雜種植株幼苗。下列說法錯誤的是()A．培育出的“白菜—甘藍”植株能結(jié)籽B．該誘導(dǎo)原生質(zhì)體間的融合過程一般運用滅活的病毒C．該培育過程中的變異為染色體變異D．該培育過程中須要向培育基中添加植物激素解析：選AB。由于白菜、甘藍均為二倍體，兩者的花粉細胞中各含有白菜和甘藍的一個染色體組，若將兩者的花粉細胞的原生質(zhì)體進行融合得到雜種細胞，再經(jīng)植物組織培育獲得的“白菜—甘藍”雜種植株為二倍體，但因兩個染色體組分別來自白菜和甘藍，故不能結(jié)籽，A錯誤；誘導(dǎo)植物細胞原生質(zhì)體間的融合一般不用滅活的病毒，B錯誤；用花粉細胞融合后培育“白菜—甘藍”雜種植株的變異類型為染色體變異，C正確；植物組織培育過程中需向培育基中添加肯定配比的生長素和細胞分裂素，D正確。8．(2024·鎮(zhèn)江高二檢測)科學(xué)家把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進行誘導(dǎo)融合，培育出的驅(qū)蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特別的氣味達到驅(qū)蚊且對人體無害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述正確的是()A．驅(qū)蚊草的培育屬于細胞工程育種，其優(yōu)點是能克服遠緣雜交不親和的障礙B．驅(qū)蚊草培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電激等方法C．驅(qū)蚊草培育過程是植物體細胞雜交，不同于植物組織培育，無愈傷組織和試管苗形成D．驅(qū)蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得是因為不同物種間存在生殖隔離解析：選ABD。植物體細胞雜交技術(shù)屬于植物細胞工程，優(yōu)勢是打破物種間的生殖隔離，克服不同物種不能有性雜交的障礙，A、D項正確；植物細胞具有細胞壁，要用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，得到植物原生質(zhì)體，然后采納物理或化學(xué)的方法誘導(dǎo)不同的原生質(zhì)體實現(xiàn)膜融合，B項正確；從雜種細胞到雜種植株，必需采納植物組織培育技術(shù)，經(jīng)過脫分化和再分化等階段，有愈傷組織、胚狀體和試管苗的形成，C項錯誤。三、非選擇題9．(高考海南卷)甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培育技術(shù)繁殖該植物。回答下列問題：(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在肯定條件下進行組織培育，均能獲得試管苗，其原理是____________________________________。(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培育基中，均加入肯定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到____________。若要用細胞作為材料進行培育獲得幼苗，該細胞應(yīng)具備的條件是________________________(填“具有完整的細胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。(3)圖中A、B、C所示的是不同的培育結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培育基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是________________________，A中的愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)____________形成的。(4)若該種植物是一種雜合體的珍貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用組織培育方法繁殖，在培育時，________(填“能”或“不能”)采納經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，緣由是_____________________________________。解析：(1)綠色葉片和白色花瓣是細胞分化的結(jié)果，遺傳物質(zhì)并沒有變更，所以以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在肯定條件下進行組織培育，均能獲得試管苗，其原理是綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性。(2)蔗糖是由一分子的葡萄糖和一分子的果糖組成，所以蔗糖水解后可得到葡萄糖和果糖。若要用細胞作為材料進行培育獲得幼苗，該細胞應(yīng)具備的條件是具有完整的細胞核。(3)圖中A、B、C所示的是不同的培育結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由培育基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是細胞分裂素和生長素。A中的愈傷組織是葉肉細胞經(jīng)脫分化形成的。(4)若該種植物是一種雜合體的珍貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用植物組織培育方法繁殖；在培育時，不能采納經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，緣由是對雜合體的植株來說，其體細胞的基因型相同，通過減數(shù)分裂形成花粉粒，可以導(dǎo)致等位基因分別，非同源染色體上的非等位基因自由組合等，花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同，后代會出現(xiàn)性狀分別，用花粉粒進行組織培育得到的花卉基因型不同于原植株。答案：(1)綠色葉片和白色花瓣的細胞具有全能性，在肯定條件下能發(fā)育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的細胞核(3)細胞分裂素、生長素脫分化(4)不能對雜合體的植株來說，其體細胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細胞的基因型不同，用花粉粒進行組織培育得到的花卉基因型不同于原植株10．科學(xué)家用植物體細胞雜交方法，將番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合，勝利地培育出了“番茄—馬鈴薯”雜種植株，如圖，其中①～⑤表示相關(guān)過程，英文字母表示細胞、組織或植株，據(jù)圖回答下列問題：(1)過程②為________，假如將已除去細胞壁的植物細胞放入等滲溶液中，細胞是何形態(tài)？________。(2)將雜種細胞培育成雜種植株的過程中，依據(jù)的原理是________，其中過程④相當(dāng)于________過程，⑤涉及的分裂方式為________。解析：(1)過程②是利用物理或化學(xué)方法(如聚乙二醇)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，在此之前需運用纖維素酶和果膠酶處理細胞以除去細胞壁。將已除去細胞壁的植物細胞放入等滲溶液中，由于失去了細胞壁的支持作用，細胞呈現(xiàn)圓球形(圓形或球形)。(2)將離體的雜種細胞培育成雜種植株須要采納植物組織培育技術(shù)，該技術(shù)依據(jù)的原理是植物細胞的全能性；圖中④是脫分化過程，⑤是再分化過程，該過程中細胞通過有絲分裂方式增殖。答案：(1)原生質(zhì)體融合圓球形(圓形或球形)(2)植物細胞的全能性脫分化有絲分裂11．通過細胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(甲耐鹽、乙高產(chǎn))，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請完善下列試驗流程并回答下列問題：(1)A是________________酶，B是________________，D是具有________優(yōu)良性狀的幼芽。D長成的幼苗須要選擇的緣由是__________________________________________。(2)由C形成植株的過程利用了_____________________________________________技術(shù)，形成愈傷組織須要經(jīng)過________過程，愈傷組織形成D須要經(jīng)過________過程。整個培育過程要在________的條件下進行。(3)植物體細胞融合勝利的標(biāo)記是_________________________________________。目前，植物體細胞雜交還存在很多問題沒有解決，如____________________________，盡管如此，這項新技術(shù)在________________________________________________________等方面取得的重大突破還是震撼人心的。(4)已知甲、乙植物分別為四倍體、二倍體，則“甲—乙植株”屬于________倍體植株。解析：(1)由植物細胞變成原生質(zhì)體，須要去掉細胞壁，細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，酶具有專一性，所以應(yīng)用纖維素酶和果膠酶處理細胞壁。兩個原生質(zhì)體經(jīng)PEG誘導(dǎo)后融合，再生出細胞壁后變成雜種細胞，利用植物組織培育技術(shù)可得到愈傷組織、叢芽結(jié)構(gòu)和試管苗，并非每個細胞都能表達出耐鹽性狀，須要利用含鹽培育基進行選擇。(2)C細胞是雜種細胞，形成植株須要利用植物組織培育技術(shù)，經(jīng)驗細胞的脫分化過程和再分化過程，該過程中涉及培育基培育，所以無菌操作特別重要。(3)植物細胞融合時，核質(zhì)應(yīng)當(dāng)都進行融合，當(dāng)細胞壁再生時，說明融合后的細胞核與細胞質(zhì)已經(jīng)進行正常的新陳代謝了，即融合勝利。植物體細胞雜交雖然克服了遠緣雜交不親和的障礙，但讓雜種植株表達出兩種植物的優(yōu)良性狀還比較困難。(4)“甲—乙植株”屬于異源多倍體里面的異源六倍體。答案：(1)纖維素酶和果膠融合的原生質(zhì)體耐鹽有耐鹽高產(chǎn)和耐鹽不高產(chǎn)兩種幼苗(2)植物組織培育脫分化再分化無菌(3)再生出新的細胞壁不能根據(jù)人的意愿表達兩個親本的性狀克服遠緣雜交不親和的障礙(4)六12．(2024·湖北武漢高二調(diào)研)為探究某種植物愈傷組織的培育條件，某探討小組配制了含有兩種濃度2，4－D的培育基，然后接種初始重量相同的幼苗子葉切塊并分別培育在光照及黑暗條件下，一段時間后，測量愈傷組織的生長量，結(jié)果如下圖。回答下列問題：(1)在該試驗中，自變量是__________________。進行植物組織培育的試驗，要嚴格限制雜菌污染的緣由是________________________________________________________________________。(2)由圖中試驗數(shù)據(jù)分析，在培育基中添加2，4－D的作用是________________。(3)幼苗子葉切塊轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過程稱________。為大量獲得該植物的愈傷組織相宜實