2019年高中生物 專題2 細胞工程 2.1 植物細胞工程 2.1.2 植物細胞工程的實際應用檢測 新人教版選修3.doc

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2019年高中生物 專題2 細胞工程 2.1 植物細胞工程 2.1.2 植物細胞工程的實際應用檢測 新人教版選修3 1．下列屬于植物細胞工程實際應用的是(　　) ①制造人工種子?、谖⑿头敝场、叟嘤共《緹煵荨、芘嘤龁伪扼w　⑤生產脫毒植株 A．①②③④　　　　 B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ 解析：植物細胞工程應用范圍較廣，除①②④⑤外還包括利用植物體細胞雜交生產雜種植物，利用植物細胞培養(yǎng)生產香料、藥物等。③中培育抗病毒煙草屬于基因工程的操作。 答案：C 2．在植物組織培養(yǎng)過程中，容易獲得突變體的主要原因是(　　) A．培養(yǎng)的細胞一直處于不斷的分生狀態(tài) B．培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，適于植物生長 C．紡錘絲的形成容易受抑制 D．DNA復制容易受抑制 解析：在植物組織培養(yǎng)過程中，由于培養(yǎng)的細胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，容易受一些條件的影響而產生突變。 答案：A 3．在下列選項中，需要采用植物組織培養(yǎng)技術的是(　　) 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?、讷@取大量的脫毒苗?、劾没蚬こ膛嘤姑掴徬x的植株　④單倍體育種?、轃o子西瓜的快速大量繁殖 A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ 解析：培育多倍體利用的原理是秋水仙素抑制紡錘體的形成，導致染色體數目加倍，不需要采用植物組織培養(yǎng)；獲取大量脫毒苗，快速大量繁殖無子西瓜必須采用植物組織培養(yǎng)；基因工程育種以及單倍體育種過程中，受體細胞及花藥離體培養(yǎng)均采用植物組織培養(yǎng)。 答案：D 4．下列關于細胞產物的工廠化生產的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞產物的工廠化生產是植物細胞工程的重要用途之一 B．培養(yǎng)過程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養(yǎng)愈傷組織細胞 C．培養(yǎng)的愈傷組織需要經過再分化產生特定的組織細胞后才能產生特定的細胞產物 D．培養(yǎng)的細胞收集后一般要破碎提取有效成分 解析：在細胞產物的工廠化生產過程中只需要懸浮培養(yǎng)愈傷組織細胞，利用愈傷組織細胞的分裂和代謝產生所需要的產物即可，不需要再分化。 答案：C 5．下圖所示為農作物新品種的育種方式。 (1)圖示育種方式涉及到的生物工程技術有：_______________、 ______________、______________。 (2)②③過程分別為________、________。 (3)⑤過程中常用的載體是________；⑤過程表示的基因操作步驟是_____________________________________________________。 (4)上述育種與傳統(tǒng)雜交育種相比，突出優(yōu)點是_____________ _____________________________________________________。 解析：(1)圖中⑤過程涉及基因工程，①過程為植物體細胞雜交，兩者都需要植物組織培養(yǎng)技術的支持。(2)圖中②為脫分化的過程，可獲得愈傷組織，然后經過③再分化而得到胚狀體。(3)基因工程中常用的載體為質粒。⑤過程是將目的基因導入到某種植物受體細胞中。(4)不管是基因工程育種還是植物體細胞雜交育種，都會打破物種的界限——生殖隔離，實現生物性狀的定向改變。 答案：(1)基因工程　植物組織培養(yǎng)　植物體細胞雜交(細胞融合)　(2)脫分化　再分化　(3)質粒　將目的基因導入受體細胞　(4)打破生殖隔離、實現遺傳物質的定向改變、克服了遠緣雜交不親和的障礙、育種周期短 A級　基礎鞏固 1．植物的微型繁殖技術是指(　　) A．植物體細胞雜交技術 B．嫁接 C．營養(yǎng)繁殖 D．植物組織培養(yǎng) 解析：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術，叫微型繁殖技術，也叫快速繁殖技術。 答案：D 2．人參皂甙粉是人參中重要的藥用成分，以前只能從人參中提取，產量低，因而價格較貴。目前可通過下列哪項技術迅速大量獲取(　　) A．基因工程 B．植物組織培養(yǎng) C．植物體細胞雜交 D．發(fā)酵工程 解析：人參皂甙粉是利用人參細胞經植物組織培養(yǎng)而獲得的。 答案：B 3．人工種子比天然種子有許多優(yōu)越性，下列對其優(yōu)越性的敘述不正確的是(　　) A．可使自然狀態(tài)下不結子的植物得以繁殖 B．方便儲藏和運輸 C．可以隨意改變植物的遺傳性狀 D．可快速、大量繁殖 解析：人工種子是通過細胞工程完成的，所以可使在自然條件下不結實或珍貴的植物得以繁殖。天然種子的大量儲藏和運輸也是相當困難的，人工種子則克服了這些缺點，人工種子外層是起保護作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此，可以很方便地儲藏和運輸。天然種子在生產上受季節(jié)的限制，而人工種子的生產則不受季節(jié)限制，而且快捷高效。 答案：C 4．馬鈴薯利用它的塊莖進行無性繁殖，種植的世代多了以后往往會感染病毒而減產，為此農民希望得到無病毒的幼苗進行種植。獲得無病毒幼苗的最佳方法是(　　) A．選擇優(yōu)良品種進行雜交 B．進行遠緣植物體細胞雜交 C．利用芽尖進行組織培養(yǎng) D．人工誘導基因突變 解析：本題的關鍵詞是“獲得無病毒幼苗”，根據這一點，首先要想到作物脫毒這一技術。況且，馬鈴薯本身就是無性繁殖的，而作物脫毒時采用植物組織培養(yǎng)技術，形成的脫毒苗中遺傳物質和親本是完全相同的，只是少了原來的病毒，這也是無性繁殖。 答案：C 5．植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為：①②③―→④。下列相關敘述有錯誤的是(　　) A．②→③的再分化過程中，當細胞分裂素與生長素的濃度比低時，有利于根的生長 B．植物組織培養(yǎng)所依據的原理是細胞的全能性 C．③→④過程指植物的營養(yǎng)生長和生殖生長階段 D．②包裹上人造種皮可獲得人工種子 解析：只有將離體植物細胞或組織培養(yǎng)成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結構，再包上人造種皮，才能得到人工種子，而②是未分化的愈傷組織，不具有生根發(fā)芽能力，只有在分化培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，才能用于制造人工種子。 答案：D B級　能力訓練 6．花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的花椰菜原生質體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖。 據圖回答下列問題： (1)過程①所需的酶是__________________________________。 (2)過程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志。 (3)原生質體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是____________________。原生質體經過________再生，進而分裂和脫分化形成愈傷組織。 (4)若分析再生植株的染色體變異類型，應剪取再生植株和____________植株的根尖，通過________、________、染色和制片等過程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數目。 (5)采用特異性引物對花椰菜和黑芥基因組DNA進行PCR擴增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用該引物對雙親及再生植株1～4進行PCR擴增的結果。據圖判斷，再生植株1～4中一定是雜種植株的有________。 (6)對雜種植株進行________接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。 解析：(1)過程①表示原生質體的制備，要用纖維素酶和果膠酶去除植物細胞的細胞壁。(2)用于融合的兩個細胞，一個是黑芥苗的葉肉細胞，一個是花椰菜的根細胞，其中供體細胞特有的結構是葉綠體，可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細胞的標志。(3)原生質體沒有細胞壁的保護，需要加入適宜濃度的甘露醇以保證滲透壓的穩(wěn)定，以避免原生質體吸水或失水；原生質體通過細胞壁再生形成雜種細胞，進而形成愈傷組織。(4)分析再生植株染色體變異類型，需要制片觀察再生植株細胞染色體和黑芥苗與花椰菜細胞中的染色體，制作裝片的基本程序是解離、漂洗、染色、制片。(5)根據圖譜，花椰菜含有堿基對為300和600的DNA片段，黑芥含有堿基對為1 000、1 300和1 500的片段，再生植株3只含有長度為300和600的片段，與花椰菜一致，1、2、4既含有花椰菜DNA片段，又含有黑芥DNA片段，為雜種植株。(6)對雜種植株接種黑腐病菌，能正常生長的即為具有高抗性的雜種植株。 答案：(1)纖維素酶和果膠酶　(2)葉綠體　(3)防止原生質體吸水和失水　細胞壁　(4)雙親(或花椰菜和黑芥)　解離　漂洗　(5)1、2、4　(6)黑腐病菌 7．下圖列舉了幾種植物的育種方式，請據圖回答相關問題。 (1)甲育種方式稱為____________________________________。 (2)通過丁方式可以獲得脫毒苗，培養(yǎng)過程中c常常取用莖尖的原因是___________________________________________________。 (3)乙方式通常用射線處理植物的愈傷組織能獲得較好效果，原因是_____________________________________________________ ______________________________________________________。 (4)丙方式將外源目的基因導入受體植物細胞，最常采用的方法是________________。 (5)甲、丙兩種育種方式與傳統(tǒng)雜交育種相比，其優(yōu)點是 ______________________________________________________。 解析：(1)由a、b兩種細胞通過一定的技術手段獲得c，屬于植物體細胞雜交，能克服遠緣雜交不親和的障礙。(2)植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，甚至沒有病毒，因此常用莖尖組織培養(yǎng)技術獲得脫毒苗。(3)由于愈傷組織一直處于不斷分裂的狀態(tài)，容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力(如射線、化學物質等)的影響而發(fā)生突變。(4)將外源基因導入受體植物細胞的方法，最常用的是農桿菌轉化法。(5)植物體細胞雜交和基因工程都能克服不同物種間遠緣雜交不親和的障礙，而傳統(tǒng)雜交育種由于生殖隔離而不能實現種間雜交。 答案：(1)植物體細胞雜交 (2)莖尖所含病毒較少，甚至不含病毒 (3)愈傷組織細胞處于不斷分裂的狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產生突變 (4)農桿菌轉化法 (5)能克服不同物種間遠緣雜交不親和的障礙 8．作物育種的方法有多種。請針對圖中的兩種方法回答問題： 方法1　　種子→新性狀植株良種 方法2　　細胞愈傷組織→胚狀體→種苗 (1)方法1稱為________；方法2稱為________。 (2)方法1的“新性狀植株”不能都作為良種保留，根本原因是 ______________________________________________________。 (3)方法2產生“愈傷組織”的過程，稱為細胞的________，它形成“胚狀體”的過程可稱為________。此方法的基本技術手段可稱為________。上述過程證實了已分化的植物體細胞仍具有________性。 (4)兩種方法都能獲得新品種，共同原因是利用了生物能夠產生________變異的特性，但二者的本質區(qū)別是方法1利用了________的變異；方法2利用了________的變異。 解析：(1)由分析可知，方法1為誘變育種；方法2為基因工程育種。 (2)由于基因突變是不定向的，且多害少利，所以誘變育種得到的“新性狀植株”不能都作為良種保留。 (3)在植物組織培養(yǎng)過程中，先進行脫分化形成愈傷組織，后通過再分化形成胚狀體，其利用的原理是植物細胞的全能性。 (4)誘變育種和基因工程育種都利用了生物能夠產生可遺傳變異的特性，但前者是不定向變異，后者是根據人們的意愿，實現定向變異。 答案：(1)誘變育種　基因工程育種(轉基因育種) (2)突變多害少利(突變是不定向的) (3)脫分化　再分化　植物組織培養(yǎng)　全能 (4)可遺傳　不定向　人為定向 9．甲、乙是染色體數目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細胞壁，獲得具有活力的________，再用化學誘導劑誘導二者融合。形成的融合細胞進一步培養(yǎng)形成________組織，然后經過________形成完整的雜種植株。這種培育技術稱為________。 (2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_______________。假設甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_______________________________________ ____________________________________________________。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經植物組織培養(yǎng)得到的________________等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 解析：本題主要考查植物體細胞雜交過程。 (1)纖維素和果膠是植物細胞壁的主要成分，去除細胞壁常用的方法是用纖維素酶和果膠酶處理。去除細胞壁后，得到原生質體。誘導融合后，原生質體需要經過脫分化過程形成愈傷組織，然后經過再分化形成完整的雜種植株。 (2)多倍體是指體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，多倍體后代不育一般是由于減數分裂過程中同源染色體聯會紊亂，無法形成正常配子導致不育。 (3)經植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽或腋芽，包裹上人工種皮即可形成人工種子。 答案：(1)纖維素　果膠　原生質體　愈傷　再分化　植物體細胞雜交技術 (2)體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體(其他合理答案也可)　在減數分裂過程中，前者染色體聯會異常，而后者染色體聯會正常(其他合理答案也可) (3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(答對其中一個即可)