2022高中生物 2.1.1 植物细胞工程的基本技术课时达标 新人教版选修3.doc

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1、【全程方略】2015高中生物 2.1.1 植物细胞工程的基本技术课时达标 新人教版选修3选择题1.(2014台州模拟)下列哪种细胞的全能性最容易得到表达()A.青蛙的皮肤细胞B.胡萝卜的韧皮部细胞C.小白鼠的肝脏细胞D.人皮肤的生发层细胞【解析】选B。细胞分化程度越高，全能性越低，皮肤细胞和生发层细胞是高度分化的细胞，全能性较低。动物细胞实现全能性的能力比植物细胞低，所以全能性最高的细胞是胡萝卜的韧皮部细胞。2.(2014天水高二检测)将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是()A.具有完整细胞核的细胞B.一定的营养物质和植物激素C.离体状态D.导入指定基因【解析】选D。将胡萝卜韧

2、皮部细胞培养成幼苗时，要经过脱分化和再分化过程，需要完整的细胞在离体状态下，在外界适宜的条件下进行脱分化和再分化，而导入指定基因是不需要的，故D项符合题干要求。3.(2014温州模拟)下列有关植物组织培养的叙述错误的是()A.植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例B.用纤维素酶和果胶酶处理获得的植物细胞原生质体失去了全能性C.同种植物的不同基因型个体的细胞全能性表达程度会大不相同D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因可能不同【解析】选B。植物组织培养的不同阶段所需的条件不同，细胞分裂素和生长素的比例要求也不同；酶解法获得原生质体时只破坏了细胞壁，内部物质尤其

3、是遗传物质没有改变，所以其全能性不受影响；同种植物基因型不同，控制的性状表现不同，所以其全能性表达的程度也不同；同一植物不同部位的细胞组织培养获得的愈伤组织基因可能不同，如用花粉细胞和体细胞分别形成愈伤组织，基因就不同。4.下图所示为植物体细胞杂交技术的过程，有关叙述错误的是()A.A细胞和B细胞诱导融合前要先去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶处理B.从A细胞和B细胞到C细胞的过程中，常用离心、振动、电激或聚乙二醇(PEG)诱导融合C.A细胞和B细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁D.植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞【解析】选D。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此细胞融合前需先用纤维

4、素酶和果胶酶去除细胞壁；诱导植物细胞融合时常用物理法或化学法；融合完成的标志是再生出新的细胞壁；植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株。5.下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图，有关叙述正确的是()A.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子B.过程中都会发生细胞的增殖和分化C.多倍体植株的培育需经过上图所示过程D.此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性【解析】选A。植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性；多倍体植株的培育不需经过题图所示过程；过程为高度分化的细胞进行脱分化形成愈伤组织的过程，并不发生细胞的分化，过程为再分化，发生细胞的增殖和分化；此过程获得的试管苗是无性

5、繁殖的结果，可能为杂合子或纯合子，取决于亲本的基因型。6.下图为“番茄马铃薯”的培育过程示意图，有关叙述正确的是()A.获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶B.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素C.a、b细胞融合为c细胞的原理是生物膜具有流动性D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程，e、f分别为脱分化和再分化【解析】选C。植物体细胞在杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体；a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜的流动性；诱导a、b细胞融合的化学试剂一般是聚乙二醇；d、e分别为脱分化和再分化。7.科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交，培育出的驱蚊草含有香茅醛

6、，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，正确的是(多选)()A.驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍B.驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂C.培育过程中形成的愈伤组织，其代谢方式是自养需氧型D.在由杂种细胞形成杂种植株的过程中，包含了有丝分裂和细胞分化【解析】选A、B、D。驱蚊草是科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交获得的，属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍；植物体细胞杂交过程中首先要用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞壁，获得具有活性的原生质体，然后在PEG的诱导下融合；在由杂种细胞形成杂种植株的

7、过程中，细胞要不断进行有丝分裂和细胞分化。愈伤组织不能自身制造有机物，必须生长在人工配制的培养基上，其代谢方式是异养需氧型。二、非选择题8.(2013广州模拟)下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题。(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养成分和激素。营养成分包括 和有机营养成分，激素包括细胞分裂素和两类植物激素。(2)此过程要无菌操作，主要是指对进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是 。(3)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因 的结果。【解题关键】解答本题时特别关注以下两点：(1)明确植物组织培养的

8、培养基成分中营养成分和激素的种类。(2)明确植物组织培养的过程中需要无菌操作，脱分化过程中不需光照，但再分化过程中需要光照。【解析】(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养成分和激素。营养成分包括无机营养成分和有机营养成分，激素包括细胞分裂素和生长素两类植物激素。(2)植物组织培养过程需要无菌操作，主要是指对培养基进行灭菌消毒。再分化阶段需要光照，原因是在此过程中芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。(3)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因选择性表达的结果。答案：(1)无机营养成分生长素(2)培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件(3)选择性

9、表达【互动探究】在植物组织培养过程中，A阶段和B阶段对细胞分裂素和生长素的要求分别是什么？提示：在A阶段，即脱分化阶段，生长素/细胞分裂素的值相对适中；在B阶段，即再分化阶段，生长素/细胞分裂素的值高或低，则分别诱导生根或生芽。9.(2014朝阳模拟)据下图回答问题：(1)过程是指，该过程的诱导方法有和两大类。(2)过程是的过程，与此过程密切相关的细胞器是。(3)过程中进行的细胞分裂方式是，通过分裂形成，然后再分化形成杂种植物幼苗。(4)用体细胞杂交方法培育番茄马铃薯的优点是： 。【解题关键】解答本题的关键：(1)明确植物体细胞杂交的过程分为植物体细胞融合和植物组织培养两个阶段。(2)明确植物

10、体细胞杂交过程中染色体数目变化和染色体数目变异的联系。【解析】(1)是指将去除细胞壁的原生质体诱导融合的过程，常用的诱导方法有物理法(如离心、振动、电激等)和化学法(常用聚乙二醇)。(2)诱导融合再经筛选出杂种细胞(原生质体)，杂种细胞只有再生出细胞壁()，才能进一步结合组织培养的方法获得杂种植株。(3)过程是植物组织培养，先诱导形成愈伤组织，愈伤组织再分化出根、芽，进一步发育为杂种植株。植物组织培养过程进行的是有丝分裂。(4)植物体细胞杂交最大的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，不同种的生物存在生殖隔离，不能进行杂交育种。答案：(1)原生质体融合物理法化学法(2)再生出细胞壁高尔基体、线粒体(

11、3)有丝分裂愈伤组织(4)克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍【互动探究】若番茄细胞的基因型为AAbb，马铃薯细胞的基因型为mmNN，则图中经过形成的细胞的基因型是什么？提示：利用植物体细胞杂交得到的基因型是原来两个细胞基因型的和，即经过形成的细胞的基因型为AAbbmmNN。10.野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。某专家做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。据图分析回答问题：(1)过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解，其中“酶解”所用的酶应该包括 。(2)过程需要用到聚乙二醇(PEG)，其目的是。(3)请用文

12、字和箭头表示出技术过程的实验流程：。由此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能性，这是的表现。(4)一般在培养基上培养24小时48小时后，大部分原生质体已再生出细胞壁。可以取样，通过实验来鉴别细胞壁是否已经再生。(5)请说明运用植物体细胞杂交法的最大的好处： 。【解析】细胞壁主要由纤维素和果胶组成，可以用纤维素酶和果胶酶将其水解。在细胞融合时常用聚乙二醇作为诱导剂，诱导原生质体融合。是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程，这是植物细胞全能性的表现。有细胞壁的植物细胞可以进行细胞的质壁分离与复原。植物体细胞杂交不通过有性生殖，故可以克服有性生殖远缘杂交不亲和的障碍，培育出兼有两物种品质的优

13、良物种。答案：(1)纤维素酶、果胶酶(2)诱导原生质体融合(3)融合细胞愈伤组织幼苗植物细胞具有全能性(4)植物细胞的质壁分离与复原(5)可使本来存在生殖隔离的物种进行杂交，培育出兼有两物种品质的优良物种(或克服了远缘杂交不亲和的障碍)11.(能力挑战题)“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。下图是“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d过程培养中，培养基的成分通常包括水、有机营养和等，同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条

14、件外，另一个成功的关键是操作过程中必须保证。(3)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。(4)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：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。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

15、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)植物组织培养的培养基成分有水、无机营养、有机营养、植物激素等，在操作过程中一定要保证无菌。(3)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。(4)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)无机营养植物激素无菌(3)聚乙二醇(PEG)细胞膜的流动性(4)可防止原生质体过度吸水涨破(保持原生质体正常的形态)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- 5 -