2019_2020学年高中生物限时规范训练5植物细胞工程的基本技术含解析新人教版选修3.doc

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1、植物细胞工程的基本技术1下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是()A受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B生物体内的体细胞由于细胞分化，全能性不能表达C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高D植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性答案C解析受精卵是个体发育的起点，在自然条件下，通过细胞分裂、分化形成完整的个体，所以受精卵的全能性最高；体细胞是由受精卵通过有丝分裂形成的，但由于细胞分化，基因在不同的细胞中选择性表达，因而生物体内的体细胞并没有表现出全能性；卵细胞在一定条件下，全能性比体细胞高，但与受精卵不同，卵细胞的分化程度也很高；分化的植物细胞如果全能性要表达出来，

2、需在一定条件下进行离体培养。2芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线，已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。据图分析，下列叙述错误的是()A两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B与过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株C图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高DF1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会答案D解析两过程均是脱分化过程，都需要植物激素(生长素和细胞分裂素)诱导，A项正确；单个花药由花药

3、壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，因此过程可能产生二倍体再生植株，而过程只能产生单倍体植株，B项正确；图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的周期短，得到低芥酸植株(HHGG)的概率高，而杂交育种周期长，得到低芥酸植株(HHGG)的概率较低，需要大量的筛选工作，C项正确；减数分裂时，发生联会的染色体是同源染色体，H基因所在染色体与G基因所在染色体为非同源染色体，不会发生联会，D项错误。3如图中的A、B为两种二倍体植物，通过植物体细胞杂交技术形成C植株，过程的原理及C含有的染色体组数分别是()A细胞膜的流动性、2B细胞的全能性、4C细胞增殖、4 D基因的选择性表达、3答案B解

4、析图中过程是由1个细胞长成1个完整的个体，体现了细胞的全能性；过程为两种生物的体细胞进行融合，每个体细胞含有2个染色体组，融合后形成的杂种细胞C含有4个染色体组，为异源四倍体生物。4现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯种)，其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株，但乙种植株很适合在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自的优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列采用的技术手段不可行的是()A利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株B将乙种植株耐盐基因导入甲种植株的受精卵中，可培育出目的植株C两种植株杂交后得到F1，取其花粉，进行花药离体培养获得目的植株D诱导两种

5、植株的花粉融合并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素处理，可培育出目的植株答案C解析甲、乙两植株间若存在生殖隔离，则两者不能自由杂交，即使能杂交也不能产生可育后代，且用花药离体培养获得的目的植株为单倍体，高度不变，故C项不可行。A、D两项均利用了植物细胞杂交技术，细胞杂交技术可以克服不同植物远缘杂交不亲和的障碍且获得的植株是可育的，因此A、D两项是可行的。B项利用的是基因工程技术，可以人为地将目的基因导入受体细胞中定向改造生物的遗传性状，因此D项也是可行的。5甲种植物细胞(基因型为Aa)、乙种植物细胞(基因型为Bb)去掉细胞壁后，诱导两种细胞的原生质体融合，形成单核的杂种细胞。则经过组织培养得到的杂种植

6、株是()A二倍体，基因型为AaBbB二倍体，基因型为AAaaBBbbC四倍体，基因型为AaBbD四倍体，基因型为AAaaBBbb答案C解析杂种植株为异源四倍体，基因型为AaBb。6下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()A玉米种子萌发长成新植株B小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株答案D解析细胞的全能性是指具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。种子萌发长成植株是由幼体到成体的正常生长发育过程，虽有细胞分化，但不能体现细胞的全能性；骨髓造血干细胞形成各种血细胞，仅仅是细胞分化

7、的结果，没有形成完整的个体，不能体现细胞的全能性；花粉离体培养发育成单倍体植株，经历了细胞分化，体现的是花粉(生殖细胞)的全能性，没有体现体细胞的全能性；胡萝卜根韧皮部细胞经植物组织培养发育成新植株体现了体细胞的全能性。7如图表示四倍体兰花叶片植物组织培养过程，下列相关叙述正确的是()A此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体B阶段体现了细胞的全能性，阶段需要细胞分裂素C阶段有细胞增殖，但无细胞的再分化D过程为脱分化，过程为再分化答案C解析此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体；阶段表示脱分化，该阶段能形成愈伤组织，没有形成完整的植物个体，故不能体现细胞的全能性；愈伤组织是未分化的细胞，故阶段有细胞

8、增殖，但无细胞的再分化；阶段表示再分化过程。8如图所示为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，培养基中应添加营养物质和激素。营养物质包括_和小分子有机物，激素主要包括细胞分裂素和_两类植物激素。(2)此过程依据的原理是_。A和B阶段主要进行的分裂方式是_，B阶段除细胞分裂外，还进行细胞_等。(3)此过程要无菌操作，主要是指对_进行灭菌。B阶段需要光照，原因是_。(4)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。答案(1)无机物生长素(2)植物细胞的全能性有丝分裂分化(3)培养基芽发育

9、成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照(4)选择性表达解析植物组织培养所用的培养基中应含有供组织细胞生长发育所需的无机物和小分子有机物，还有调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素等植物激素。由外植体发育到试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶绿素的合成需要光照。9下列需要采用植物组织培养技术的是()利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株利用花药离体培养得到单倍体植株利用基因工程培育抗棉铃虫的植株利用细胞工程培养“番茄马铃薯”杂种植株无子西瓜的快速大量繁殖A BC D答案D解析用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得

10、多倍体植株，这属于多倍体育种，该过程不需要采用植物组织培养技术，错误；花药离体培养需要采用植物组织培养技术，正确；将转基因受体细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术，正确；将“番茄马铃薯”杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术，正确；无子西瓜高度不育，要使其大量繁殖可采用植物组织培养技术进行无性繁殖，正确。10下列关于植物组织培养的叙述，错误的是()A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织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的基因型相同答案D解析绿色

11、开花植物的细胞有两种：体细胞和生殖细胞。这两种细胞中含有的染色体种类及数目是不同的，则其基因型也是不同的，因此，同一株绿色开花植物不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组织的基因型可能不同。11科学家将天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合，培育出的驱蚊草能散发出特殊气味，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，错误的是()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到纤维素酶、果胶酶，聚乙二醇等试剂或离心、振动、电激等方法C驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交，不同于植物组织培养，无愈伤组织和试管苗的形成D驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草

12、有性杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离答案C解析驱蚊草的培育属于细胞工程育种中的植物体细胞杂交，其优点是打破生殖隔离的限制，克服远缘杂交不亲和的障碍，A项正确；植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体，再用一定的诱导方法如化学法(一般用聚乙二醇作为诱导剂)、物理法(振动、离心、电激等)诱导植物原生质体融合，B项正确；形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成杂种植株，需经历脱分化和再分化过程，其间有愈伤组织和试管苗的形成，C项错误；天竺葵和香茅草属于不同物种，它们之间存在生殖隔离，故不能通过有性杂交方法获得驱蚊草，D项正确。12为了培育菊花新品种，科学

13、家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行植物体细胞杂交，培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是()A野生夏菊和栽培秋菊通过植物体细胞杂交得到四倍体植株B过程常选择酶解法去除细胞壁，一般在低渗溶液中进行C与过程有关的细胞器中只有高尔基体比较活跃Dd植株含有野生夏菊和栽培秋菊的遗传物质答案D解析野生夏菊和栽培秋菊通过植物体细胞杂交得到的是八倍体植株，A项错误；为去除细胞壁的过程，该过程常选择酶解法(纤维素酶和果胶酶)，此操作一般在等渗溶液中进行，如果在低渗溶液中进行，则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而膨胀甚至涨破，B项错误；是杂种细胞再生出细胞壁的过程，与该过程有关的细胞器中高尔基体、线粒体等都比较

14、活跃，C项错误；d植株含有野生夏菊和栽培秋菊的遗传物质，D项正确。13DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻，两种藻特性如下表。亲本藻优势代谢类型生长速率(g/L天)固体培养基上藻落直径DHA含量()A藻自养0.06小0.7B藻异养0.14大无据表回答下列问题：(1)选育的融合藻应具有A藻_与B藻_的优点。(2)诱导融合前需用纤维素酶和果胶酶处理两种藻，其目的是获得_。(3)通过以下三步筛选融合藻，步骤_可淘汰B藻，步骤_可淘汰生长速率较慢的藻落，再通过步骤_获取生产所需的融合藻。步骤a：观察藻落的大小步骤b：用不含有机碳源(碳源生物生

15、长的碳素来源)的培养基进行光照培养步骤c：测定DHA含量(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图。甲组条件下，融合藻产生H的细胞器是_；丙组条件下产生ATP的细胞器是_。与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下_。甲、乙两组DHA产量均较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是_。答案(1)可产生DHA、自养特性快速生长(2)原生质体(3)bac(4)线粒体、叶绿体线粒体融合藻既能利用光能自养又能利用葡萄糖异养融合藻利用光能和简单的无机物就能生长，不需添加葡萄糖，可降低成本，也可防止杂菌生长解析(1)采用细胞融合技术是为了将两种亲本细胞的优良特

16、性集中在融合细胞上，使融合细胞能够同时表达出两种亲本的优良特性。根据表中数据，A藻属于自养生物，且能够产生DHA，B藻的生长速率是A藻的两倍多，生长速率快，因此融合细胞应具有A藻可产生DHA、可以自养的特性与B藻生长速率快的优点。(2)诱导植物细胞融合之前，需要用纤维素酶和果胶酶对植物细胞进行处理，以去除外层的细胞壁，获得原生质体。(3)根据表中数据中两种藻的特性可知，B藻属于异养生物，光照条件下，只有B藻落不能在不含有机碳源的培养基上生长；相同时间内，生长速度慢的藻落其直径也相对较小，因此可以通过观察藻落的大小淘汰生长速率较慢的藻落；融合的细胞要能够分泌DHA，因此通过测定DHA含量，筛选出

17、生产所需的融合藻。(4)由图知，甲组的条件是提供光照且培养基碳源采用无机物，融合藻可以通过光合作用自养，在光合作用的光反应阶段，水在叶绿体类囊体薄膜上光解为O2和H，光合作用产生的有机物可以提供给融合藻进行有氧呼吸，有氧呼吸的第一阶段可以产生少量的H，在细胞质基质中进行，第二阶段可以产生大量的H，在线粒体基质中进行，因此甲组融合藻产生H的细胞器是叶绿体和线粒体。丙组的条件是黑暗处理且碳源是葡萄糖，因此融合藻只能通过呼吸作用产生ATP，为细胞的各项生命活动供能。乙组试验中，除了给融合藻提供光照，还提供葡萄糖碳源，因此乙组中的融合藻既能进行光合作用自养，又可以利用提供的葡萄糖异养，生长速率更快。在

18、实际生产中，采用甲组的培养条件，融合藻可以利用光能和简单的无机物生长并产生DHA，不需要添加葡萄糖，降低了生产成本，同时也防止杂菌利用葡萄糖生长。14科学家将分离得到的成熟的胡萝卜韧皮部细胞进行如图所示实验，最终由单个细胞发育成了完整的植株。请回答下列问题。(1)科学家所用的这种生物技术叫_。该项技术表明，当植物细胞处于离体状态时，在一定的营养物质、_和其他外界条件的作用下，可表现出_，发育成完整植株。(2)图中B过程称为_，通过B过程产生的愈伤组织细胞与根韧皮部细胞的形态结构_(填“相同”或“不同”)，其根本原因是_。(3)某课外小组同学用胡萝卜的愈伤组织同时进行了两组实验：甲组培养基中含3

19、%的蔗糖，乙组培养基中不含蔗糖，经灭菌后接种，每组实验再分成两个小组，分别在光下和暗处培养。1个月后，观察愈伤组织细胞生长、分化情况，结果如表所示。培养条件甲组乙组光下正常生长，分化不生长，死亡暗处正常生长，不分化不生长，死亡由此得出的结论：_；_。答案(1)植物组织培养(植物)激素全能性(2)脱分化不同基因的选择性表达(3)愈伤组织的生长、分化过程需要蔗糖光照能够促进愈伤组织的分化解析(1)将胡萝卜韧皮部细胞培育成完整植株需要采用植物组织培养技术。该技术表明，当植物细胞处于离体状态时，在一定的营养物质、植物激素和其他外界条件的作用下，可表现出全能性，发育成完整植株。(2)图中B过程表示脱分化

20、。脱分化产生的愈伤组织细胞是高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞，其形态结构与根韧皮部细胞的形态结构不同，两者不同的根本原因是基因的选择性表达。(3)在有光条件下，培养基中含有蔗糖时，细胞能生长和分化，而培养基中不含蔗糖时，细胞不生长，死亡，说明愈伤组织细胞生长、分化需要蔗糖；当培养基中含有蔗糖时，在光下培养，细胞能分化，而在暗处培养，细胞不能分化，说明光照能够促进愈伤组织细胞分化。15通过细胞工程技术，利用甲、乙两种高等植物的各自优势，培育具有抗病、耐盐优良性状的杂种植株。请回答下列问题：(1)A处理目前最常用的方法是_。PEG诱导甲、乙原生质体形成B的原理是_。B是否再生出细胞壁，检测方法是_

21、。(2)幼苗C具有的优良性状是_。得到目的植株的过程中，根本上改变了该植物群体的_。(3)若甲的基因型为yyRr，乙的基因型为MMNn，取甲、乙的花粉进行融合，融合处理后的细胞有_种类型(仅考虑两两融合的细胞类型)，其中基因型为yRMn的细胞培育成的植株是_(填“可育的”或“不可育的”)。答案(1)酶解法(或用纤维素酶和果胶酶处理)细胞膜的流动性质壁分离实验(2)耐盐(答抗病不得分)基因频率(3)10不可育的解析(1)获取原生质体，常用酶解法去除细胞壁，使用的酶是纤维素酶和果胶酶。PEG能够诱导甲、乙原生质体融合形成B，依据的原理是细胞膜的流动性；质壁分离是细胞壁与原生质体的分离现象，因此可以用质壁分离实验来检测B是否再生出细胞壁。(2)愈伤组织在钠盐浓度为0.6%的选择培养基的作用下，淘汰不耐热个体，得到耐盐个体，从而使种群的基因频率发生改变。(3)甲的花粉的基因型可能为yR、yr，乙的花粉的基因型可能为MN、Mn。将甲、乙的花粉进行融合，两两融合的细胞有yyRR、yyrr、MMNN、MMnn、yRMN、yRMn、yrMN、yrMn、yyRr、MMNn，共10种类型，当细胞的基因型为yRMn时，细胞中无同源染色体，由其培育成的植株是不可育的。9