2017-2018學年高中生物 專題2 細胞工程 2.1.1 植物細胞工程的基本技術優(yōu)化練習 新人教版選修3.doc

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2.1.1 植物細胞工程的基本技術 [課時作業(yè)] 一、選擇題 1．下列各項關于植物細胞工程的敘述，正確的是(　　) A．植物細胞只要在離體狀態(tài)下即可表現(xiàn)出全能性 B．制備原生質(zhì)體時可利用酶或植物激素去除細胞壁 C．愈傷組織經(jīng)過細胞的增殖會形成新的植物組織、器官 D．葉肉細胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織離不開植物激素的作用 解析：植物細胞表現(xiàn)出全能性的前提條件是處于離體狀態(tài)，同時也需要其他適宜的條件，如需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素、環(huán)境條件等；制備原生質(zhì)體時可利用酶去除細胞壁，但植物激素無法去除細胞壁；愈傷組織形成新的植物組織、器官的過程是分化，而不是增殖；植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化和再分化過程都需要有植物激素誘導。 答案：D 2．對蘭花的花粉和葉肉細胞分別進行組織培養(yǎng)，相同的是(　　) A．生殖方式 B．同源染色體的對數(shù) C．染色體組的個數(shù) D．細胞的分裂方式 解析：花粉屬于配子、葉肉細胞屬于體細胞，組織培養(yǎng)過程中，染色體的條數(shù)、同源染色體的對數(shù)、染色體組的個數(shù)均不同。組織培養(yǎng)過程細胞的分裂方式均為有絲分裂。 答案：D 3．下列關于植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 B．離體器官、組織或細胞都必須在光下才能形成愈傷組織 C．同一植株不同細胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織的基因相同 D．生長素導致愈傷組織形成而細胞分裂素使細胞分化 解析：離體器官、組織或細胞脫分化的過程是靠激素誘導的，不需要光；同一植株中體細胞和花粉經(jīng)過脫分化獲得的愈傷組織的基因不相同；生長素和細胞分裂素需共同作用，才能誘導愈傷組織形成和細胞的分化。 答案：A 4．植物體細胞雜交尚未解決的問題有(　　) A．去掉細胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體 B．將雜種細胞培育成植株 C．讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)親代的優(yōu)良性狀 D．培育出屬間雜種植物 解析：目前植物體細胞雜交產(chǎn)生的雜種植株并沒有完全表現(xiàn)出人們所需要的性狀。 答案：C 5．下列關于影響植物組織培養(yǎng)的因素的敘述不正確的是(　　) A．幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功 B．給外植體消毒用體積分數(shù)為70%的酒精 C．植物組織培養(yǎng)需要適宜的溫度環(huán)境 D．生長素與細胞分裂素含量之比較高時有利于芽的分化 解析：幼嫩組織細胞較成熟組織細胞的全能性高，因此幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功，A正確；植物組織培養(yǎng)時，給外植體消毒用體積分數(shù)為70%的酒精，B正確；植物組織培養(yǎng)需要適宜的溫度環(huán)境，C正確；生長素與細胞分裂素含量之比較高時，有利于根的分化；較低時，有利于芽的分化；二者含量相當時，促進愈傷組織的生長，D錯誤。 答案：D 6．如圖表示利用棉花葉肉細胞原生質(zhì)體進行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析錯誤的是(　　) A．①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理 B．②過程能定向誘導原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變 C．③過程中葉肉細胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能 D．④過程需用適宜配比的激素處理 解析：植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此常選用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，A正確；紫外線照射誘導生物變異屬于基因突變，具有不定向性，B錯誤；③過程為脫分化，其目的是使原有細胞恢復分裂和分化能力，即失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能，C正確；④過程為再分化，需用適宜濃度配比的激素進行誘導，D正確。 答案：B 7．用植物細胞工程技術將天竺葵與香茅草細胞進行雜交可產(chǎn)生驅(qū)蚊香草，使有驅(qū)蚊作用的香茅醛隨著天竺葵的蒸騰作用散發(fā)到空氣中，達到驅(qū)蚊的效果。下面有關培養(yǎng)過程的敘述，不正確的是(　　) A．原生質(zhì)體的融合常用PEG作為誘導劑 B．形成的愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型 C．由雜種細胞→雜種植株，要通過有絲分裂和細胞的分化 D．該項生物工程技術可克服遠緣雜交不親和的障礙 解析：植物體細胞雜交過程中，誘導原生質(zhì)體融合常用的誘導劑是PEG；由雜種細胞→雜種植株，要通過有絲分裂、脫分化和再分化才能形成；植物體細胞雜交克服了遠緣雜交不親和的障礙；雜種細胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成的愈傷組織，自身不含葉綠素無法進行光合作用，其營養(yǎng)物質(zhì)來自培養(yǎng)基，代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 答案：B 8．下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是(　　) ①用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞發(fā)育成了可育的植株?、谥参镉梅N子進行繁殖　③煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 解析：用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞發(fā)育成了可育的植株及煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株都采用植物組織培養(yǎng)技術，都體現(xiàn)了植物細胞的全能性。而種子是綠色開花植物的一種器官，是通過有性生殖形成的，因此，植物用種子進行繁殖沒有體現(xiàn)植物細胞的全能性。 答案：B 9．“白菜—甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長周期短和耐儲藏等優(yōu)點。下圖是“白菜—甘藍”的培育過程示意圖，下列描述錯誤的是(　　) A．培育過程中，實驗①②過程常用的物質(zhì)為纖維素酶和果膠酶 B．過程③的誘導方法有物理法和化學法兩種 C．⑤過程中進行的細胞分裂方式是減數(shù)分裂，形成的雜種植物幼苗遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 D．植物體細胞雜交育種的優(yōu)點是克服遠緣雜交不親和的障礙 解析：“白菜—甘藍”的培養(yǎng)利用了植物體細胞雜交技術，雜種植物幼苗遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，雜種細胞通過有絲分裂形成幼苗，C錯。 答案：C 10．A種植物細胞和B種植物細胞的結(jié)構(gòu)如圖所示(僅顯示細胞核)，將A、B兩種植物細胞去掉細胞壁后，誘導二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細胞，若經(jīng)過組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株是(　　) A．二倍體；基因型是DdYyRr B．三倍體；基因型是DdYyRr C．四倍體；基因型是DdYyRr D．四倍體；基因型是DDddYYyyRRrr 解析：根據(jù)圖示A和B物種等位基因的數(shù)量都是兩個，所以可得出A和B物種都是二倍體，形成的雜種植株為異源四倍體。 答案：C 11．玉米是一種主要的農(nóng)作物，為了提高玉米的產(chǎn)量，科學家在玉米育種和栽培中作了大量的研究。下圖是關于玉米培養(yǎng)的過程，據(jù)圖判斷下列說法中錯誤的是(　　) A．從繁殖原理上分析，A→D屬于無性生殖 B．植株D和G中的染色體組數(shù)不同 C．E→G不能體現(xiàn)細胞的全能性 D．E→F過程中獲得的植株一般沒有直接的使用價值應用于大田生產(chǎn) 解析：E→G是植物組織培養(yǎng)過程，屬于無性繁殖，體現(xiàn)了細胞的全能性。 答案：C 12．某科技活動小組將二倍體番茄植株的花粉按如圖所示的程序進行實驗。下列根據(jù)圖示實驗的分析，錯誤的是(　　) A．植株A高度不育，說明該植物的生殖細胞不具有全能性 B．植株A的細胞能進行正常的有絲分裂，但不能進行正常的減數(shù)分裂 C．在植株B的細胞中，通常每對同源染色體上的成對基因都是純合的 D．由花粉到植株A需要用含有有機物的培養(yǎng)基來培養(yǎng) 解析：高度不育，說明植株無法進行減數(shù)分裂，無法形成配子。而植物組織培養(yǎng)的過程屬于有絲分裂，經(jīng)過組織培養(yǎng)照樣可以使植株A的細胞全能性得以表現(xiàn)。凡是經(jīng)過秋水仙素處理后的植株由于染色體數(shù)目加倍，基因都是成對出現(xiàn)，所以都是純合的。 答案：A 二、非選擇題 13．請完成下列問題： (1)植物微型繁殖技術屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術可以保持品種的________，繁殖種苗的速度________。離體的葉肉細胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細胞具有該植物的全部________。 (2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時，需要在超凈工作臺上進行，其原因是避免________的污染。 (3)微型繁殖過程中，適宜濃度的生長素單獨使用可誘導試管苗________，而與__________________配比適宜時可促進芽的增殖。若要抑制試管苗的生長，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長，需要使用的生長調(diào)節(jié)劑是________(填“脫落酸”或“2,4D”)。 (4)將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時間后，單株鮮重和光合作用強度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強度的變化趨勢是________，單株鮮重的變化趨勢是________。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機物的量________(填“能”或“不能”)滿足自身最佳生長的需要。 (5)據(jù)圖推測，若要在誘導試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應________(填“降低”或“增加”)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。 解析：(1)葉肉細胞具有全能性，具有該植物的全部遺傳信息，可經(jīng)組織培養(yǎng)成為完整個體。 (2)在組織培養(yǎng)全過程及將試管苗轉(zhuǎn)接到新培養(yǎng)基上時，要無菌操作，防止微生物污染。 (3)在微型繁殖中，不同階段要使用不同的激素。生長素可誘導生根，與細胞分裂素混合使用，在一定配比下可促進生芽。2,4D可促進愈傷組織生長。 (4)從題圖看出，隨蔗糖濃度增大，光合作用強度在下降，而單株鮮重是先增后降。培養(yǎng)基中不含蔗糖時，試管苗制造的有機物不能滿足自身需要。 (5)要提高試管苗光合作用能力，應適當降低蔗糖濃度。 答案：(1)遺傳特性　快　遺傳信息 (2)微生物　(3)生根　細胞分裂素　2,4D (4)逐漸減小　先增加后下降　不能　(5)降低 14．通過細胞工程技術，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。請完善下列實驗流程并回答問題： (1)A是________酶，B是________，D是具有________優(yōu)良性狀的幼芽。D長成的幼苗需要選擇的原因是 ________________________________________________________________________。 (2)由C形成植株的過程利用了________技術，形成愈傷組織需要經(jīng)過________過程，愈傷組織形成D需要經(jīng)過________過程。整個培養(yǎng)過程要在________條件下進行。 (3)植物體細胞融合成功的標志是____________________________________________。 目前植物體細胞雜交還存在許多問題沒有解決，如_____________________________， 盡管如此，這項新技術在________________________等方面取得的重大突破還是震撼人心的。 解析：圖中A是用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁，B是融合的原生質(zhì)體，C是雜種細胞，D是具有耐鹽性狀的雜種植株。 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 (2)植物組織培養(yǎng)　脫分化　再分化　無菌 (3)再生出新的細胞壁　不能按照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 15．“白菜—甘藍”是科學家用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強和易儲存等優(yōu)點。下面是“白菜—甘藍”培育過程示意圖，請完成下列問題： (1)由雜種細胞D培育成“白菜－甘藍”植株，采用的技術手段是____________________。該過程說明植物細胞具有____________________。 (2)在a過程中誘導原生質(zhì)體融合最常用的誘導劑是________，融合依據(jù)的原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)現(xiàn)提供以下材料和用具：紫色洋蔥鱗片葉、適宜濃度的蔗糖溶液、纖維素酶和果膠酶、蒸餾水、鑷子、顯微鏡、載玻片等，請你從中選擇合適的材料，完成下面檢驗是否已除去細胞壁實驗的方法步驟，并預測和解釋實驗結(jié)果。 主要實驗步驟： ①選取適宜濃度的蔗糖溶液，加入適量纖維素酶和果膠酶配制成細胞壁分解液。其中選取適宜濃度的蔗糖溶液而不用蒸餾水的理由是：適宜濃度的蔗糖溶液______________________________________。 ②檢驗細胞壁分解液除去細胞壁的方法。 第一步：用鑷子撕取一小塊紫色洋蔥鱗片葉放在載玻片中央，滴加適量細胞壁分解液，制成臨時裝片，得到實驗組裝片。 第二步：________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 第三步：____________________________________________________________________ _____________________________________________________。 結(jié)果預測和解釋：_________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 解析：(1)由雜種細胞培養(yǎng)成雜種植株用的方法是植物組織培養(yǎng)技術，依據(jù)的原理是植物細胞的全能性。(2)誘導細胞融合常用的方法有物理法和化學法，常用的誘導劑是聚乙二醇(PEG)，融合的原理是細胞膜的流動性。(3)在實驗過程中，要注意單一變量原則和對照原則，對于結(jié)果的觀察要考慮到細胞壁的作用。 答案：(1)植物組織培養(yǎng)　全能性 (2)聚乙二醇(PEG)　細胞膜的流動性 (3)①可防止原生質(zhì)體過度吸水漲破(保持原生質(zhì)體正常的形態(tài)) ②第二步：用適宜濃度的蔗糖溶液代替細胞壁分解液，其他操作同第一步，得到對照組裝片 第三步：在顯微鏡下觀察比較實驗組和對照組裝片洋蔥細胞的形態(tài) 結(jié)果預測和解釋：實驗組裝片的洋蔥細胞呈分散的紫色球形，表明細胞壁已被分解；對照組裝片的洋蔥細胞呈相互連接的紫色多邊形，表明細胞壁未被分解