2019-2020年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3.doc
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2019-2020年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3 目標(biāo)導(dǎo)航 1.以胡蘿卜的組織培養(yǎng)為例,簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理和過(guò)程。2.結(jié)合教材圖2-5,描述植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理和過(guò)程。 一、細(xì)胞工程和細(xì)胞的全能性(閱讀P32-34) 1.細(xì)胞工程的含義 原理和方法 細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué) 操作水平 細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平 目的 按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品 分類 植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程 2.細(xì)胞的全能性 (1)定義:具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 (2)植物細(xì)胞全能性實(shí)現(xiàn)的條件:離體、提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件和激素。 (3)影響全能性表達(dá)的原因:在特定的時(shí)間和空間條件下,細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì),從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。 二、植物組織培養(yǎng)(閱讀P34-36) 1.理論基礎(chǔ):植物細(xì)胞的全能性。 2.前提:離體的植物器官、組織、細(xì)胞。 3.條件:無(wú)菌和人工控制條件下、人工配制的培養(yǎng)基上、適宜的營(yíng)養(yǎng)條件。 4.結(jié)果:誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織、叢芽,最終形成完整植株。 5.胡蘿卜的組織培養(yǎng)過(guò)程 三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(閱讀P36-37) 1.概念:將不同種的植物體細(xì)胞,在一定條件下融合成雜種細(xì)胞,并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。 2.過(guò)程 (1)去壁:用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體。 (2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法 ①物理法:離心、振動(dòng)、電激等。 ②化學(xué)法:用聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)。 3.意義:克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 判斷正誤: (1)細(xì)胞工程是通過(guò)分子水平上的操作,按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。( ) (2)在理論上,生物的每個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛力。( ) (3)細(xì)胞全能性的大小依次是:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。( ) (4)植物的種子能發(fā)育成完整的植株,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。( ) (5)植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是基因的選擇性表達(dá)。( ) (6)離體的植物組織在一定的培養(yǎng)條件下分化出根和芽的過(guò)程屬于脫分化。( ) (7)植物體細(xì)胞雜交的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性。( ) (8)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有物理法(離心、振動(dòng)、電激等)和化學(xué)法(聚乙二醇處理)。( ) 答案 (1) (2)√ (3)√ (4) (5) (6) (7)√ (8)√ 一、植物組織培養(yǎng)技術(shù) 1.植物細(xì)胞的全能性 (1)原因:分化的體細(xì)胞(或細(xì)胞核)具有本物種個(gè)體發(fā)育所需要的全部基因。 (2)體現(xiàn):在適合條件(如離體狀態(tài)等)下,有些分化的細(xì)胞能恢復(fù)分裂、重新分化并發(fā)育成完整的新個(gè)體。 (3)全能性大小比較:①受精卵(全能性最高)>卵細(xì)胞(也具有較高的潛在全能性)>體細(xì)胞(全能性較低)。②未分化或分化程度低的細(xì)胞>分化程度高的體細(xì)胞。③植物細(xì)胞>動(dòng)物細(xì)胞;增殖的細(xì)胞>不增殖的細(xì)胞。④隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高,細(xì)胞的全能性逐漸減小。 2.植物組織培養(yǎng)的過(guò)程 外植體(離體的植物器官、組織或細(xì)胞)愈傷組織根、芽―→植物體。 名稱 過(guò)程 形成體特點(diǎn) 培養(yǎng)基 光 脫分化 由外植體脫分化為愈傷組織 排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán) 生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例適中 避光 再分化 由愈傷組織分化為幼苗或胚狀結(jié)構(gòu) 有根、芽或有生根發(fā)芽的能力 上述比例小 需光 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng) 發(fā)育成完整的植物體 由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子組成 自身產(chǎn)生各種激素 需光 3.植物組織培養(yǎng)的影響因素 (1)滅菌:①所有的實(shí)驗(yàn)用具嚴(yán)格滅菌。②接種過(guò)程嚴(yán)格的無(wú)菌操作。 (2)嚴(yán)格控制光照:在愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng),而在分化再生的階段一定要有光照。因?yàn)橛鷤M織誘導(dǎo)階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化,產(chǎn)生愈傷組織,若有光照則容易分化產(chǎn)生維管組織,不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。 (3)植物激素在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用 生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比值 作用效果 比值高時(shí) 有利于根的分化,抑制芽的形成 比值低時(shí) 有利于芽的分化、抑制根的形成 比值適中時(shí) 促進(jìn)愈傷組織的形成 1.請(qǐng)比較基因工程和細(xì)胞工程的概念,總結(jié)二者的不同。 答案 (1)操作水平:基因工程是分子水平的操作,細(xì)胞工程是細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平的操作。 (2)目的:基因工程的目的是創(chuàng)造出符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品,細(xì)胞工程的目的是按照人的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。 2.理論上每種活細(xì)胞都具有全能性,請(qǐng)分析細(xì)胞具有全能性的原因。 答案 活細(xì)胞都具有發(fā)育成該物種個(gè)體所需的全套遺傳物質(zhì)。 3.為什么在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性? 答案 在特定的時(shí)間和空間條件下,細(xì)胞內(nèi)的基因進(jìn)行選擇性表達(dá)。 4.結(jié)合胡蘿卜的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),思考下列問(wèn)題: (1)在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌,并且要求無(wú)菌操作? 答案 避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)消耗營(yíng)養(yǎng),且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。 (2)為什么切取胡蘿卜根的形成層?其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎? 答案 胡蘿卜根的形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織,其他部分如葉、花也能培養(yǎng)成小植株,只是稍微困難些。 (3)誘導(dǎo)愈傷組織的過(guò)程中是否都應(yīng)避光培養(yǎng)? 答案 不一定。用不同植物或同一植物不同部位的組織細(xì)胞,誘導(dǎo)出愈傷組織所需的條件不一定相同。 (4)若培養(yǎng)物取自植物的幼莖、葉片等含有葉綠體的部位,愈傷組織中是否會(huì)含有葉綠體? 答案 培養(yǎng)物經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后,失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞,愈傷組織中不含有葉綠體。 1.下圖表示四倍體蘭花葉片通過(guò)植物組織培養(yǎng)形成植株的過(guò)程,相關(guān)敘述中正確的是( ) A.②和③階段會(huì)發(fā)生減數(shù)分裂 B.①階段需生長(zhǎng)素而③階段需細(xì)胞分裂素 C.①階段有細(xì)胞增殖但無(wú)細(xì)胞分化 D.此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體 問(wèn)題導(dǎo)析 (1)圖中①是脫分化,②、③是再分化。②和③階段會(huì)發(fā)生有絲分裂。 (2)①階段和③階段都需生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素,只是二者比例不同。 (3)此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為單倍體。 答案 C 一題多變 判斷正誤: (1)植物體的細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體才體現(xiàn)了全能性。( ) (2)高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性。( ) (3)植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,其原因是所含基因不同。( ) (4)紫色糯性玉米種子培育成植株,這反映植物種子具有全能性。( ) 答案 (1)√ (2)√ (3) (4) 二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 1.植物體細(xì)胞雜交有關(guān)知識(shí)點(diǎn) 名稱 植物體細(xì)胞雜交 原理 細(xì)胞膜的流動(dòng)性(植物體細(xì)胞融合)、植物細(xì)胞的全能性(植物組織培養(yǎng)) 融合前處理 酶解法去壁 誘導(dǎo)方法 物理法、化學(xué)法 原理 第一步 原生質(zhì)體的制備 第二步 原生質(zhì)體的融合與篩選 第三步 雜種細(xì)胞的形成與培養(yǎng) 第四步 雜種植株的鑒定與篩選 用途 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,獲得具有優(yōu)良性狀的雜種植株 2.植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中的注意事項(xiàng) (1)原生質(zhì)體融合的原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。 (2)植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。 (3)與傳統(tǒng)有性雜交相比,其優(yōu)越性的表現(xiàn) ①克服植物遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙,打破了物種之間的生殖隔離。②擴(kuò)大遺傳重組的范圍。 (4)體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞,不管染色體、基因組還是染色體組都采用直接相加的方法。若一植物細(xì)胞含有2x條染色體,2個(gè)染色體組,基因型為Aabb,另一植物細(xì)胞含有2y條染色體,2個(gè)染色體組,基因型為ccDd,則新植株應(yīng)為異源四倍體,其體細(xì)胞中染色體為(2x+2y)條,4個(gè)染色體組,基因型為AabbccDd。 1.去除植物細(xì)胞壁為什么要用纖維素酶和果膠酶? 答案 因?yàn)橹参锛?xì)胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠;酶具有專一性,纖維素酶和果膠酶能夠催化分解細(xì)胞壁,而對(duì)細(xì)胞膜沒(méi)有破壞作用。 2.體細(xì)胞融合成功后培養(yǎng)基中共有5種細(xì)胞類型(A、B、AA、BB、AB),其中融合細(xì)胞類型有3種,而真正符合要求的是AB,因此要對(duì)融合細(xì)胞進(jìn)行篩選。 3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)屬于無(wú)性生殖還是有性生殖?屬于哪種變異類型?為什么說(shuō)雜種植株具有兩個(gè)親本的遺傳性狀? 答案 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)沒(méi)有生殖細(xì)胞的形成和結(jié)合,應(yīng)屬于無(wú)性生殖;變異類型應(yīng)是染色體數(shù)目的變異;由于含有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì),因此具有兩個(gè)親本的遺傳性狀。 4.培育新品種的過(guò)程中,遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德?tīng)柕倪z傳定律?為什么? 答案 不遵循。只有在有性生殖進(jìn)行減數(shù)分裂過(guò)程中才符合遺傳定律,而體細(xì)胞雜交沒(méi)有此過(guò)程。 5.回答下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的“白菜—甘藍(lán)”的相關(guān)問(wèn)題: (1)用傳統(tǒng)的方法可否產(chǎn)生? (2)“白菜—甘藍(lán)”為什么能表現(xiàn)出兩種植物的遺傳性狀? (3)融合成的雜種細(xì)胞內(nèi)染色體組成有何特點(diǎn)? 答案 (1)不能,因?yàn)椴煌锓N之間存在生殖隔離。 (2)體細(xì)胞雜交培育而成的“白菜—甘藍(lán)”具有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì),因此能表現(xiàn)出兩種植物的遺傳性狀。 (3)植物體細(xì)胞雜交后,染色體組數(shù)是兩個(gè)物種的總和,形成異源多倍體。因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)每條染色體仍然有其同源染色體,因此從理論上講均是可育的,但育性會(huì)降低。 6.區(qū)分植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的兩種方法 (1)看后代 ①植物組織培養(yǎng)是利用單一親本的組織或細(xì)胞,經(jīng)培養(yǎng)使之增殖、分化成為一個(gè)完整植株,為無(wú)性生殖過(guò)程,因此其后代一般均能保持該親本的遺傳特性。 ②植物體細(xì)胞雜交的本質(zhì)是將兩種不同來(lái)源的原生質(zhì)體,在人為條件下進(jìn)行誘導(dǎo)融合。由于植物細(xì)胞具有全能性,融合之后的雜種細(xì)胞可以再生出具有雙親性狀的雜種植株。 (2)看關(guān)系:雜種細(xì)胞需經(jīng)植物組織培養(yǎng)才能發(fā)育為具有雙親遺傳特性的雜種植株,否則將無(wú)任何意義,因此,植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)。 2.利用體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得了“番茄—馬鈴薯”雜種植株,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示,遺憾的是該雜種植株并非是想象中的地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯的“超級(jí)作物”。 (1)材料中所用到的植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用到原生質(zhì)體融合和__________________________技術(shù),該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是_________________________________________。 (2)圖中①步驟所示植物細(xì)胞用__________________除去細(xì)胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體。 (3)圖中②過(guò)程細(xì)胞兩兩融合時(shí),可出現(xiàn)________種融合細(xì)胞,要促進(jìn)雜種細(xì)胞分裂生長(zhǎng),培養(yǎng)基中應(yīng)有________和________兩類激素。 (4)由雜種細(xì)胞培育成試管苗,需要經(jīng)過(guò)細(xì)胞的④________和⑤________過(guò)程。其中⑤過(guò)程必須給予光照,其原因是________能利用光能制造有機(jī)物,供試管苗生長(zhǎng)發(fā)育。 (5)利用馬鈴薯和番茄的______________得到單倍體植株,然后取單倍體植株細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交,再用________處理之后也可得到可育的“番茄—馬鈴薯”雜種植株。 問(wèn)題導(dǎo)析 (1)植物體細(xì)胞雜交要應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)才能得到雜種植株,其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。 (2)細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此用纖維素酶和果膠酶可以特異性地去除細(xì)胞壁。 (3)甲、乙兩種細(xì)胞融合時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)三種情況:甲、甲融合,乙、乙融合,甲、乙融合,其中甲、乙融合類型的細(xì)胞才是最終需要的雜種細(xì)胞;植物組織培養(yǎng)過(guò)程中需要的激素主要有兩種:生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。 (4)雜種細(xì)胞經(jīng)脫分化和再分化過(guò)程形成完整植株,愈傷組織再分化成幼苗時(shí)需要光照合成葉綠素以進(jìn)行光合作用。 (5)利用花藥離體培養(yǎng)得到的二倍體的單倍體植株一般不可育,需用秋水仙素處理使染色體加倍才可育。 答案 (1)植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞的全能性 (2)纖維素酶和果膠酶 (3)3 細(xì)胞分裂素 生長(zhǎng)素 (4)脫分化 再分化 葉綠體 (5)花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素 一題多變 依據(jù)上圖判斷: (1)植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點(diǎn)是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。( ) (2)雜種細(xì)胞經(jīng)過(guò)④和⑤過(guò)程可以培育成雜種植株說(shuō)明雜種細(xì)胞具有全能性。( ) (3)盡管愈傷組織可以進(jìn)行光合作用,但其培養(yǎng)基中仍需要糖類、氨基酸等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。( ) (4)若A的基因型為Rr,B的基因型為Yy,則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy。( ) (5)雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁,在此過(guò)程中活躍的細(xì)胞器是核糖體。( ) 答案 (1)√ (2)√ (3) (4)√ (5) 1.如圖為植物組織培養(yǎng)過(guò)程,有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ) A.B試管中細(xì)胞全能性最高 B.D試管中培育出的個(gè)體都是純合子 C.A→B的過(guò)程不需要光照 D.A→D的細(xì)胞分裂都是有絲分裂 答案 B 解析 試管中的試管苗來(lái)源相同,都是通過(guò)植物組織培養(yǎng)培育而成的,植株的基因型相同,但不一定是純合子。 2.下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述,正確的是( ) A.植物體只有高度分化的體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 B.植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,其原因是所含基因不同 C.植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ) D.高度分化的植物細(xì)胞隨時(shí)可能表現(xiàn)出全能性 答案 C 解析 植物細(xì)胞的全能性是指高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植物體的潛能,實(shí)際上只要植物細(xì)胞含有本物種生長(zhǎng)發(fā)育的全套基因就應(yīng)具有全能性,如配子;植物體內(nèi)所有體細(xì)胞均來(lái)源于同一受精卵的有絲分裂,遺傳物質(zhì)應(yīng)相同。高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性。 3.植株甲是二倍體水稻,利用植株甲獲得了植株乙,而后利用植株甲和乙又獲得植株丙和丁。培養(yǎng)過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.用秋水仙素處理植株甲的雌蕊柱頭可獲得植株乙 B.植株丙與植株丁的體細(xì)胞中染色體組的數(shù)目相同 C.植株丁的花藥離體培養(yǎng)可得到植株丙 D.獲得植株丙和植株丁的過(guò)程都屬于有性生殖 答案 C 解析 用秋水仙素處理植株甲萌發(fā)的種子或幼苗可得到植株乙;圖示丙植株體細(xì)胞中染色體組數(shù)應(yīng)為3,而丁植株體細(xì)胞中染色體組數(shù)應(yīng)為6;獲得植株丙為有性生殖,獲得植株丁的過(guò)程為無(wú)性生殖。 4.科學(xué)家利用細(xì)胞工程培育了“白菜—甘藍(lán)”雜種植株,如圖所示,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)由D形成F過(guò)程所依據(jù)的原理是______________,從本質(zhì)上講,“白菜—甘藍(lán)”雜種植株具有的性狀是__________________的結(jié)果。 (2)若“白菜—甘藍(lán)”雜種植株為四倍體,則該植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株是________倍體。 (3)“白菜—甘藍(lán)”雜種植株的食用部分是葉,但葉又易受昆蟲(chóng)危害而影響產(chǎn)量,科學(xué)家又利用基因工程培育出帶有抗蟲(chóng)基因的“白菜—甘藍(lán)”植株,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢測(cè)此植株的抗蟲(chóng)基因是否表達(dá)。 ①取昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)放到帶有抗蟲(chóng)基因的“白菜—甘藍(lán)”植株甲上,再取等量生活狀態(tài)基本一致的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)放在______________________________植株乙上。 ②適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,分別觀察_____________________________________________的生活情況。 ③若________________________________________________________________________, 說(shuō)明甲植株的抗蟲(chóng)基因未得到表達(dá);若_______________________________________________ __________________,說(shuō)明甲植株的抗蟲(chóng)基因得到表達(dá)。 答案 (1)細(xì)胞的全能性 基因選擇性表達(dá) (2)單 (3)①長(zhǎng)勢(shì)相似的普通“白菜—甘藍(lán)”?、诶ハx(chóng)幼蟲(chóng) ③甲、乙植株上昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)均正常生活 甲植株上昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)死亡,乙植株上昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)正常生活(②、③其他答案合理即可) 解析 (1)D→F的過(guò)程說(shuō)明細(xì)胞具有全能性,雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(2)凡是由未受精的配子發(fā)育而成的個(gè)體都是單倍體。(3)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則、等量原則及單一變量原則。 基礎(chǔ)鞏固 1.在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過(guò)程中,下列哪一項(xiàng)條件一般是不需要的( ) A.消毒滅菌 B.適宜的溫度 C.充足的光照 D.適宜的養(yǎng)料和激素 答案 C 解析 由于此階段形成的是愈傷組織,并沒(méi)有形成具有根、莖、葉的植物體,因此一般不需要光照。 2.生物體內(nèi)細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,而是分化為不同的組織、器官,這是因?yàn)? ) A.細(xì)胞喪失了全能性 B.基因的選擇性表達(dá) C.不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同 D.在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期,細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化 答案 B 解析 生物體內(nèi)的細(xì)胞表現(xiàn)不出全能性,是因?yàn)榘l(fā)生了基因的選擇性表達(dá)而分化為不同的組織和器官。 3.下列屬于組織培養(yǎng)的是( ) A.花粉培養(yǎng)成單倍體植株 B.植物的枝條插到土里發(fā)育成新的個(gè)體 C.根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D.未受精的卵發(fā)育成個(gè)體 答案 A 解析 B項(xiàng)不是在無(wú)菌和人工控制條件下發(fā)育的,是在正常環(huán)境下,所以仍屬自然發(fā)育過(guò)程。C項(xiàng)是通過(guò)細(xì)胞的分化形成組織的過(guò)程。D項(xiàng)中未受精的卵發(fā)育成個(gè)體在自然條件下也可發(fā)生,屬于有性生殖中的孤雌生殖。 4.植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過(guò)程的順序及誘導(dǎo)的植物激素分別是( ) ①體細(xì)胞全能性 ②離體植物器官、組織或細(xì)胞?、鄹?、芽?、苌L(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素?、萆L(zhǎng)素和乙烯?、抻鷤M織?、咴俜只、嗝摲只、嶂参矬w A.①、②⑦⑥⑧③⑨、④ B.①、②⑧⑥⑦③⑨、④ C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D.①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤ 答案 B 解析 植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性;培養(yǎng)過(guò)程的順序是離體植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織,愈傷組織再分化得到根、芽,由根、芽分化成植物體;所用激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。 5.植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問(wèn)題有( ) A.去掉細(xì)胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體 B.將雜種細(xì)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.尚未培育出屬間雜種植物 答案 C 解析 目前植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的雜種植株并沒(méi)有完全表現(xiàn)出人們所需要的性狀。 6.植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是( ) A.形成新的細(xì)胞壁 B.細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合 C.細(xì)胞核發(fā)生融合 D.細(xì)胞膜發(fā)生融合 答案 A 解析 植物體細(xì)胞融合的過(guò)程既有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)的融合,又有細(xì)胞核的融合。植物細(xì)胞最外層為細(xì)胞壁,融合前應(yīng)去掉細(xì)胞壁,融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁。 7.下圖所示為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過(guò)程,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.A細(xì)胞和B細(xì)胞誘導(dǎo)融合前要先去除細(xì)胞壁,可用纖維素酶和果膠酶處理 B.從A細(xì)胞和B細(xì)胞到C細(xì)胞的過(guò)程中,常用離心、振動(dòng)、電激或聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)融合 C.A細(xì)胞和B細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁 D.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細(xì)胞 答案 D 解析 植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此細(xì)胞融合前需先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁;誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合時(shí)常用物理法或化學(xué)法;融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁;植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得雜種植株。 鞏固提升 8.下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述,不正確的是( ) A.受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體,因此全能性最高 B.生物體內(nèi)細(xì)胞由于分化,全能性不能表達(dá) C.卵細(xì)胞與受精卵一樣,細(xì)胞未分化,全能性很高 D.植物細(xì)胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性 答案 C 解析 卵細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞,并不是未分化的細(xì)胞。 9.下圖表示基因型為AaBb的水稻的花藥通過(guò)無(wú)菌操作,接入試管后,在一定條件下形成試管苗的培育過(guò)程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.愈傷組織是花粉細(xì)胞通過(guò)有絲分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán) B.在愈傷組織的形成過(guò)程中,必須從培養(yǎng)基中獲得水、無(wú)機(jī)鹽和小分子的有機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) C.為促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長(zhǎng),在培養(yǎng)基中應(yīng)加入適宜濃度的生長(zhǎng)素等激素 D.試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb 答案 D 解析 花粉是通過(guò)減數(shù)分裂形成的,其基因型為AB或Ab或aB或ab,由花粉發(fā)育而來(lái)的個(gè)體未經(jīng)秋水仙素處理,是單倍體。 10.1858年,美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù),將二倍體胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng),最終發(fā)育成完整的新植株(如右圖)。下列關(guān)于這一科學(xué)事實(shí)敘述中,錯(cuò)誤的是( ) ①該實(shí)驗(yàn)證明了植物細(xì)胞具有全能性?、诖朔N生殖產(chǎn)生的后代有廣泛的變異?、垌g皮部細(xì)胞通過(guò)減數(shù)分裂增加數(shù)目?、艽朔N生殖產(chǎn)生的后代能保持親本的性狀 A.② B.②③ C.②④ D.③④ 答案 B 解析 體細(xì)胞組織培養(yǎng)屬于無(wú)性生殖,其后代能保持親本的性狀,變異性?。惑w細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂。 11.A種植物細(xì)胞(基因型為Aa)、B種植物細(xì)胞(基因型為Bb)去掉細(xì)胞壁后,誘導(dǎo)兩種細(xì)胞的原生質(zhì)體融合,形成單核的雜種細(xì)胞。則經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)得到的雜種植株是( ) A.二倍體,基因型為AaBb B.二倍體,基因型為AAaaBBbb C.四倍體,基因型為AaBb D.四倍體,基因型為AAaaBBbb 答案 C 解析 雜種植株為四倍體,基因型為AaBb。 12.下圖是“白菜—甘藍(lán)”雜種植株的培育過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是( ) A.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)已經(jīng)能使雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 B.愈傷組織是由排列緊密的薄壁細(xì)胞組成 C.上述過(guò)程中包含了有絲分裂、細(xì)胞分化和減數(shù)分裂等過(guò)程 D.“白菜—甘藍(lán)”雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 答案 D 解析 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)還不能使雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀;愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成的;在“白菜—甘藍(lán)”雜種植株幼苗的培育過(guò)程中有細(xì)胞的有絲分裂和細(xì)胞分化,但不進(jìn)行減數(shù)分裂。 13.下圖表示胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過(guò)無(wú)菌操作接入試管后,在一定的條件下,形成試管苗的培育過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng),培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括________和小分子有機(jī)物,激素包括細(xì)胞分裂素和________兩類植物激素。 (2)此過(guò)程依據(jù)的原理是________________________________________________。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是_________________________________________________, B階段除了細(xì)胞分裂外,還進(jìn)行細(xì)胞____________________________________等。 (3)此過(guò)程要無(wú)菌操作,主要是指對(duì)________進(jìn)行滅菌消毒。B階段需要光照,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)試管苗的根細(xì)胞沒(méi)有葉綠素,而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素,這是基因____________的結(jié)果。 答案 (1)無(wú)機(jī)物 生長(zhǎng)素 (2)細(xì)胞的全能性 有絲分裂 分化 (3)培養(yǎng)基 芽發(fā)育成葉,葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件 (4)選擇性表達(dá) 解析 植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細(xì)胞接種到經(jīng)消毒滅菌的培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基含有供組織細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所需要的無(wú)機(jī)物和小分子有機(jī)物,還有調(diào)節(jié)細(xì)胞脫分化和再分化的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。由外植體發(fā)育成試管苗,脫分化階段細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,再分化階段愈傷組織細(xì)胞經(jīng)有絲分裂和分化形成試管苗,此階段需要光照,原因是葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件。 14.據(jù)下圖回答問(wèn)題: (1)過(guò)程①②是用________________處理細(xì)胞的細(xì)胞壁,后經(jīng)③過(guò)程誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,實(shí)際融合的過(guò)程中原生質(zhì)體可能會(huì)形成____________種細(xì)胞團(tuán)(只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合的情況)。④是________________的過(guò)程,與此過(guò)程密切相關(guān)的細(xì)胞器主要是____________。 (2)在⑤過(guò)程培養(yǎng)中,除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外,還需要在培養(yǎng)基中加入________________________________________________________________________。 同時(shí),在培養(yǎng)過(guò)程中,除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外,成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過(guò)程中必須保證________________________________________________________________________。 (3)若番茄細(xì)胞內(nèi)含A條染色體,馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含B條染色體,將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法培育(假設(shè)能成功),得到的后代應(yīng)含_____________________________________________條染色體,還必須用__________________來(lái)處理幼苗,才能得到可育的“番茄—馬鈴薯”植株,此時(shí)體細(xì)胞中含有________條染色體。 (4)若番茄是二倍體,馬鈴薯是四倍體,則雜種植株為_(kāi)_______倍體。 答案 (1)纖維素酶、果膠酶 3 再生出細(xì)胞壁 高爾基體 (2)植物激素 無(wú)菌 (3)(A+B)/2 秋水仙素 A+B (4)六 解析 (1)分析題圖可知,圖中①②表示用酶解法去除細(xì)胞壁的過(guò)程,此過(guò)程中所用的酶是纖維素酶和果膠酶。③過(guò)程是人工誘導(dǎo)細(xì)胞融合的過(guò)程,如果只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合的情況,則會(huì)有“番茄—番茄”細(xì)胞、“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞、“馬鈴薯—馬鈴薯”細(xì)胞三種細(xì)胞團(tuán);④是融合后的原生質(zhì)體重新生出細(xì)胞壁的過(guò)程,植物細(xì)胞中的高爾基體與細(xì)胞壁的形成關(guān)系密切。(2)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中除提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外,還需要提供一定配比的植物激素和無(wú)菌的環(huán)境。(3)由減數(shù)分裂和受精作用的知識(shí)可知,番茄和馬鈴薯如果雜交成功,則子代應(yīng)包含(A+B)/2條染色體,由于這些染色體中無(wú)同源染色體,因此只有通過(guò)秋水仙素誘導(dǎo)等方法使染色體加倍才可育,此時(shí)體細(xì)胞中染色體數(shù)為(A+B)條。(4)二倍體番茄和四倍體馬鈴薯體細(xì)胞雜交得到的是異源六倍體。 走進(jìn)高考 15.判斷下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述: (1)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞全能性(xx江蘇卷,22A)( ) (2)愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞(xx江蘇卷,16A)( ) (3)二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株(xx江蘇卷,16B)( ) 答案 (1)√ (2) (3) 16.(xx上海卷,22)下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的表述,錯(cuò)誤的是( ) A.外植體可以來(lái)自于植物的任何細(xì)胞 B.培養(yǎng)應(yīng)在無(wú)菌條件下進(jìn)行 C.以花粉作為外植體可得到單倍體植株 D.不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例不同 答案 A- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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