2018-2019學年高中生物 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課堂演練 新人教版選修3.doc

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2.1.2 植物細胞工程的實際應用 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?、萆a(chǎn)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(chǎn)雜種植物，利用植物細胞培養(yǎng)生產(chǎn)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(chǎn)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　②獲取大量的脫毒苗?、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(shù)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(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)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(jīng)過再分化產(chǎn)生特定的組織細胞后才能產(chǎn)生特定的細胞產(chǎn)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(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)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(chǎn)生所需要的產(chǎn)物即可，不需要再分化。 答案：C 5．如圖表示植物組織培養(yǎng)過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1)通過組織培養(yǎng)技術進行植物繁育，可以很好地保持親本的優(yōu)良性狀，原因是_____________________________________________ _____________________________________________________。 (2)過程①②中需要保持無菌狀態(tài)的是________，需要給予光照處理的是________，光照的目的是_____________________________ _____________________________________________________。 (3)B結(jié)構(gòu)用人工種皮加以包裹，可制成人工種子。人工種皮應該含有的物質(zhì)主要是___________________________________。 (4)選擇人參根作為外植體進行培養(yǎng)，在________(填字母)階段通過發(fā)酵可大量生產(chǎn)人參皂甙。 解析：(1)植物組織培養(yǎng)只涉及有絲分裂，其子代遺傳物質(zhì)與親代相同，所以能保持親本的優(yōu)良性狀。(2)植物組織培養(yǎng)過程中均需要保證無菌狀態(tài)，再分化階段需要進行光照，有利于葉綠素的形成。(3)胚狀體萌發(fā)初期需要分解有機物，以獲得物質(zhì)能量，人工種皮應該主要含有糖類等有機物。(4)在愈傷組織階段通過發(fā)酵可大量生產(chǎn)人參皂甙。 答案：(1)植物組織培養(yǎng)只涉及有絲分裂過程，其子代遺傳物質(zhì)與親代相同　(2)①②?、凇∮欣谌~綠素的形成　(3)糖類等有機物　(4)A 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(chǎn)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(jīng)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(jié)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(jié)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(chǎn)上受季節(jié)的限制，而人工種子的生產(chǎn)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(chǎn)，為此農(nóng)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(jù)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(zhì)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(jù)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(jié)構(gòu)，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．應用植物組織培養(yǎng)技術，不僅可實現(xiàn)種苗的快速繁殖、培育無病毒植株，也可加快作物及苗木育種。下面是培育柑橘耐鹽植株的實驗流程： 莖段→→耐鹽植株 據(jù)此回答下列問題： (1)愈傷組織是由離體的莖段經(jīng)________過程形成的，此時愈傷組織細胞________(填“具有”或“不具有”)細胞的全能性。 (2)對愈傷組織進行了兩次處理，處理1中γ射線照射的目的是________________，用γ射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織，原因是____________________________________________________ _______________；處理2中添加的物質(zhì)X為________。 (3)植物組織培養(yǎng)技術也被廣泛應用于其他作物的育種中。在培育白菜—甘藍、三倍體無子西瓜、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得的抗蟲棉中，必須用到植物組織培養(yǎng)技術的是________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)離體的莖段經(jīng)過脫分化過程可形成愈傷組織，此時愈傷組織具有未分化的特點，細胞依然具有較高的全能性。(2)圖中對愈傷組織進行了兩次處理，第一次處理是用γ射線照射誘發(fā)愈傷組織細胞發(fā)生基因突變。愈傷組織細胞分裂能力強，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而發(fā)生基因突變。第二次處理是抗鹽接種實驗，即在培養(yǎng)基中加入氯化鈉，適應一定濃度鹽的愈傷組織才可以生長，不適應的愈傷組織死亡。(3)作物育種研究中常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將含抗蟲基因的Ti質(zhì)粒導入到植物體細胞中，再利用植物組織培養(yǎng)技術獲得抗蟲的農(nóng)作物。運用細胞工程培育白菜—甘藍雜種植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術將雜種細胞培養(yǎng)成雜種植株。 答案：(1)脫分化　具有 (2)誘發(fā)基因突變　愈傷組織細胞分裂能力強，易誘發(fā)基因突變　NaCl(或鹽) (3)白菜—甘藍、抗蟲棉 7．藍莓中富含的花青素能有效地改善視力，下面為科學家利用植物組織培養(yǎng)的方法，大量培養(yǎng)藍莓具體流程的文字圖解。請據(jù)此回答下列問題： 藍莓組織愈傷組織長出叢芽生根移栽成活 (1)用于離體培養(yǎng)的藍莓組織叫作________，該技術的原理是________。 (2)配制MS培養(yǎng)基時，應加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機鹽、維生素、有機物等營養(yǎng)物質(zhì)，蔗糖除作為碳源外，還具有________________的功能。常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基，這三種培養(yǎng)基的主要差異是__________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)圖中藍莓組織要經(jīng)過消毒處理后才能進行培養(yǎng)。其①過程中，細胞的分化程度會________(填“升高”“降低”或“不變”)。 (4)愈傷組織經(jīng)過②③過程重新分化成根或叢芽的過程叫________。 解析：(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性，用于離體培養(yǎng)的組織叫作外植體。(2)配制MS培養(yǎng)基時，應加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機鹽、維生素、有機物等營養(yǎng)物質(zhì)，蔗糖除作為碳源外，還具有提供能量和維持滲透壓的功能。常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基，這三種培養(yǎng)基的主要差異是生長素和細胞分裂素的用量及比例不同。(3)圖中①過程是脫分化形成愈傷組織的過程，高度分化的細胞恢復分裂能力，則分化程度降低。(4)圖中②③過程是愈傷組織經(jīng)過再分化形成叢芽或根的過程。 答案：(1)外植體　植物細胞具全能性 (2)提供能量和維持滲透壓　生長素和細胞分裂素的用量及比例不同 (3)降低 (4)再分化 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(chǎn)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(chǎn)生________變異的特性，但二者的本質(zhì)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(chǎn)生可遺傳變異的特性，但前者是不定向變異，后者是根據(jù)人們的意愿，實現(xiàn)定向變異。 答案：(1)誘變育種　基因工程育種(轉(zhuǎn)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(shù)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(jīng)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(jīng)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(zhì)體。誘導融合后，原生質(zhì)體需要經(jīng)過脫分化過程形成愈傷組織，然后經(jīng)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(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，無法形成正常配子導致不育。 (3)經(jīng)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(zhì)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(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常，而后者染色體聯(lián)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)