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2019-2020年高中生物 專題2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課時作業(yè) 新人教版選修3 1．以下不能說明細(xì)胞全能性的實驗是(　　) A．玉米花粉粒培育出植株 B．轉(zhuǎn)入貯存蛋白基因的向日葵細(xì)胞培育出植株 C．燒傷病人的健康細(xì)胞培養(yǎng)出皮膚 D．柳樹的嫩枝插入土中能逐漸長成一株大樹 解析：選C。考查細(xì)胞全能性的概念。細(xì)胞的全能性是指生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞發(fā)育成完整個體的潛能。玉米花粉粒培育出植株、向日葵細(xì)胞培育出植株、柳樹的嫩枝插入土中能逐漸長成一株大樹都是全能性的體現(xiàn)，只有C選項沒有得到完整個體，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。 2. 從基因型為Aa的某種植物營養(yǎng)器官中獲取細(xì)胞，顯微鏡觀察結(jié)果如圖所示。下列對該圖示細(xì)胞的敘述錯誤的是(　　) A．X和Z細(xì)胞的形態(tài)不同，但核DNA一般相同 B．將X和Y細(xì)胞融合并經(jīng)組織培養(yǎng)形成的植株為四倍體 C．將Y細(xì)胞離體培養(yǎng)成幼苗后用秋水仙素處理，所得植株可產(chǎn)生3種配子 D．若將X細(xì)胞離體培養(yǎng)成完整植株，培養(yǎng)過程要用纖維素酶和果膠酶處理 解析：選D。X、Y、Z細(xì)胞來自同一個受精卵，細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)相同；X和Y細(xì)胞融合，融合細(xì)胞含有4個染色體組；將Y細(xì)胞離體培養(yǎng)得到幼苗，幼苗用秋水仙素處理后染色體數(shù)目加倍，植株基因型為AAaa，產(chǎn)生的配子基因型為AA、aa、Aa；將X細(xì)胞培養(yǎng)成植株的過程利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不需用纖維素酶和果膠酶處理。 3．(xx福州高二檢測)如圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．b試管中細(xì)胞全能性最高 B．d試管中培育出的個體都是純合子 C．a(chǎn)→b的過程需要激素的刺激 D．a(chǎn)→d的細(xì)胞分裂都是有絲分裂 答案：B 4．韌皮部細(xì)胞是高度分化的植物細(xì)胞，用韌皮部細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是(　　) A．該愈傷組織是細(xì)胞經(jīng)過脫分化和細(xì)胞分裂形成的 B．該愈傷組織的細(xì)胞沒有全能性 C．該愈傷組織由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成 D．該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結(jié)構(gòu) 解析：選B。愈傷組織是由離體的植物器官、組織或細(xì)胞通過細(xì)胞分裂產(chǎn)生的，此過程稱為植物細(xì)胞的脫分化。愈傷組織中的細(xì)胞排列疏松而無規(guī)則，主要是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。愈傷組織中雖然有些細(xì)胞發(fā)生分化，但仍具有全能性，在一定條件下繼續(xù)培養(yǎng)，細(xì)胞會發(fā)生再分化，生成芽和根，進(jìn)而發(fā)育成完整植株。愈傷組織的形態(tài)發(fā)生方式主要有不定芽方式和胚狀體方式兩種。其中，胚狀體方式是指由愈傷組織細(xì)胞誘導(dǎo)分化出具有胚芽、胚根和胚軸的胚狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而長成完整植株。 5. 美國科學(xué)家斯圖爾德曾經(jīng)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(如圖)。關(guān)于這一科學(xué)事實，下列敘述中錯誤的是(　　) ①該實驗證明了植物細(xì)胞具有全能性 ②此種生殖產(chǎn)生的后代有廣泛的變異 ③韌皮部細(xì)胞通過減數(shù)分裂增加數(shù)目 ④此種生殖產(chǎn)生的后代能保持親本的性狀 A．②　　　　　　　　 B．②③ C．②④ D．③④ 解析：選B。體細(xì)胞組織培養(yǎng)屬于無性生殖，其后代能保持親本的性狀，變異性小；體細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂。 6．(xx寧波高二檢測)如圖為植物組織培養(yǎng)的過程。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(　　) A．⑤植株根尖細(xì)胞的全能性比①植株根尖細(xì)胞的強(qiáng) B．②試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調(diào)節(jié)劑，不含有機(jī)物 C．③試管中的細(xì)胞能進(jìn)行減數(shù)分裂 D．調(diào)節(jié)④培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例可誘導(dǎo)產(chǎn)生不同的植物器官 解析：選D。⑤植株根尖細(xì)胞的全能性與①植株根尖細(xì)胞的相同；②試管的培養(yǎng)基中含有植物生長調(diào)節(jié)劑和有機(jī)物等；③試管中的細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式為有絲分裂；調(diào)節(jié)④培養(yǎng)基中植物生長調(diào)節(jié)劑的比例，可誘導(dǎo)產(chǎn)生根和芽。 7．下列有關(guān)植物體細(xì)胞雜交和生物個體雜交的比較中，不正確的是(　　) A．植物體細(xì)胞雜交可以克服不同種生物之間的生殖隔離 B．植物體細(xì)胞雜交獲得的是雜種細(xì)胞，生物個體雜交獲得的是生物個體 C．生物個體雜交屬于有性生殖，而植物體細(xì)胞雜交屬于無性生殖 D．植物體細(xì)胞雜交可發(fā)生在不同種植物個體之間，生物個體雜交只能在同種生物個體之間 解析：選B。植物體細(xì)胞雜交是在不同種的細(xì)胞之間進(jìn)行，因而克服了不同種生物之間的生殖隔離，植物體細(xì)胞雜交的最終目的是獲得雜種植株而不是雜種細(xì)胞。植物體細(xì)胞不屬于生殖細(xì)胞，因而體細(xì)胞雜交屬于無性生殖。植物體細(xì)胞雜交如果發(fā)生在同種生物個體之間，則得到的個體是同源多倍體，否則可認(rèn)為是異源多倍體，不同種的生物個體由于存在生殖隔離，因而不能有性雜交。 8．將煙草和大豆的原生質(zhì)體混合后，將原生質(zhì)體轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上培養(yǎng)，使原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁，這時，在細(xì)胞混合物中，可用顯微鏡觀察到的細(xì)胞有(　　) ①煙草—大豆雜種細(xì)胞 ②煙草細(xì)胞 ③大豆細(xì)胞 ④煙草—煙草細(xì)胞 ⑤大豆—大豆細(xì)胞 A．①　　　　　　　　　　　 B．①②③ C．①④⑤ D．①②③④⑤ 解析：選D。解答本題必須明確以下要點：(1)原生質(zhì)體間的融合，可以是同種細(xì)胞之間，也可以是非同種細(xì)胞之間；(2)原生質(zhì)體有可能發(fā)生融合，也可能不發(fā)生融合。綜合以上兩點，①②③④⑤均有可能存在。 9．科學(xué)家把天竺葵的原生質(zhì)體和香茅草的原生質(zhì)體進(jìn)行誘導(dǎo)融合，培育出的驅(qū)蚊草含有香茅醛，能散發(fā)出一種特殊的氣味，達(dá)到驅(qū)蚊且對人體無害的效果。下列關(guān)于驅(qū)蚊草培育的敘述中，錯誤的是(　　) A．驅(qū)蚊草的培育屬于細(xì)胞工程育種，其優(yōu)點是能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 B．驅(qū)蚊草的培育過程要用到纖維素酶、果膠酶、PEG等試劑或離心、振動、電激等方法 C．驅(qū)蚊草的培育過程是植物體細(xì)胞雜交，不同于植物組織培養(yǎng)，無愈傷組織和試管苗形成 D．驅(qū)蚊草不能通過天竺葵和香茅草雜交而獲得，是因為不同物種間存在生殖隔離 解析：選C。驅(qū)蚊草的培育過程是將兩種植物(天竺葵和香茅草)的細(xì)胞進(jìn)行融合，屬于植物體細(xì)胞雜交。植物細(xì)胞雜交后要對雜交細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，形成愈傷組織和試管苗。天竺葵和香茅草是兩個不同的物種，存在生殖隔離，相互之間不能進(jìn)行雜交。 10．有甲(基因型為aaBB)和乙(基因型為AAbb)兩品種的植物，取其花粉分別培養(yǎng)成植株，將它們的葉肉細(xì)胞制成原生質(zhì)體，并將兩者相混，使之融合，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán)。下列是不同品種細(xì)胞融合的基因型的是(　　) A．AaBb B．AAaaBBbb C．AAbb D．a(chǎn)aaaBBBB 解析：選A。甲的花粉培養(yǎng)成的植株基因型為aB，乙的花粉培養(yǎng)成的植株基因型為Ab，二者融合后的原生質(zhì)體的基因組成是AaBb。 11．(xx大連高二質(zhì)檢)如圖表示植物組織培養(yǎng)過程： (1)圖中①過程獲得的細(xì)胞是正常植物體經(jīng)________形成的，在這一過程中染色體的變化是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)要順利完成③過程，除了需要各種無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要在培養(yǎng)基中加入____________、____________(兩類不同功能的物質(zhì))。該過程形成的細(xì)胞與正常體細(xì)胞相比，具有________________________________的特點。 (3)從過程④的結(jié)果看，它的實質(zhì)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)某人在探究細(xì)胞脫分化和再分化的實驗中，得到了如下結(jié)果： ①只有細(xì)胞分裂素時，組織塊產(chǎn)生愈傷組織 ②細(xì)胞分裂素＝生長素時，愈傷組織不分化 ③細(xì)胞分裂素>生長素時，愈傷組織分化出芽 ④細(xì)胞分裂素<生長素時，愈傷組織分化出根 由實驗結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)減數(shù)分裂　染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中染色體數(shù)目是親代細(xì)胞中的一半 (2)有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)　植物激素　排列疏松、高度液泡化、細(xì)胞壁薄 (3)基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果 (4)植物激素的種類和含量不同，對愈傷組織的形成和分化的影響不同 12．據(jù)圖回答下列問題。 (1)過程①②是用____________處理植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，后經(jīng)③過程誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，實際融合的過程中原生質(zhì)體可能會形成____________種細(xì)胞團(tuán)(只考慮兩個細(xì)胞融合的情況)。④是____________的過程，與此過程密切相關(guān)的細(xì)胞器是____________。 (2)在⑤過程培養(yǎng)中，首先要經(jīng)過水分、無機(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，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個關(guān)鍵是操作過程必須保證________。 (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________來處理幼苗，才能得到可育的番茄—馬鈴薯植株，此時體細(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____________倍體。 解析：(1)分析題圖可知，圖中①②表示酶解法去除細(xì)胞壁的過程，此過程中所用的酶是纖維素酶和果膠酶。③過程是人工誘導(dǎo)細(xì)胞融合的過程，如果只考慮兩個細(xì)胞融合的情況，則會有“番茄—番茄”細(xì)胞、“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞、“馬鈴薯—馬鈴薯”細(xì)胞3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)過程中除提供必需的營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要提供一定配比的激素和無菌的環(huán)境。(3)由減數(shù)分裂和受精作用的知識可知，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同源染色體，因此只有通過秋水仙素誘導(dǎo)等方法使染色體加倍才可育，此時體細(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。 答案：(1)纖維素酶、果膠酶　3　再生出細(xì)胞壁　高爾基體　(2)激素　無菌　(3)(A＋B)/2　秋水仙素 A＋B　(4)六 13．(xx安徽師大附中摸底)如圖是“白菜—甘藍(lán)”(均為二倍體)雜種植株培育過程，及雜種植株在密閉玻璃溫室中一晝夜CO2濃度變化曲線。請據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)②過程常用的試劑是________________________________________________________________________。 (2)同白菜和甘藍(lán)的有性雜交后代相比，上述方法得到的新植株________(是、不是)可育的，這是因為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)據(jù)曲線分析，該植株開始積累有機(jī)物的時間在____________，積累有機(jī)物最多的時間在____________，該植株經(jīng)過一晝夜后，________(能、不能)積累有機(jī)物。 (4)與曲線中CO2濃度變化有關(guān)的細(xì)胞器是__________________，請寫出其增加膜面積的結(jié)構(gòu)名稱：________________。 解析：(1)②過程為原生質(zhì)體融合，常用的促融劑為聚乙二醇。(2)白菜和甘藍(lán)體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的是異源四倍體，其雜種細(xì)胞中有同源染色體存在，故可育。(3)b點CO2濃度開始下降，表明植物開始從外界吸收CO2進(jìn)行光合作用，故開始積累有機(jī)物。c點是曲線最低點，從c點以后開始有有機(jī)物的消耗，經(jīng)過一天的積累，到18時，有機(jī)物積累量最多。由于吸收量與釋放量一致，可見一晝夜后凈產(chǎn)量為零，故一晝夜后不能積累有機(jī)物。 答案：(1)聚乙二醇　(2)是　雜種細(xì)胞中有同源染色體，能產(chǎn)生正常的配子　(3)6時　18時　不能　(4)葉綠體和線粒體　基粒(或類囊體)和嵴 14．“白菜—甘藍(lán)”是科學(xué)家用細(xì)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(qiáng)和易儲存等優(yōu)點。如圖是“白菜—甘藍(lán)”培育過程示意圖，請完成下列問題： (1)由雜種細(xì)胞D培育成“白菜—甘藍(lán)”植株，采用的技術(shù)手段是________________。該過程說明植物細(xì)胞具有________。 (2)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(xì)胞壁實驗的方法步驟，并預(yù)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(xì)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(xì)胞壁分解液除去細(xì)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(xì)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(yù)測和解釋：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株用的方法是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性。(2)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(xì)胞壁的作用。 答案：(1)植物組織培養(yǎng)　全能性 (2)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(xì)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(xì)胞的形態(tài) 結(jié)果預(yù)測和解釋：實驗組裝片的洋蔥細(xì)胞呈分散的紫色球形，表明細(xì)胞壁已被分解；對照組裝片的洋蔥細(xì)胞呈相互連接的紫色多邊形，表明細(xì)胞壁未被分解