2019-2020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(shù)練習新人教版選修.doc

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2019-2020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(shù)練習新人教版選修 1．培育草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是(　　) A．組織培養(yǎng)　　　　 B．細胞雜交 C．顯微注射 D．核移植 解析：本題主要考查現(xiàn)代生物技術(shù)應用的相關(guān)知識。由于植物分生組織中病毒很少或沒有病毒，常用莖尖通過組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗；細胞雜交通常用于培育雜種個體；顯微注射技術(shù)常用于基因工程，培育轉(zhuǎn)基因生物；核移植技術(shù)常用于培養(yǎng)克隆動物。故只有A選項符合題意。 答案：A 2．以下不能說明細胞全能性的實驗是(　　) A．胡蘿卜韌皮部細胞培育出植株 B．紫色糯性玉米種子培育出植株 C．轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花細胞培育出植株 D．番茄與馬鈴薯體細胞雜交后培育出植株 解析：細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整生物體的潛能。能體現(xiàn)細胞全能性的最好實例是植物組織培養(yǎng)，離體的植物器官、組織或細胞經(jīng)過脫分化和再分化最終能形成一個完整的植株。A、C、D三項都要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)，故B項符合題意。 答案：B 3．下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A．愈傷組織是一團有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞 B．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 C．植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得 D．植物組織培養(yǎng)用的培養(yǎng)基成分和微生物所用的培養(yǎng)基成分相同 解析：愈傷組織是一團沒有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細胞，A項錯誤；二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到單倍體植物，而不是能穩(wěn)定遺傳的植株，B項錯誤；植物耐鹽突變體可通過添加適量NaCl的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選而獲得，C項正確；植物組織培養(yǎng)用的培養(yǎng)基成分和微生物所用的培養(yǎng)基成分不同，D項錯誤。 答案：C 4．將無根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時間后，應出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) 解析：細胞分裂素促進細胞分裂，誘導芽的分化；生長素可以促進不定根、側(cè)根的形成；此題中雖然培養(yǎng)基中沒有植物激素，但是植物幼苗葉片本身可以產(chǎn)生生長素，而細胞分裂素的產(chǎn)生部位在根尖，所以細胞分裂素不能產(chǎn)生，所以植物能夠在一段時間后長出少量的根而沒有出芽。 答案：B 5．科學家利用細胞工程培育“白菜—甘藍”雜種植株，如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。 (1)由D形成F過程所依據(jù)的原理是________________，從本質(zhì) 上講，“白菜—甘藍”雜種植株具有的性狀是________________的結(jié)果。 (2)若“白菜—甘藍”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”雜種植株的食用部分是葉，但葉又易受昆蟲危害而影響產(chǎn)量，科學家又利用基因工程培育出帶有抗蟲基因的“白菜—甘藍”植株，請你設計實驗，檢測此植株的抗蟲基因是否表達。 ①取昆蟲幼蟲放到帶有抗蟲基因的“白菜—甘藍”植株甲上，再取等量生活狀態(tài)基本一致的昆蟲幼蟲放在______________植株乙上。 ②適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，分別觀察________的生活情況。 ③若________________________________________，說明甲植株的抗蟲基因未得到表達；若___________________，說明甲植株的抗蟲基因得到表達。 解析：(1)將D雜種細胞培育成F雜種植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的原理是植物細胞的全能性；從本質(zhì)上講，“白菜—甘藍”雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達的結(jié)果。(2)由配子直接發(fā)育形成的個體為單倍體，因此該植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株是單倍體。(3)①實驗設計需要遵循對照原則和單一變量原則，該實驗的單一變量為帶有抗蟲基因的“白菜—甘藍”植株和普通“白菜—甘藍”植株，其他條件均要相同且適宜，因此植株乙為長勢相似的普通“白菜—甘藍”。②適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，分別觀察昆蟲幼蟲的生活情況。③若甲植株的抗蟲基因未得到表達，則甲、乙植株上昆蟲幼蟲均正常生活；若甲植株的抗蟲基因得到表達，則甲植株上昆蟲幼蟲死亡，乙植株上昆蟲幼蟲正常生活。 答案：(1)植物細胞的全能性　基因選擇性表達 (2)單 (3)①長勢相似的普通“白菜—甘藍”　②昆蟲幼蟲?、奂?、乙植株上昆蟲幼蟲均正常生活　甲植株上昆蟲幼蟲死亡，乙植株上昆蟲幼蟲正常生活 A級　基礎鞏固 1．如圖為某二倍體植株花藥中未成熟的花粉在適宜培養(yǎng)基上形成完整植株的過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①②表示脫分化，過程③表示再分化 B．過程①②需要照光 C．過程①②③說明花粉細胞具有全能性 D．通過過程③獲得的完整植株自交后代不會發(fā)生性狀分離 解析：圖中過程①表示脫分化，②③表示再分化，A項錯誤；脫分化需要避光處理，再分化和植物生長需要照光，因此過程①需要避光，過程②、③需要照光，B項錯誤；過程①、②、③是植物組織培養(yǎng)過程，由花粉細胞最終獲得了完整植物個體，說明花粉細胞具有全能性，C項正確；過程③獲得的完整植株屬于單倍體植株，高度不育，不能自交產(chǎn)生后代，D項錯誤。 答案：C 2．下列有關(guān)植物細胞全能性的敘述，正確的是(　　) A．植物體只有高度分化的體細胞才具有發(fā)育成完整個體的潛能 B．植物體內(nèi)某些體細胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同 C．植物細胞的全能性是植物體細胞雜交技術(shù)的理論基礎 D．高度分化的植物細胞隨時可能表現(xiàn)出全能性 解析：本題考查植物細胞全能性的原因、表達所需條件、應用，解題關(guān)鍵是對植物細胞的全能性有一個全面了解。植物細胞的全能性是指高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植物體的可能性，實際上只要植物細胞含有本物種生長發(fā)育的全套基因就應具有全能性，如配子；植物體內(nèi)所有體細胞均來源于同一受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)應相同。高度分化的植物細胞只有處于離體狀態(tài)時才有可能表現(xiàn)出全能性。 答案：C 3．如圖中的A、B為兩種二倍體植物，通過植物體細胞雜交技術(shù)形成C植株，③過程的原理及C含有的染色體組數(shù)分別是(　　) A．細胞膜的流動性；2 B．細胞的全能性；4 C．細胞增殖；4 D．基因的選擇性表達；3 解析：圖中③過程是由1個細胞長成1個個體，體現(xiàn)了細胞的全能性；另外此過程為兩種生物的體細胞進行融合，每個體細胞含有2個染色體組，融合后形成的雜種細胞應含有4個染色體組，為四倍體生物。 答案：B 4．下圖表示基因型為AaBb的水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的培育過程。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．愈傷組織是花粉細胞通過有絲分裂后形成的不規(guī)則的細胞團 B．在愈傷組織的形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機鹽和小分子的有機物等營養(yǎng)物質(zhì) C．為促進花粉細胞分裂生長，在培養(yǎng)基中應加入適宜濃度的生長素等激素 D．試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb 解析：花粉是通過減數(shù)分裂形成的，其基因型為AB或Ab或aB或ab，由花粉發(fā)育而來的個體未經(jīng)秋水仙素處理，是單倍體。 答案：D 5．如圖是植物體細胞雜交過程示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①需用纖維素酶和果膠酶溶液處理，且溶液的滲透壓略大于細胞液滲透壓 B．過程②可用聚乙二醇誘導原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細胞膜具有選擇透過性原理 C．過程③表示細胞壁的再生，④⑤需要根據(jù)生長發(fā)育進程更換不同的液體培養(yǎng)基 D．最終得到的植株相對于甲、乙而言，發(fā)生了染色體數(shù)目變異，因此不具有可育性 解析：①為去壁過程，需要將植物組織置于含纖維素酶和果膠酶的等滲溶液中，A項錯誤；過程②要用聚乙二醇等方法誘導原生質(zhì)體融合，主要依據(jù)細胞膜具有一定的流動性，B項錯誤；④為脫分化過程、⑤為再分化過程、⑥為個體發(fā)育過程，這三個過程需要根據(jù)生長發(fā)育進程更換不同的培養(yǎng)基，C項正確；最終得到的植株相對于甲、乙而言發(fā)生了染色體數(shù)目變異，屬于異源四倍體，可育，D項錯誤。 答案：C B級　能力訓練 6．如圖是植物組織培養(yǎng)的簡略表示。據(jù)此回答： (1)①表示________________________，它能被培養(yǎng)成為④的根本原因是__________________________________________________ ____________________________。 (2)②表示________________，它與①相比分化程度________，全能性________。 (3)若想制作人工種子，應該選用(填編號)________。 (4)若①是花藥，則④是____________，繼續(xù)對其使用________處理可獲得______正常植株，該過程稱為______________________。 (5)若利用此項技術(shù)制造治療燙傷、割傷的藥物—紫草素，培養(yǎng)將進行到(填編號)________。 解析：(1)①表示離體的植物組織或器官，它能被培養(yǎng)成為④的根本原因是植物細胞具有全能性。(2)②表示愈傷組織，它與①相比分化程度低，全能性高。(3)若想制作人工種子，應該選用③胚狀體。(4)若①是花藥，則④是單倍體植株，由于單倍體植株高度不育，對其使用秋水仙素處理可獲得純合的正常植株，該過程稱為單倍體育種。(5)若利用此項技術(shù)制造治療燙傷、割傷的藥物—紫草素，培養(yǎng)將進行到②愈傷組織。 答案：(1)離體的植物組織或器官　植物細胞具有全能性 (2)愈傷組織　低　高　(3)③　(4)單倍體植株　秋水仙素　純合子　單倍體育種　(5)② 7．我國植物學家將“藍色妖姬”(一種玫瑰)的莖尖細胞放在培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。 (1)過程③和④分別表示________和________。 (2)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入______________________________。 (3)從育種的角度看，植物組織培養(yǎng)與有性生殖相比，優(yōu)勢主要有(請列舉兩點)____________________________________________ _____________________________________________________。 (4)在植物組織培養(yǎng)的過程中，可以對__________進行化學或物理的誘變處理，促使其發(fā)生突變，再通過誘導分化形成植株，從中選育出優(yōu)良品種，這種作物新品種的培育方法屬于誘變育種。 (5)若將玫瑰的莖尖細胞換成玫瑰的花粉粒經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株，染色體加倍后當年便可得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，這種育種方法稱為____________，其優(yōu)點是__________________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)過程③表示脫分化過程，該過程形成的愈傷組織細胞分化程度低，全能性高；④表示再分化。(2)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入植物激素。(3)從育種的角度看，植物組織培養(yǎng)與有性生殖相比，優(yōu)勢主要有能保持親本的優(yōu)良性狀、能大量快速繁殖。(4)在植物組織培養(yǎng)的過程中，可以對愈傷組織進行化學或物理的誘變處理，促使其發(fā)生突變，再通過誘導分化形成植株，從中選育出優(yōu)良品種，這種作物新品種的培育方法屬于誘變育種。(5)若將玫瑰的莖尖細胞換成玫瑰的花粉粒經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株，染色體加倍后當年便可得到穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，這種育種方法稱為單倍體育種，其優(yōu)點是能明顯縮短育種年限。 答案：(1)脫分化　再分化 (2)植物激素 (3)能保持親本的優(yōu)良性狀、能大量快速繁殖 (4)愈傷組織 (5)單倍體育種　能明顯縮短育種年限 8．農(nóng)桿菌侵染植物細胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T－DNA插入到植物基因組中。圖示為利用農(nóng)桿菌培育轉(zhuǎn)基因植物的基本流程，請據(jù)圖作答。 (1)剪除Ti質(zhì)粒的某些片段、替換復制原點O與添加抗生素的抗性基因T的過程①中，需用______________處理DNA以防止DNA片段的自身環(huán)化，需用________________“縫合”雙鏈DNA片段的平末端。 (2)目的基因是指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因和一些_____________。由過程②形成的運載體中，目的基因的首端具有_______________識別和結(jié)合的部位。 (3)過程③常用________________處理使農(nóng)桿菌成為感受態(tài)細胞。在過程⑤⑥前，常采用__________________技術(shù)檢測農(nóng)桿菌和愈傷組織細胞中是否有目的基因及轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。 (4)過程④需對植物細胞做沖洗和_____處理，然后用__________去除細胞壁。 答案：(1)多種限制酶　TiDNA連接酶　(2)具調(diào)控作用的因子　RNA聚合酶　(3)Ca2＋(CaCl2溶液)　核酸分子雜交(基因探針)　(4)消毒　纖維素酶(和果膠酶) 9．口蹄疫是由RNA病毒引起的一種偶蹄動物傳染病?？茖W家嘗試利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)口蹄疫疫苗(其主要成分是該病毒的一種結(jié)構(gòu)蛋白VP1)，過程如圖所示。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖示②成功構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，需要用到的工具酶除限制性核酸內(nèi)切酶外，還需要__________________________________。 (2)圖示⑤代表的過程是________。經(jīng)過該過程形成的細胞所具有的主要特點是____________________________________________ _____________________________________________________。 (3)若要檢測轉(zhuǎn)化成功的番茄植株，除檢測標記基因的產(chǎn)物外，還可采用______________技術(shù)，檢測目的基因在番茄體內(nèi)是否轉(zhuǎn)錄。 (4)圖示⑤⑥⑦代表的過程所涉及的生物工程技術(shù)是_________。 (5)在該過程中，研究人員首先獲取了目的基因，并采用PCR技術(shù)，對目的基因進行擴增。該技術(shù)需要的條件是：引物、酶、原料和________，然后構(gòu)建基因表達載體。基因表達載體中，除了具有目的基因、啟動子和終止子之外，還需具有________________________。 (6)圖示①②③代表的過程所運用的遺傳學原理是________。 解析：(1)圖示②過程表示基因表達載體的構(gòu)建，該過程先要用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和質(zhì)粒，再用DNA連接酶將目的基因和載體連接起來形成重組質(zhì)粒。(2)在植物組織培養(yǎng)過程中，首先將番茄細胞通過⑤脫分化形成愈傷組織，愈傷組織細胞的分裂能力強，分化程度低，是一些無定形狀態(tài)的薄壁細胞。(3)若要檢測轉(zhuǎn)化成功的番茄植株，除檢測標記基因的產(chǎn)物外，還可采用分子雜交技術(shù)，檢測目的基因在番茄體內(nèi)是否轉(zhuǎn)錄。(4)圖示⑤⑥⑦過程表示植物組織培養(yǎng)，該技術(shù)屬于植物細胞工程的范疇。(5)利用PCR技術(shù)對目的基因進行擴增，其過程中需要的條件是：引物、酶、原料和模板，然后構(gòu)建基因表達載體。基因表達載體中，除了具有目的基因、啟動子和終止子之外，還需具有標記基因。(6)圖示①②③代表基因工程，基因工程運用了基因重組的遺傳學原理。 答案：(1)DNA連接酶　(2)脫分化　分裂能力強，分化程度低 (3)分子雜交　(4)植物細胞工程　(5)模板　標記基因　(6)基因重組