高考生物选修3现代生物科技专题221211植物细胞工程的基本技术.docx
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高考生物选修3现代生物科技专题221211植物细胞工程的基本技术
专题2细胞工程
2.1植物细胞工程
2.1.1
植物细胞工程的基本技术
1．培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是（）
A．组织培养B．细胞杂交
C．显微注射D．核移植
解析：
本题主要考查现代生物技术应用的相关知识。
由于植物分生组织中病毒很少或没有病毒，常用茎尖通过组织培养技术培育脱毒苗；细胞杂交通常用于培育杂种个体；显微注射技术常用于基因工程，培育转基因生物；核移植技术常用于培养克隆动物。
故只有A选项符合题意。
答案：
A2．在“胡萝卜的组织培养”实验中，用于培养的组织切块取自下列哪个部位（）
A．皮层B．韧皮层
C．形成层D．木质层
解析：
根据教材中的实验可知，用于胡萝卜组织培养的组织切块取自形成层（该部位细胞的分裂能力强、分化程度低，细胞的全能性较高），C正确。
答案：
C
3．下列属于植物组织培养的是（）
A．花粉培养成单倍体植株
B．芽发育成枝条
C．根尖分生区发育成成熟区
D．受精卵发育成植株
解析：
将花粉培养成单倍体植株，即花药离体培养，属于植物组织培养，A正确；芽发育成枝条是自然生长过程，不属于植物组织培养，B错误；根尖分生区发育成成熟区是自然生长过程，不属于植物组织培养，C错误；植物组织培养包括脱分化和再分化等过程，而受精卵是个体发育的起点，发育成植株无脱分化等过程，D错误。
答案：
A4．如图是四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图。
四倍体兰花叶片――①→愈伤组织――②→胚状体―③―→植株下列相关叙述中正确的是（）A．②阶段会发生减数分裂过程B．①阶段需生长素，而③阶段需细胞分裂素C．此过程体现了植物细胞具有全能性D．此兰花的花药经离体培养所得植株为二倍体解析：
②阶段细胞通过有丝分裂方式增殖，不能发生减数分裂，
A错误；①和③阶段都需要生长素和细胞分裂素，只是这两种激素的比例不同，B错误；图解显示的是植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，C正确；此兰花的花药经离体培养所得植株为单倍体，D错误。
答案：
C5．科学家用植物体细胞杂交的方法，将番茄的原生质体和马铃
薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株（如图），其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。
请据图回答下列问题：
（1）实现过程②的技术是，在此之前使用
酶处理细胞以去除细胞壁。
如果将已除去细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？
。
（2）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是，其中过程④相当于过程，⑤涉及的分裂方式为。
若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物
——紫杉醇，培养将进行到（填字母）。
（3）若番茄体细胞内含m条染色体，马铃薯体细胞内含n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞内含条染色体；若杂种细胞培
育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株属于几倍体植株？
。
（4）如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是
解析：
（1）由图示过程可知，过程②是诱导原生质体融合，在此过程之前要用纤维素酶和果胶酶处理两植物细胞去除细胞壁，得到原生质体；若将原生质体放入等渗溶液中，细胞将呈球状。
（2）利用杂种细胞培育成杂种植物的过程中，依据的是植物细胞的全能性原理，图中过程④是脱分化，⑤是再分化，此过程中细胞进行有丝分裂，若利用此技术生产紫杉醇只培养到图e即愈伤组织就可以。
（3）植物体细胞杂交所得到的杂种细胞，其内的染色体数是两融合细胞中染色体数目之和；若培育成的杂种植株是四倍体，该植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体，因为由配子（如花粉）发育而来的个体都是单倍体。
（4）利用同种植物的体细胞融合得到的植株是同源多倍体，更简单的方法可利用秋水仙素处理植物的萌发种子或幼苗。
答案：
（1）诱导原生质体融合纤维素酶和果胶球状
（2）植物细胞的全能性脱分化有丝分裂e
（3）m＋n单倍体（4）用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的番茄种子或幼苗
A级基础巩固
1．下图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形
成完整植株的过程。
下列有关叙述正确的是（）
A．过程①②表示脱分化，过程③表示再分化
B．过程①②需要照光
C．过程①②③说明花粉细胞具有全能性
D．通过过程③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离
解析：
图中过程①表示脱分化，②③表示再分化，A项错误；脱分化需要避光处理，再分化和植物生长需要照光，因此过程①需要避光，过程②、③需要照光，B项错误；过程①、②、③是植物组织培养过程，由花粉细胞最终获得了完整植物个体，说明花粉细胞具有全能性，C项正确；过程③获得的完整植株属于单倍体植株，高度不育，
不能自交产生后代，D项错误
答案：
C
2．下列有关植物细胞全能性的叙述，正确的是（）A．植物体只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能B．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同
C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础
D．高度分化的植物细胞随时可能表现出全能性
解析：
本题考查植物细胞全能性的原因、表达所需条件、应用，解题关键是对植物细胞的全能性有一个全面了解。
植物细胞的全能性是指高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植物体的可能性，实际上只要植物细胞含有本物种生长发育的全套基因就应具有全能性，如配子；植物体内所有体细胞均来源于同一受精卵的有丝分裂，遗传物质应相同。
高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性。
答案：
C
3．下图是甲、乙两种植物体细胞杂交的过程，下列有关分析不
正确的是（）
A．过程①表示用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B．过程②的原理为细胞膜的选择透过性
C．过程③是杂种细胞再生出细胞壁的过程
D．过程④和⑤分别表示脱分化、再分化过程解析：
过程①为酶解法去除细胞壁，利用了纤维素酶和果胶酶，
A正确；过程②为原生质体融合的过程，其原理是细胞膜的流动性，
B错误；过程③是杂种细胞再生出细胞壁的过程，C正确；过程④是脱分化过程，过程⑤是再分化过程，D正确。
答案：
B
4．下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下形成试管苗的培育过程。
下列相关叙述错误的
A．愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团
B．在愈伤组织的形成过程中，必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养物质
C．为促进花粉细胞分裂生长，在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素
D．试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb解析：
花粉是通过减数分裂形成的，其基因型为AB或Ab或aB或ab，由花粉发育而来的个体未经秋水仙素处理，是单倍体。
答案：
D
5．植物体细胞杂交是利用不同物种的两个体细胞融合成一个杂种细胞的过程。
该过程是指（）
A．不同植物的精子与卵细胞的融合B．不同植物的原生质体的融合C．完整的两个植物体细胞的融合D．植物花粉细胞的两两融合
解析：
精子与卵细胞属于生殖细胞，所以二者的融合不属于体细胞杂交；两个完整的植物体细胞由于有细胞壁无法融合，必须去除细胞壁，去除细胞壁的植物细胞叫原生质体，因而植物体细胞杂交的实质是不同植物的原生质体的融合。
答案：
B
B级能力训练
6．草莓使用传统的方式繁殖易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低、品质变差。
运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。
草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植体―①―→愈伤组织―②―→芽、根―→植株
请回答下列问题。
（1）微型繁殖培育无病毒草莓时，一般选取
作为外植体，其依据是
（2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和。
在配制好的培养基中，常常需要添加
，以有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。
接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是
（3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但
分化出了芽，其原因可能是
解析：
（1）植物组织培养无病毒幼苗时常采用根尖或茎尖部位，原因是这两个部位含病毒极少。
（2）MS培养基的主要成分包括大量元素、微量元素和有机物，在配制好的培养基中，常需要添加生长素和
细胞分裂素等植物激素。
植物组织培养也应注意无菌操作。
（3）生长
素与细胞分裂素的比值低时有利于芽的分化，生长素与细胞分裂素的比值高时有利于根的分化。
答案：
（1）茎尖（或根尖）茎尖（或根尖）病毒极少，甚至无病毒
（2）有机物植物激素外植体消毒不彻底
（3）培养基中生长素类物质用量与细胞分裂素类物质用量的比值偏低
7．下图表示植物组织培养过程，请据图回答下列问题：
这一过程中染色体的变化是
（2）要顺利完成③过程，除了需要各种无机营养物质外，还需要在培养基中加入、（两类不同功能的物
质）。
该过程形成的细胞与正常体细胞相比，具有
的特点。
（3）从过程④的结果看，它的实质是
（4）某人在探究细胞脱分化和再分化的实验中，得到了如下结果：
1只有细胞分裂素时，组织块产生愈伤组织
2细胞分裂素＝生长素时，愈伤组织不分化
3细胞分裂素＞生长素时，愈伤组织分化出芽
4细胞分裂素＜生长素时，愈伤组织分化出根由实验结果，你能得出什么结论？
解析：
（1）单倍体性细胞是减数分裂的结果，该过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，从而导致染色体数目减半。
（2）愈伤组织培
养基成分除无机物、有机物外还需加入植物激素。
（3）过程④为再分
化，其实质是基因的选择性表达。
（4）该实验结果显示，植物激素的种类及浓度配比对愈伤组织的形成和分化具有重要影响。
答案：
（1）减数分裂染色体复制一次，细胞分裂两次，子细胞中染色体数目是亲代细胞中的一半
（2）有机营养物质植物激素排列疏松、高度液泡化、细胞壁薄
（3）基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
（4）植物激素的种类和含量不同，对愈伤组织的形成和分化的影响不同
8．如图为植物体细胞杂交过程示意图。
据图回答：
（1）步骤①是
最常用的方法是。
_
（2）步骤②一般常用的化学试剂是，目的是
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是，其中步骤④相当于，步骤⑤相当于。
（4）原生质体融合的目的是获得。
远缘杂交的两个亲本
的遗传特征能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是。
（5）若远缘杂交亲本A和B都是二倍体，则杂种植株为
倍体。
（6）从理论上讲，杂种植株的育性为。
若运用传统有性
杂交方法能否实现？
，原因是
（7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传
物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？
。
为什么？
答案：
（1）去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体酶解法
（2）PEG诱导不同植物体细胞的原生质体融合
（3）植物组织培养脱分化再分化
（4）杂种细胞获得双亲的遗传物质（两个亲本的遗传物质）
（5）（异源）四
（6）可育不能不同种生物之间存在生殖隔离
（7）不遵循有性生殖的过程中进行减数分裂，才遵循孟德尔的遗传规律
9．回答下列有关植物组织培养的问题。
（1）用于植物组织培养的植物材料称为。
（2）组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为。
（3）在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素
Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：
1当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，
2；_
3。
_
（4）若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是
，则植物激素X的名称是。
（5）生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是
解析：
（1）植物组织培养是在离体情况下将植物组织、器官（称外植体）培育成一个个体的过程，所以用于植物组织培养的植物材料称为外植体。
（2）植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程。
其中脱分化是指组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程。
（3）由图可知：
1当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，未分化细胞群经分裂形成愈伤组织；
2当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞
群分化形成芽；
3当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根。
（4）由以上分析可知：
激素X是细胞分裂素，激素Y是生长素。
（5）试管苗是植物组织培养形成的，因为植物组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离，因此用试管苗能保留植物的优良性状。
答案：
（1）外植体
（2）去分化（脱分化）
（3）①未分化细胞群经分裂形成愈伤组织
②当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽
③当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根
（4）促进细胞的生长（伸长）细胞分裂素
（5）组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离
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