【全程方略】高中生物 2.1.1 植物细胞工程的基本技术课时提升训练 新人教版选修3(1).doc

课时训练速提升【基础达标】1.下列实例中能体现细胞全能性的是()用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株植物用种子进行繁殖烟草花药离体培养得到了单倍体植株a. b. c. d.2.(2013厦门高二检测)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3.植物组织培养过程中的脱分化是指()a.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程b.未成熟的种子经过长期培养,长出幼苗的过程c.植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程d.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程4.植物体细胞杂交要先除去细胞壁的原因是()a.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁b.细胞壁使原生质体失去活力c.细胞壁阻碍了原生质体的融合d.细胞壁阻碍了原生质体的发育5.下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是()a.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压b.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化c.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织d.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织遗传物质相同6.植物学家将胡萝卜的韧皮部细胞分离出来,将单个细胞放入特定培养基中培养,获得了许多完整的植株,这些植株的特点是()a.彼此性状极为相似 b.都是单倍体植株c.植株的变异频率较高 d.都是纯合子7.将烟草和大豆的原生质体混合后,将原生质体转移到适当的培养基上培养,使原生质体再生出细胞壁,这时,在细胞混合物中,可用显微镜观察到的细胞有()烟草大豆杂种细胞 烟草细胞大豆细胞 烟草烟草细胞大豆大豆细胞a. b.c. d.8.下图所示为植物体细胞杂交技术的过程,错误的是()a.a细胞和b细胞诱导融合前要先去除细胞壁,可用纤维素酶和果胶酶处理b.从a细胞和b细胞到c细胞的过程中,常用离心、振动、电激或聚乙二醇(peg)诱导融合c.a细胞和b细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁d.植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞9.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,下列哪项是不需要的()a.整个培养过程都需要适宜的光照b.离体状态c.无菌操作d.一定的营养物质和激素10.野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力,但块茎不能食用。某专家做实验研究,用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交,培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。据图分析回答问题:(1)过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解,其中“酶解”所用的酶应该包括 。(2)过程需要用到聚乙二醇(peg),其目的是。(3)请用文字和箭头表示出技术过程的实验流程:。由此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能性,这是的表现。(4)一般在培养基上培养24小时48小时后,大部分原生质体已再生出细胞壁。可以取样,通过实验来鉴别细胞壁是否已经再生。(5)请说明运用植物体细胞杂交法的最大的好处: 。【能力提升】1.下列有关细胞全能性的含义,正确的是()a.每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能b.生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能c.生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能d.生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程2.下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图,相关叙述中正确的是()a.阶段会发生减数分裂过程b.阶段需要生长素而阶段需要细胞分裂素c.此过程体现植物细胞具有全能性d.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体3.(2013福州高二检测)下图为植物组织培养过程,有关说法错误的是()a.b试管中细胞全能性最高b.d试管中培育出的个体都是纯合子c.ab的过程需要激素的刺激d.ad的细胞分裂都是有丝分裂4.下图为“番茄马铃薯”的培育过程示意图,有关叙述正确的是()a.获得a、b细胞需要胰蛋白酶和果胶酶b.诱导a、b细胞融合的化学试剂一般用秋水仙素c.a、b细胞融合为c细胞的原理是生物膜具有流动性d.d、e、f过程表示植物的组织培养过程,e、f分别为脱分化和再分化5.(能力挑战题)科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的气味,达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中,正确的是(多选)()a.驱蚊草的培育属于细胞工程育种,其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍b.驱蚊草培育过程要用纤维素酶、果胶酶、peg等试剂c.培育过程中形成的愈伤组织,其代谢方式是自养需氧型d.在由杂种细胞形成杂种植株的过程中,包含了有丝分裂和细胞分化6.(2013枣庄高二检测)某二倍体植物是杂合子,图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答下列问题:(1)图中表示的是该花粉培养过程中的 过程,表示的是过程。x代表的是,表示的是过程,表示的是诱导过程。(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有 。(3)对植株甲进行,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。花药培养在育种上的特殊意义是,从而开辟育种新途径。7.“白菜甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易储存等优点。下图是“白菜甘蓝”培育过程示意图,请完成下列问题:(1)由杂种细胞d培育成“白菜甘蓝”植株,采用的技术手段是。该过程说明植物细胞具有。(2)要制备“白菜甘蓝”的人工种子,要在d步骤选取具有生根发芽能力的结构,包裹上人造种皮即可。(3)在d过程培养中,培养基的成分通常包括水、有机营养和等,同时,在培养过程中,除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,另一个成功的关键是操作过程中必须保证 。(4)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是,融合依据的原理是。(5)现提供以下材料和用具:紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等,请你从中选择合适的材料,完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤,并预测和解释实验结果。主要实验步骤:选取适宜浓度的蔗糖溶液,加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液。其中选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是:适宜浓度的蔗糖溶液 。检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法。第一步:用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央,滴加适量细胞壁分解液,制成临时装片,得到实验组装片。第二步: 。第三步: 。结果预测和解释: 。答案解析【基础达标】1.【解析】选b。用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株及烟草花药离体培养得到了单倍体植株都采用植物组织培养技术,都体现了植物细胞的全能性。而种子是绿色开花植物的一种器官,是通过有性生殖形成的,因此,植物用种子进行繁殖没有体现植物细胞的全能性。2.【解析】选a。花粉经离体培养成单倍体植株利用的是植物组织培养技术。芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区都是植物的正常生长发育过程,是细胞分裂和分化的结果;植物传粉受精后形成受精卵,受精卵最终发育成植物体,属于有性生殖。3.【解析】选c。植物细胞脱分化就是让已分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能,而转变为未分化的细胞愈伤组织的过程,因此c项是正确的。4.【解析】选c。细胞壁的存在阻碍了原生质体的融合,所以植物体细胞杂交要先除去细胞壁。5.【解析】选d。本题考查植物组织培养过程、ms培养基的成分和作用以及选材的基础知识。采用绿色开花植物的生殖器官部位(如花药)进行培养获得的愈伤组织的遗传物质只有体细胞的一半。6.【解析】选a。植物组织培养繁殖后代属于无性繁殖,子代的遗传物质与亲代相同,故亲代与子代的遗传性状极为相似。7.【解析】选d。解答本题必须明确以下要点:(1)原生质体间的融合,可以是同种细胞之间,也可以是非同种细胞之间;(2)原生质体有可能发生融合,也可能不发生融合。综合以上两点,均有可能存在。8.【解析】选d。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此细胞融合前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;诱导植物细胞融合时常用物理法或化学法;融合完成的标志是再生出新的细胞壁;植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株。9.【解析】选a。在植物组织培养的早期不需要光照,需在暗处培养,而植物组织培养的后期需要一定的光照。植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞,在人工配制的培养基上,经激素的诱导最终形成完整的植物体。在操作时为避免杂菌污染,应进行无菌操作。10.【解析】细胞壁主要由纤维素和果胶组成,可以用纤维素酶和果胶酶将其水解。在细胞融合时常用聚乙二醇作为诱导剂,诱导原生质体融合。是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程,这是植物细胞全能性的表现。有细胞壁的植物细胞可以进行细胞的质壁分离与复原。植物体细胞杂交不通过有性生殖,故可以克服有性生殖远缘杂交不亲和的障碍,培育出兼有两物种品质的优良物种。答案:(1)纤维素酶、果胶酶(2)诱导原生质体融合(3)融合细胞愈伤组织幼苗 植物细胞具有全能性(4)植物细胞的质壁分离与复原(5)可使本来存在生殖隔离的物种进行杂交,培育出兼有两物种品质的优良物种(或克服了远缘杂交不亲和的障碍)【能力提升】1.【解析】选c。细胞全能性是指细胞中含有本物种的整套遗传物质,具有发育成一个完整个体的潜能。2.【解析】选c。阶段形成胚状体是细胞分裂和分化的结果,不会发生减数分裂过程;阶段都需要生长素和细胞分裂素的参与,但不同阶段需要的比例不同;花药离体培养得到的植株为单倍体;此过程是由离体的结构发育成完整植株,因此体现了植物细胞的全能性。3.【解析】选b。d试管中是否为纯合子取决于亲本。愈伤组织是高度分化的植物器官、组织或细胞经脱分化产生的,容易经再分化形成完整的植物体,在图示四个试管中的组织细胞中全能性最高;ac过程都需要激素刺激;ad过程都只发生有丝分裂,不发生减数分裂。4.【解析】选c。植物体细胞在杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体;a、b细胞融合为c细胞的原理是细胞膜的流动性;诱导a、b细胞融合的化学试剂一般是聚乙二醇;d、e分别为脱分化和再分化。5.【解析】选a、b、d。驱蚊草是科学家把天竺葵和香茅草通过体细胞杂交技术获得的,属于细胞工程育种,其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍;植物体细胞杂交过程中首先要用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞壁,获得具有活性的原生质体,然后在peg的诱导下融合;在由杂种细胞形成杂种植株的过程中,细胞要不断进行有丝分裂和细胞分化。愈伤组织不能自身制造有机物,必须生长在人工配制的培养基上,其代谢方式是异养需氧型。6.【解析】(1)图示表示花药经离体培养形成了愈伤组织过程,该过程是脱分化;过程形成丛芽,说明是再分化过程,而丛芽经过过程形成植株,说明是组织细胞分裂、分化生根的过程。另外愈伤组织在不同的培养基上也可先生根,再分化形成芽,最后形成完整植株,所以x应是胚状体。(2)培养基中所含的激素种类和比例不同,诱导形成的结构也不同。花药细胞含有本物种全套的遗传物质,具有发育成完整个体的全能性,由于花药是经减数分裂产生的,染色体数目减半,所以花药经离体培养形成的个体都是单倍体。(3)植株甲为单倍体,是高度不育的,只有使其染色体加倍后,才能产生正常的配子,因染色体加倍后形成的是纯合子,每株植物减数分裂只能形成一种基因组成的配子;该群体虽都是纯合子,但其基因型不同,所以产生的配子有多种。因单倍体育种形成的是纯合子,自交后代不发生性状分离,可明显地缩短育种年限。答案:(1)脱分化再分化胚状体分化(或发育)生根(2)激素单倍体全能性(3)染色体加倍无性繁殖乙(或经过染色体加倍的)一多缩短育种年限7.【解析】(1)由杂种细胞培养成杂种植株用的方法是植物组织培养技术,依据的原理是植物细胞的全能性。(2)当愈伤组织诱导形成胚状体时,包裹上人工种皮即制得人工种子。(3)植物组织培养的培养基成分有水、无机营养、有机营养、植物激素等,在操作过程中一定要保证无菌。(4)诱导细胞融合常用的方法有物理法和化学法,常用的诱导剂是聚乙二醇(peg),融合的原理是细胞膜的