高三生物第一轮总复习 第一编 考点过关练 考点46 植物细胞工程.doc

考点46植物细胞工程12013江苏高考某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是()a利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗b采用花粉粒组织培养获得单倍体苗c采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上d采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养解析：茎段扦插、幼芽嫁接、植物组织培养都是无性繁殖，可以大量快速得到与原有性状相同的个体，a、c、d均可选用；采用花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗，但由于花粉粒为雄配子，发育来的单倍体植株会发生性状分离，不能保持亲代的优良性状，b错误。答案：b22012广东高考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：草莓植株分生区的细胞含病毒的量比较少，可以利用植物组织培养技术培养出脱毒幼苗。答案：a 32014广东高考铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一，应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称plbs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下：在固体培养基上，plbs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_，诱导外植体形成plbs的过程称_。(2)与黑暗条件下相比，plbs在光照条件下生长的优势体现在_，_，_。(3)脱落酸(aba)能提高生物碱含量，但会抑制plbs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的aba可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：aba的浓度梯度设置和添加方式：设4个aba处理组，1个空白对照组，3次重复。因aba受热易分解，故一定浓度的无菌aba母液应在各组液体培养基_后按比例加入。实验进程和取样：实验50天完成，每10天取样，将样品(plbs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为_。依所测定数据确定适宜的aba浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的_时，其对应的aba浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。解析：(1)新生营养芽分裂能力强，全能性容易表达；根据题干可知，plbs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。(2)据图分析，光照下plbs的重量高于黑暗条件下，原因可能是光照有利于细胞增殖、叶绿体的形成和进行光合作用制造有机物。(3)由于aba受热易分解，所以各种液体培养基灭菌后，冷却，再加入不同浓度的aba根据题干可知，实验50天完成，每10天取样，需要取样5次，4个aba处理组，1个空白对照组，3次重复，因此每次取样需要记录15个样品中的数据，共需要测定样品数75适量的aba可提高生物碱产量，当样品的平均值最大时，所对应的aba浓度和时间为最适。答案：(1)细胞分化程度低，容易诱导形成plbs细胞的脱分化(2)生长起始快快速生长时间较长plbs产量较高(3)灭菌、冷却75plbs重量和生物碱含量乘积的平均值最大 42013课标全国卷 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分a，乙含有效成分b。某研究小组拟培育同时含有a和b的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培养该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培养技术称为_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。假设甲和乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_ _。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。解析：本题考查植物体细胞杂交。(1)为了培养新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用纤维素酶和果胶酶处理，获得具有活力的原生质体a、b，再用化学诱导剂聚乙二醇诱导融合形成杂种细胞，进一步培养形成愈伤组织，经过再分化形成根、芽，长成完整植株，以上获得杂种植株的方法叫植物体细胞杂交，能克服远缘杂交不亲和的障碍。(2)植物a、b体细胞杂交形成的杂种植株是四倍体，且该杂种植株减数分裂能形成正常配子，理论上是可育的；但如果将甲和乙有性杂交形成的是二倍体，减数分裂由于不存在同源染色体无法联会，无法形成正常配子，故不可育。(3)在植物组织培养至胚状体阶段，可包裹上人工种皮制备人工种子。答案：(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(或分化)植物体细胞杂交(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽52013天津高考花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下列问题：(1)过程所需的酶是_。(2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是_。原生质体经过_再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和_植株的根尖，通过_、_、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组dna 进行pcr 扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14 进行pcr 扩增的结果。据图判断，再生植株14 中一定是杂种植株的有_。(6)对杂种植株进行_接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。解析：(1)过程表示原生质体的制备，要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。(2)用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，以避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性；原生质体通过细胞壁再生形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。(4)分析再生植株染色体变异类型，需要将再生植株细胞染色体和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较，制片的基本程序是解离、漂洗、染色、制片。(5)根据图谱，花椰菜含有碱基对为300 和600 的dna 片段，黑芥还有碱基对为1000、1300 和1500 的片段，再生植株3，只含有长度为300 和600 的片段，与花椰菜一致，1、2、4 既含有花椰菜dna 片段，又含有黑芥dna 片段，为杂种植株。(6)对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株。答案：(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)保持原生质体的完整性细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病菌12015浙江嘉兴一模下列关于植物克隆的叙述，错误的是()a通过花药离体培养可获得单倍体b通过平衡植物激素种类可实现器官发生c可利用细胞培养生产人参皂苷等中药成分d对植物愈伤组织进行诱变、培育和筛选可获得新品种解析：在植物组织培养中，通过控制不同浓度的不同类型的植物激素，可诱导产生不定根或丛芽，不能通过平衡植物激素种类使其发挥作用。答案：b22015南京市四校高三调研下列过程中不涉及植物组织培养技术的是()a由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株b白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株c转入抗虫基因的烟草细胞培育出转基因植株d二倍体水稻的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植株解析：植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞等培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。a、b、c选项中均涉及植物组织培养技术；d选项中种子萌发可以直接形成新个体，不涉及植物组织培养技术。答案：d32015山东潍坊一模下列与细胞工程技术相关的表述，不正确的是()a植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍b植物组织培养与动物细胞培养所用的培养基成分不同c动物体细胞核移植技术的理论基础是细胞的全能性d动物细胞融合与植物原生质体融合的原理相同解析：细胞的全能性是细胞发育成完整个体的潜能，目前还不能使高度分化的动物体细胞发育成完整个体，动物体细胞核移植技术的理论基础是细胞核的全能性。答案：c42015蚌埠市三县联考超氧化物歧化酶(sod)是一种源于生命体的活性物质，在生活实践中有非常重要的应用价值。下图为人工培育含sod植物新品种的过程，相关叙述正确的是()新细胞,愈伤组织,胚状体,新品种a过程中最常用的方法是采用显微注射技术将sod基因导入植物细胞b、分别表示脱分化、再分化过程，均无需严格的无菌操作就可以完成csod催化o2形成h2o2的机制是为该反应提供活化能d该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性解析：本题主要考查基因工程和植物组织培养的知识；意在考查考生理解和分析能力。过程是将目的基因导入植物细胞，最常用的方法是采用农杆菌转化法；、分别表示脱分化、再分化过程，均需要严格的无菌操作才可以完成；sod属于酶，催化o2形成h2o2的机制是降低反应所需活化能；该育种方式利用了细胞工程和基因工程，能体现细胞的全能性。答案：d52014天津七校联考下列关于细胞工程的叙述，错误的是 ()a植物体细胞杂交过程和动物细胞融合的原理不完全相同b去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理c通过光学显微镜观察比较白菜细胞的形态，可以检验其细胞壁是否已被除去d某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同解析：本题主要考查植物细胞工程应用的知识；意在考查考生识记和理解能力。植物物体细胞杂交过程要先将细胞壁去除，故a正确。去除植物细胞的细胞壁要用纤维素酶和果胶酶，动物组织分散成单个细胞要用胰蛋白酶处理，故b正确。去除细胞壁的植物细胞形态和有细胞壁植物细胞不同，故c正确。某种植物甲乙两品种的体细胞杂种染色体数目是甲乙两品种杂交后代的2倍，故d错。答案：d62015湖南长沙月考下列过程中，需要采用植物组织培养技术的是()利用花药离体培养得到单倍体植株利用秋水仙素处理单倍体试管苗，获得正常纯合植株利用基因工程培育抗棉铃虫的植株利用细胞工程培育“白菜甘蓝”杂种植株马铃薯的脱毒abcd解析：本题主要考查植物细胞工程应用的知识；意在考查考生识记和理解能力。花药为植物组织，由花药离体培养得到单倍体植株需要组织培养；利用秋水仙素处理单倍体试管苗，秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，细胞染色体加倍，但此过程不需要组织培养。培育抗棉铃虫的植株，首先利用运载体将抗虫基因导入棉花体细胞，然后利用组织培养将上述棉花体细胞培育为抗虫棉植株；“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程，首先诱导白菜和甘蓝的体细胞融合，再利用植物组织培养培育出“白菜甘蓝”杂种植株；马铃薯易感染多种病毒而造成减产及影响品质，而其茎尖刚产生的细胞未感染病毒，利用茎尖组织培养，可大大提高马铃薯的产量，保留优良的品质。故d选项正确。答案：d72014北京丰台期末下图表示科学家培养转绿色荧光蛋白基因植物的过程，请回答：(1)利用打孔器从植物叶片上取多个大小相等的小圆片接种在培养基上，与重组农杆菌共培养一昼夜，为筛选出被农杆菌感染的小圆片，作为运载体的ti质粒应含有_，运载体上的_是驱动基因转录的酶识别和结合的位点。(2)图中小圆片周围长出的结构a称为_，此后更换培养基时调整组分比例，a经图中长出b结构，再经和形成植株的过程称为_。本实验可使用特殊的仪器在a中检测目的基因的表达情况，请预测观察到的现象是_ _。解析：本题考查基因工程及植物组织培养过程的知识，主要考查对基础知识的理解和识记能力。(1)利用打孔器从植物叶片上取多个大小相等的小圆片，筛选出被农杆菌感染的小圆片，重组的农杆菌里面含有质粒，作为运载体的ti质粒应含有抗性基因，运载体上的启动子是驱动基因转录的酶识别和结合的位点。(2)图中小圆片周围长出的结构a，呈现一团薄壁细胞，且高度液泡化，称为愈伤组织，a经图中长出b结构，再经和形成植株的过程称为再分化过程；使用特殊的仪器在a中检测目的基因的表达情况，可观察到愈伤组织边缘或局部细胞发出绿色荧光。答案：(1)抗性基因(或：标记基因)启动子(2)愈伤组织再分化(愈伤组织边缘或局部细胞)发出绿色荧光82015南京模拟下图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄马铃薯”植株的过程，请回答下列问题：(1)过程使用了_酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，以保证植物细胞会发生_，以保护原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是_。(2)过程在化学药剂_的作用下会发生细胞融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是_。(3)过程_属于脱分化，过程_属于再分化，细胞发生分化的根本原因是_。(4)过程的细胞工程技术是_，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是_。(5)植物体细胞杂交的研究在_方面，取得了巨大突破。解析：植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶将其水解得到原生质体，然后用聚乙二醇或物理方法诱导原生质体融合，再生细胞壁形成杂种细胞。是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程，体现了植物细胞的全能性。在较高浓度的溶液中，有细胞壁的植物细胞可以发生质壁分离与复原。答案：(1)纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶(2)聚乙二醇可以使用灭活的病毒(3)基因的选择性表达(4)植物组织培养全能性高，易培养形成愈伤组织(5)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍92014安徽屯溪一中月考紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。(1)在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过_而获得的。这项技术的理论基础是_。(2)从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现_规律；影响紫草素产量的因素是_和_。(3)在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是_和_。解析：以紫草素的生产为命题切入点，考查植物组织培养的原理、操作与应用。(1)植物组织培养应用的原理是细胞的全能性，由于紫草素是紫草细胞的代谢产物，需要将脱分化的紫草细胞培养到愈伤组织阶段。(2)图中紫草细胞数量随培养天数呈“s”型生长；紫草素的产量与紫草细胞数量生长同步，可见细胞数量、细胞所处的生长期对紫草素的产量都有影响。(3)紫草细胞需要氧气，所以通入无菌空气，搅拌使细胞与培养液充分接触，有利于紫草细胞代谢，产生紫草素。答案：(1)脱分化(或脱分化形成愈伤组织)细胞的全能性(2)“s”型增长细胞数量细胞所处的生长期(3)保证氧气供应充足使细胞与培养液充分接触102014北京三十九中月考细胞工程是按照人们的意愿通过某种工程手段改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的综合科学技术。(1)该项技术表明，当植物细胞处于离体状态时，在一定的营养物质和其他外界条件的作用下，可能表现出_，发育成完整植株。_和_是促进根和芽分化不能缺少的调节物质。(2)图中过程称为_，通过过程产生的愈伤组织细胞与根韧皮部细胞形态结构_(相同/不同)，其根本原因是_。(3)科学家从红豆杉的体细胞中分离出具有独特抗肿瘤的物质紫杉醇。由于全世界每年紫杉醇的需求量是4000 kg，但全世界紫杉醇的产量是250 kg，供求严重失衡，导致一些地区红豆杉资源遭到严重破坏。现在可以采用_技术解决这一问题。此技术依据的原理是_。在得到红豆杉的_后，经过消毒就可以在培养基上进行培养。从该生产的目的看，得到_就可以提取紫杉醇。解析：结合植物组织培养过程图，考查植物组织培养所需条件、过程。结合抗癌药物紫杉醇的生产考查植物组织培养的过程与应用。答案：(1)全能性生长素细胞分裂素(2)脱分化不同基因选择性表达(3)植物组织培养细胞的全能性离体组织、细胞或外植体愈伤组织1下列有关植物细胞工程的叙述，不正确的是()a植物组织培养过程中，愈伤组织是外植体脱分化和再分化形成的b植物体细胞杂交技术常用酶解法去除细胞壁获得具有活力的原生质体c利用植物体细胞杂交技术可