2017-2018學(xué)年高中生物 專題2 細(xì)胞工程 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修3.doc

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2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) [課時(shí)作業(yè)] 一、選擇題 1．下列各項(xiàng)關(guān)于植物細(xì)胞工程的敘述，正確的是(　　) A．植物細(xì)胞只要在離體狀態(tài)下即可表現(xiàn)出全能性 B．制備原生質(zhì)體時(shí)可利用酶或植物激素去除細(xì)胞壁 C．愈傷組織經(jīng)過細(xì)胞的增殖會(huì)形成新的植物組織、器官 D．葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織離不開植物激素的作用 解析：植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的前提條件是處于離體狀態(tài)，同時(shí)也需要其他適宜的條件，如需要一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、環(huán)境條件等；制備原生質(zhì)體時(shí)可利用酶去除細(xì)胞壁，但植物激素?zé)o法去除細(xì)胞壁；愈傷組織形成新的植物組織、器官的過程是分化，而不是增殖；植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化和再分化過程都需要有植物激素誘導(dǎo)。 答案：D 2．對(duì)蘭花的花粉和葉肉細(xì)胞分別進(jìn)行組織培養(yǎng)，相同的是(　　) A．生殖方式 B．同源染色體的對(duì)數(shù) C．染色體組的個(gè)數(shù) D．細(xì)胞的分裂方式 解析：花粉屬于配子、葉肉細(xì)胞屬于體細(xì)胞，組織培養(yǎng)過程中，染色體的條數(shù)、同源染色體的對(duì)數(shù)、染色體組的個(gè)數(shù)均不同。組織培養(yǎng)過程細(xì)胞的分裂方式均為有絲分裂。 答案：D 3．下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A．培養(yǎng)基中添加蔗糖的目的是提供營(yíng)養(yǎng)和調(diào)節(jié)滲透壓 B．離體器官、組織或細(xì)胞都必須在光下才能形成愈傷組織 C．同一植株不同細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的愈傷組織的基因相同 D．生長(zhǎng)素導(dǎo)致愈傷組織形成而細(xì)胞分裂素使細(xì)胞分化 解析：離體器官、組織或細(xì)胞脫分化的過程是靠激素誘導(dǎo)的，不需要光；同一植株中體細(xì)胞和花粉經(jīng)過脫分化獲得的愈傷組織的基因不相同；生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素需共同作用，才能誘導(dǎo)愈傷組織形成和細(xì)胞的分化。 答案：A 4．植物體細(xì)胞雜交尚未解決的問題有(　　) A．去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體 B．將雜種細(xì)胞培育成植株 C．讓雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)親代的優(yōu)良性狀 D．培育出屬間雜種植物 解析：目前植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的雜種植株并沒有完全表現(xiàn)出人們所需要的性狀。 答案：C 5．下列關(guān)于影響植物組織培養(yǎng)的因素的敘述不正確的是(　　) A．幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功 B．給外植體消毒用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精 C．植物組織培養(yǎng)需要適宜的溫度環(huán)境 D．生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素含量之比較高時(shí)有利于芽的分化 解析：幼嫩組織細(xì)胞較成熟組織細(xì)胞的全能性高，因此幼嫩組織較成熟組織易培養(yǎng)成功，A正確；植物組織培養(yǎng)時(shí)，給外植體消毒用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精，B正確；植物組織培養(yǎng)需要適宜的溫度環(huán)境，C正確；生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素含量之比較高時(shí)，有利于根的分化；較低時(shí)，有利于芽的分化；二者含量相當(dāng)時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。 答案：D 6．如圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體進(jìn)行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是(　　) A．①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理 B．②過程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變 C．③過程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能 D．④過程需用適宜配比的激素處理 解析：植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此常選用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，A正確；紫外線照射誘導(dǎo)生物變異屬于基因突變，具有不定向性，B錯(cuò)誤；③過程為脫分化，其目的是使原有細(xì)胞恢復(fù)分裂和分化能力，即失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能，C正確；④過程為再分化，需用適宜濃度配比的激素進(jìn)行誘導(dǎo)，D正確。 答案：B 7．用植物細(xì)胞工程技術(shù)將天竺葵與香茅草細(xì)胞進(jìn)行雜交可產(chǎn)生驅(qū)蚊香草，使有驅(qū)蚊作用的香茅醛隨著天竺葵的蒸騰作用散發(fā)到空氣中，達(dá)到驅(qū)蚊的效果。下面有關(guān)培養(yǎng)過程的敘述，不正確的是(　　) A．原生質(zhì)體的融合常用PEG作為誘導(dǎo)劑 B．形成的愈傷組織的代謝類型是自養(yǎng)需氧型 C．由雜種細(xì)胞→雜種植株，要通過有絲分裂和細(xì)胞的分化 D．該項(xiàng)生物工程技術(shù)可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 解析：植物體細(xì)胞雜交過程中，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑是PEG；由雜種細(xì)胞→雜種植株，要通過有絲分裂、脫分化和再分化才能形成；植物體細(xì)胞雜交克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；雜種細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)形成的愈傷組織，自身不含葉綠素?zé)o法進(jìn)行光合作用，其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來自培養(yǎng)基，代謝類型是異養(yǎng)需氧型。 答案：B 8．下列實(shí)例中能體現(xiàn)細(xì)胞全能性的是(　　) ①用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成了可育的植株　②植物用種子進(jìn)行繁殖?、蹮煵莼ㄋ庪x體培養(yǎng)得到了單倍體植株 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 解析：用培養(yǎng)基培養(yǎng)的胡蘿卜單個(gè)細(xì)胞發(fā)育成了可育的植株及煙草花藥離體培養(yǎng)得到了單倍體植株都采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，都體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。而種子是綠色開花植物的一種器官，是通過有性生殖形成的，因此，植物用種子進(jìn)行繁殖沒有體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性。 答案：B 9．“白菜—甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長(zhǎng)周期短和耐儲(chǔ)藏等優(yōu)點(diǎn)。下圖是“白菜—甘藍(lán)”的培育過程示意圖，下列描述錯(cuò)誤的是(　　) A．培育過程中，實(shí)驗(yàn)①②過程常用的物質(zhì)為纖維素酶和果膠酶 B．過程③的誘導(dǎo)方法有物理法和化學(xué)法兩種 C．⑤過程中進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式是減數(shù)分裂，形成的雜種植物幼苗遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 D．植物體細(xì)胞雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 解析：“白菜—甘藍(lán)”的培養(yǎng)利用了植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，雜種植物幼苗遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，雜種細(xì)胞通過有絲分裂形成幼苗，C錯(cuò)。 答案：C 10．A種植物細(xì)胞和B種植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)如圖所示(僅顯示細(xì)胞核)，將A、B兩種植物細(xì)胞去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞，若經(jīng)過組織培養(yǎng)后得到了雜種植株，則該雜種植株是(　　) A．二倍體；基因型是DdYyRr B．三倍體；基因型是DdYyRr C．四倍體；基因型是DdYyRr D．四倍體；基因型是DDddYYyyRRrr 解析：根據(jù)圖示A和B物種等位基因的數(shù)量都是兩個(gè)，所以可得出A和B物種都是二倍體，形成的雜種植株為異源四倍體。 答案：C 11．玉米是一種主要的農(nóng)作物，為了提高玉米的產(chǎn)量，科學(xué)家在玉米育種和栽培中作了大量的研究。下圖是關(guān)于玉米培養(yǎng)的過程，據(jù)圖判斷下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．從繁殖原理上分析，A→D屬于無性生殖 B．植株D和G中的染色體組數(shù)不同 C．E→G不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 D．E→F過程中獲得的植株一般沒有直接的使用價(jià)值應(yīng)用于大田生產(chǎn) 解析：E→G是植物組織培養(yǎng)過程，屬于無性繁殖，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。 答案：C 12．某科技活動(dòng)小組將二倍體番茄植株的花粉按如圖所示的程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)的分析，錯(cuò)誤的是(　　) A．植株A高度不育，說明該植物的生殖細(xì)胞不具有全能性 B．植株A的細(xì)胞能進(jìn)行正常的有絲分裂，但不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂 C．在植株B的細(xì)胞中，通常每對(duì)同源染色體上的成對(duì)基因都是純合的 D．由花粉到植株A需要用含有有機(jī)物的培養(yǎng)基來培養(yǎng) 解析：高度不育，說明植株無法進(jìn)行減數(shù)分裂，無法形成配子。而植物組織培養(yǎng)的過程屬于有絲分裂，經(jīng)過組織培養(yǎng)照樣可以使植株A的細(xì)胞全能性得以表現(xiàn)。凡是經(jīng)過秋水仙素處理后的植株由于染色體數(shù)目加倍，基因都是成對(duì)出現(xiàn)，所以都是純合的。 答案：A 二、非選擇題 13．請(qǐng)完成下列問題： (1)植物微型繁殖技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)的范疇。該技術(shù)可以保持品種的________，繁殖種苗的速度________。離體的葉肉細(xì)胞在適宜的條件下培養(yǎng)，最終能夠形成完整的植株，說明該葉肉細(xì)胞具有該植物的全部________。 (2)把試管苗轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)基上時(shí)，需要在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行，其原因是避免________的污染。 (3)微型繁殖過程中，適宜濃度的生長(zhǎng)素單獨(dú)使用可誘導(dǎo)試管苗________，而與__________________配比適宜時(shí)可促進(jìn)芽的增殖。若要抑制試管苗的生長(zhǎng)，促使愈傷組織產(chǎn)生和生長(zhǎng)，需要使用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是________(填“脫落酸”或“2,4D”)。 (4)將某植物試管苗培養(yǎng)在含不同濃度蔗糖的培養(yǎng)基上一段時(shí)間后，單株鮮重和光合作用強(qiáng)度的變化如圖。據(jù)圖分析，隨著培養(yǎng)基中蔗糖濃度的增加，光合作用強(qiáng)度的變化趨勢(shì)是________，單株鮮重的變化趨勢(shì)是________。據(jù)圖判斷，培養(yǎng)基中不含蔗糖時(shí)，試管苗光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的量________(填“能”或“不能”)滿足自身最佳生長(zhǎng)的需要。 (5)據(jù)圖推測(cè)，若要在誘導(dǎo)試管苗生根的過程中提高其光合作用能力，應(yīng)________(填“降低”或“增加”)培養(yǎng)基中蔗糖濃度，以便提高試管苗的自養(yǎng)能力。 解析：(1)葉肉細(xì)胞具有全能性，具有該植物的全部遺傳信息，可經(jīng)組織培養(yǎng)成為完整個(gè)體。 (2)在組織培養(yǎng)全過程及將試管苗轉(zhuǎn)接到新培養(yǎng)基上時(shí)，要無菌操作，防止微生物污染。 (3)在微型繁殖中，不同階段要使用不同的激素。生長(zhǎng)素可誘導(dǎo)生根，與細(xì)胞分裂素混合使用，在一定配比下可促進(jìn)生芽。2,4D可促進(jìn)愈傷組織生長(zhǎng)。 (4)從題圖看出，隨蔗糖濃度增大，光合作用強(qiáng)度在下降，而單株鮮重是先增后降。培養(yǎng)基中不含蔗糖時(shí)，試管苗制造的有機(jī)物不能滿足自身需要。 (5)要提高試管苗光合作用能力，應(yīng)適當(dāng)降低蔗糖濃度。 答案：(1)遺傳特性　快　遺傳信息 (2)微生物　(3)生根　細(xì)胞分裂素　2,4D (4)逐漸減小　先增加后下降　不能　(5)降低 14．通過細(xì)胞工程技術(shù)，利用甲、乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì)(甲耐鹽、乙高產(chǎn))，培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株。請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)流程并回答問題： (1)A是________酶，B是________，D是具有________優(yōu)良性狀的幼芽。D長(zhǎng)成的幼苗需要選擇的原因是 ________________________________________________________________________。 (2)由C形成植株的過程利用了________技術(shù)，形成愈傷組織需要經(jīng)過________過程，愈傷組織形成D需要經(jīng)過________過程。整個(gè)培養(yǎng)過程要在________條件下進(jìn)行。 (3)植物體細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是____________________________________________。 目前植物體細(xì)胞雜交還存在許多問題沒有解決，如_____________________________， 盡管如此，這項(xiàng)新技術(shù)在________________________等方面取得的重大突破還是震撼人心的。 解析：圖中A是用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，B是融合的原生質(zhì)體，C是雜種細(xì)胞，D是具有耐鹽性狀的雜種植株。 答案：(1)纖維素酶和果膠　融合的原生質(zhì)體　耐鹽　有耐鹽高產(chǎn)和耐鹽不高產(chǎn)兩種 (2)植物組織培養(yǎng)　脫分化　再分化　無菌 (3)再生出新的細(xì)胞壁　不能按照人的意愿表達(dá)兩個(gè)親本的性狀　克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 15．“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(zhǎng)期短、耐熱性強(qiáng)和易儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)。下面是“白菜—甘藍(lán)”培育過程示意圖，請(qǐng)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)在a過程中誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合最常用的誘導(dǎo)劑是________，融合依據(jù)的原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)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(qǐng)你從中選擇合適的材料，完成下面檢驗(yàn)是否已除去細(xì)胞壁實(shí)驗(yàn)的方法步驟，并預(yù)測(cè)和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 主要實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)裝片，得到實(shí)驗(yàn)組裝片。 第二步：________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 第三步：____________________________________________________________________ _____________________________________________________。 結(jié)果預(yù)測(cè)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)的原理是植物細(xì)胞的全能性。(2)誘導(dǎo)細(xì)胞融合常用的方法有物理法和化學(xué)法，常用的誘導(dǎo)劑是聚乙二醇(PEG)，融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。(3)在實(shí)驗(yàn)過程中，要注意單一變量原則和對(duì)照原則，對(duì)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)聚乙二醇(PEG)　細(xì)胞膜的流動(dòng)性 (3)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(duì)照組裝片 第三步：在顯微鏡下觀察比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組裝片洋蔥細(xì)胞的形態(tài) 結(jié)果預(yù)測(cè)和解釋：實(shí)驗(yàn)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(duì)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