2019年高中生物 專題2 細(xì)胞工程 2.1 植物細(xì)胞工程 2.1.2 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用檢測(cè) 新人教版選修3.doc

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2019年高中生物 專題2 細(xì)胞工程 2.1 植物細(xì)胞工程 2.1.2 植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用檢測(cè) 新人教版選修3 1．下列屬于植物細(xì)胞工程實(shí)際應(yīng)用的是(　　) ①制造人工種子?、谖⑿头敝场、叟嘤共《緹煵荨、芘嘤龁伪扼w?、萆a(chǎn)脫毒植株 A．①②③④　　　　 B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ 解析：植物細(xì)胞工程應(yīng)用范圍較廣，除①②④⑤外還包括利用植物體細(xì)胞雜交生產(chǎn)雜種植物，利用植物細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)香料、藥物等。③中培育抗病毒煙草屬于基因工程的操作。 答案：C 2．在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，容易獲得突變體的主要原因是(　　) A．培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài) B．培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富，適于植物生長(zhǎng) C．紡錘絲的形成容易受抑制 D．DNA復(fù)制容易受抑制 解析：在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于培養(yǎng)的細(xì)胞一直處于不斷的分生狀態(tài)，容易受一些條件的影響而產(chǎn)生突變。 答案：A 3．在下列選項(xiàng)中，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是(　　) ①利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，獲得多倍體植株?、讷@取大量的脫毒苗　③利用基因工程培育抗棉鈴蟲(chóng)的植株?、軉伪扼w育種?、轃o(wú)子西瓜的快速大量繁殖 A．①②③ B．③④⑤ C．①②④⑤ D．②③④⑤ 解析：培育多倍體利用的原理是秋水仙素抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，不需要采用植物組織培養(yǎng)；獲取大量脫毒苗，快速大量繁殖無(wú)子西瓜必須采用植物組織培養(yǎng)；基因工程育種以及單倍體育種過(guò)程中，受體細(xì)胞及花藥離體培養(yǎng)均采用植物組織培養(yǎng)。 答案：D 4．下列關(guān)于細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)是植物細(xì)胞工程的重要用途之一 B．培養(yǎng)過(guò)程中需要脫分化形成愈傷組織，然后懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞 C．培養(yǎng)的愈傷組織需要經(jīng)過(guò)再分化產(chǎn)生特定的組織細(xì)胞后才能產(chǎn)生特定的細(xì)胞產(chǎn)物 D．培養(yǎng)的細(xì)胞收集后一般要破碎提取有效成分 解析：在細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)過(guò)程中只需要懸浮培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞，利用愈傷組織細(xì)胞的分裂和代謝產(chǎn)生所需要的產(chǎn)物即可，不需要再分化。 答案：C 5．下圖所示為農(nóng)作物新品種的育種方式。 (1)圖示育種方式涉及到的生物工程技術(shù)有：_______________、 ______________、______________。 (2)②③過(guò)程分別為_(kāi)_______、________。 (3)⑤過(guò)程中常用的載體是________；⑤過(guò)程表示的基因操作步驟是_____________________________________________________。 (4)上述育種與傳統(tǒng)雜交育種相比，突出優(yōu)點(diǎn)是_____________ _____________________________________________________。 解析：(1)圖中⑤過(guò)程涉及基因工程，①過(guò)程為植物體細(xì)胞雜交，兩者都需要植物組織培養(yǎng)技術(shù)的支持。(2)圖中②為脫分化的過(guò)程，可獲得愈傷組織，然后經(jīng)過(guò)③再分化而得到胚狀體。(3)基因工程中常用的載體為質(zhì)粒。⑤過(guò)程是將目的基因?qū)氲侥撤N植物受體細(xì)胞中。(4)不管是基因工程育種還是植物體細(xì)胞雜交育種，都會(huì)打破物種的界限——生殖隔離，實(shí)現(xiàn)生物性狀的定向改變。 答案：(1)基因工程　植物組織培養(yǎng)　植物體細(xì)胞雜交(細(xì)胞融合)　(2)脫分化　再分化　(3)質(zhì)?！⒛康幕?qū)胧荏w細(xì)胞　(4)打破生殖隔離、實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的定向改變、克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙、育種周期短 A級(jí)　基礎(chǔ)鞏固 1．植物的微型繁殖技術(shù)是指(　　) A．植物體細(xì)胞雜交技術(shù) B．嫁接 C．營(yíng)養(yǎng)繁殖 D．植物組織培養(yǎng) 解析：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，叫微型繁殖技術(shù)，也叫快速繁殖技術(shù)。 答案：D 2．人參皂甙粉是人參中重要的藥用成分，以前只能從人參中提取，產(chǎn)量低，因而價(jià)格較貴。目前可通過(guò)下列哪項(xiàng)技術(shù)迅速大量獲取(　　) A．基因工程 B．植物組織培養(yǎng) C．植物體細(xì)胞雜交 D．發(fā)酵工程 解析：人參皂甙粉是利用人參細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)而獲得的。 答案：B 3．人工種子比天然種子有許多優(yōu)越性，下列對(duì)其優(yōu)越性的敘述不正確的是(　　) A．可使自然狀態(tài)下不結(jié)子的植物得以繁殖 B．方便儲(chǔ)藏和運(yùn)輸 C．可以隨意改變植物的遺傳性狀 D．可快速、大量繁殖 解析：人工種子是通過(guò)細(xì)胞工程完成的，所以可使在自然條件下不結(jié)實(shí)或珍貴的植物得以繁殖。天然種子的大量?jī)?chǔ)藏和運(yùn)輸也是相當(dāng)困難的，人工種子則克服了這些缺點(diǎn)，人工種子外層是起保護(hù)作用的薄膜，類似天然種子的種皮，因此，可以很方便地儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。天然種子在生產(chǎn)上受季節(jié)的限制，而人工種子的生產(chǎn)則不受季節(jié)限制，而且快捷高效。 答案：C 4．馬鈴薯利用它的塊莖進(jìn)行無(wú)性繁殖，種植的世代多了以后往往會(huì)感染病毒而減產(chǎn)，為此農(nóng)民希望得到無(wú)病毒的幼苗進(jìn)行種植。獲得無(wú)病毒幼苗的最佳方法是(　　) A．選擇優(yōu)良品種進(jìn)行雜交 B．進(jìn)行遠(yuǎn)緣植物體細(xì)胞雜交 C．利用芽尖進(jìn)行組織培養(yǎng) D．人工誘導(dǎo)基因突變 解析：本題的關(guān)鍵詞是“獲得無(wú)病毒幼苗”，根據(jù)這一點(diǎn)，首先要想到作物脫毒這一技術(shù)。況且，馬鈴薯本身就是無(wú)性繁殖的，而作物脫毒時(shí)采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，形成的脫毒苗中遺傳物質(zhì)和親本是完全相同的，只是少了原來(lái)的病毒，這也是無(wú)性繁殖。 答案：C 5．植物組織培養(yǎng)的過(guò)程可以歸納為：①②③―→④。下列相關(guān)敘述有錯(cuò)誤的是(　　) A．②→③的再分化過(guò)程中，當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素的濃度比低時(shí)，有利于根的生長(zhǎng) B．植物組織培養(yǎng)所依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性 C．③→④過(guò)程指植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)階段 D．②包裹上人造種皮可獲得人工種子 解析：只有將離體植物細(xì)胞或組織培養(yǎng)成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu)，再包上人造種皮，才能得到人工種子，而②是未分化的愈傷組織，不具有生根發(fā)芽能力，只有在分化培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，才能用于制造人工種子。 答案：D B級(jí)　能力訓(xùn)練 6．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。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株。流程如下圖。 據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)過(guò)程①所需的酶是__________________________________。 (2)過(guò)程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細(xì)胞中有供體的________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。 (3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是____________________。原生質(zhì)體經(jīng)過(guò)________再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成愈傷組織。 (4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和____________植株的根尖，通過(guò)________、________、染色和制片等過(guò)程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。 (5)采用特異性引物對(duì)花椰菜和黑芥基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，得到兩親本的差異性條帶，可用于雜種植株的鑒定。下圖是用該引物對(duì)雙親及再生植株1～4進(jìn)行PCR擴(kuò)增的結(jié)果。據(jù)圖判斷，再生植株1～4中一定是雜種植株的有________。 (6)對(duì)雜種植株進(jìn)行________接種實(shí)驗(yàn)，可篩選出具有高抗性的雜種植株。 解析：(1)過(guò)程①表示原生質(zhì)體的制備，要用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。(2)用于融合的兩個(gè)細(xì)胞，一個(gè)是黑芥苗的葉肉細(xì)胞，一個(gè)是花椰菜的根細(xì)胞，其中供體細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體，可通過(guò)觀察葉綠體的有無(wú)作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體沒(méi)有細(xì)胞壁的保護(hù)，需要加入適宜濃度的甘露醇以保證滲透壓的穩(wěn)定，以避免原生質(zhì)體吸水或失水；原生質(zhì)體通過(guò)細(xì)胞壁再生形成雜種細(xì)胞，進(jìn)而形成愈傷組織。(4)分析再生植株染色體變異類型，需要制片觀察再生植株細(xì)胞染色體和黑芥苗與花椰菜細(xì)胞中的染色體，制作裝片的基本程序是解離、漂洗、染色、制片。(5)根據(jù)圖譜，花椰菜含有堿基對(duì)為300和600的DNA片段，黑芥含有堿基對(duì)為1 000、1 300和1 500的片段，再生植株3只含有長(zhǎng)度為300和600的片段，與花椰菜一致，1、2、4既含有花椰菜DNA片段，又含有黑芥DNA片段，為雜種植株。(6)對(duì)雜種植株接種黑腐病菌，能正常生長(zhǎng)的即為具有高抗性的雜種植株。 答案：(1)纖維素酶和果膠酶　(2)葉綠體　(3)防止原生質(zhì)體吸水和失水　細(xì)胞壁　(4)雙親(或花椰菜和黑芥)　解離　漂洗　(5)1、2、4　(6)黑腐病菌 7．下圖列舉了幾種植物的育種方式，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題。 (1)甲育種方式稱為_(kāi)___________________________________。 (2)通過(guò)丁方式可以獲得脫毒苗，培養(yǎng)過(guò)程中c常常取用莖尖的原因是___________________________________________________。 (3)乙方式通常用射線處理植物的愈傷組織能獲得較好效果，原因是_____________________________________________________ ______________________________________________________。 (4)丙方式將外源目的基因?qū)胧荏w植物細(xì)胞，最常采用的方法是________________。 (5)甲、丙兩種育種方式與傳統(tǒng)雜交育種相比，其優(yōu)點(diǎn)是 ______________________________________________________。 解析：(1)由a、b兩種細(xì)胞通過(guò)一定的技術(shù)手段獲得c，屬于植物體細(xì)胞雜交，能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(2)植物分生區(qū)附近(如莖尖)的病毒極少，甚至沒(méi)有病毒，因此常用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)獲得脫毒苗。(3)由于愈傷組織一直處于不斷分裂的狀態(tài)，容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力(如射線、化學(xué)物質(zhì)等)的影響而發(fā)生突變。(4)將外源基因?qū)胧荏w植物細(xì)胞的方法，最常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(5)植物體細(xì)胞雜交和基因工程都能克服不同物種間遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，而傳統(tǒng)雜交育種由于生殖隔離而不能實(shí)現(xiàn)種間雜交。 答案：(1)植物體細(xì)胞雜交 (2)莖尖所含病毒較少，甚至不含病毒 (3)愈傷組織細(xì)胞處于不斷分裂的狀態(tài)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而產(chǎn)生突變 (4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (5)能克服不同物種間遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 8．作物育種的方法有多種。請(qǐng)針對(duì)圖中的兩種方法回答問(wèn)題： 方法1　　種子→新性狀植株良種 方法2　　細(xì)胞愈傷組織→胚狀體→種苗 (1)方法1稱為_(kāi)_______；方法2稱為_(kāi)_______。 (2)方法1的“新性狀植株”不能都作為良種保留，根本原因是 ______________________________________________________。 (3)方法2產(chǎn)生“愈傷組織”的過(guò)程，稱為細(xì)胞的________，它形成“胚狀體”的過(guò)程可稱為_(kāi)_______。此方法的基本技術(shù)手段可稱為_(kāi)_______。上述過(guò)程證實(shí)了已分化的植物體細(xì)胞仍具有________性。 (4)兩種方法都能獲得新品種，共同原因是利用了生物能夠產(chǎn)生________變異的特性，但二者的本質(zhì)區(qū)別是方法1利用了________的變異；方法2利用了________的變異。 解析：(1)由分析可知，方法1為誘變育種；方法2為基因工程育種。 (2)由于基因突變是不定向的，且多害少利，所以誘變育種得到的“新性狀植株”不能都作為良種保留。 (3)在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，先進(jìn)行脫分化形成愈傷組織，后通過(guò)再分化形成胚狀體，其利用的原理是植物細(xì)胞的全能性。 (4)誘變育種和基因工程育種都利用了生物能夠產(chǎn)生可遺傳變異的特性，但前者是不定向變異，后者是根據(jù)人們的意愿，實(shí)現(xiàn)定向變異。 答案：(1)誘變育種　基因工程育種(轉(zhuǎn)基因育種) (2)突變多害少利(突變是不定向的) (3)脫分化　再分化　植物組織培養(yǎng)　全能 (4)可遺傳　不定向　人為定向 9．甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的________，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成________組織，然后經(jīng)過(guò)________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為_(kāi)_______。 (2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_______________。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_______________________________________ ____________________________________________________。 (3)這種雜種植株可通過(guò)制作人工種子的方法來(lái)大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的________________等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 解析：本題主要考查植物體細(xì)胞雜交過(guò)程。 (1)纖維素和果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，去除細(xì)胞壁常用的方法是用纖維素酶和果膠酶處理。去除細(xì)胞壁后，得到原生質(zhì)體。誘導(dǎo)融合后，原生質(zhì)體需要經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程形成愈傷組織，然后經(jīng)過(guò)再分化形成完整的雜種植株。 (2)多倍體是指體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，多倍體后代不育一般是由于減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，無(wú)法形成正常配子導(dǎo)致不育。 (3)經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽或腋芽，包裹上人工種皮即可形成人工種子。 答案：(1)纖維素　果膠　原生質(zhì)體　愈傷　再分化　植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體(其他合理答案也可)　在減數(shù)分裂過(guò)程中，前者染色體聯(lián)會(huì)異常，而后者染色體聯(lián)會(huì)正常(其他合理答案也可) (3)胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽(答對(duì)其中一個(gè)即可)