江苏专用2022版高考生物一轮复习课时作业三十七植物细胞工程课件苏教版

【知识总结】植物体细胞杂交过程中杂种细胞类型及检测方法 (1)诱导产生的细胞(假设用于杂交的两种植物细胞分别为A、B) ①未融合的细胞:A和B。 ②两两融合的细胞:AA、BB和AB。 ③多细胞融合体。 (2)检测方法:对诱导产生的细胞进行植物组织培养,然后根据得到的植物性状 进行判断。 ①若得到的是一种性状的植物,说明是未融合细胞。
二是同时诱导幼苗生根、长芽。两种途径的分化培养基中,最主要的区别是
的成分及比例不同。由“①”至“长成幼苗”的过程,又称为细胞的
过程。
【解析】(1)细胞的全能性是指已分化的细胞,仍然具有发育成完整生物个体的 潜能。 (2)图中①切下来的外植体(离体的植物组织、器官或细胞)需要先进行消毒;取 材时一般需要切取含有形成层的部分,因为这部分易于诱导形成愈伤组织。 (3)根据题意分析,植物组织培养的两种途径中,一是先生根、后长芽,二是同时 生根、长芽,两者主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。由“①”至 “长成幼苗”的过程为植物组织培养过程,又称为细胞离体培养过程。 答案:(1)已经分化的细胞,仍然具有发育成完整生物个体的潜能 (2)消毒 形成层 易于诱导形成愈伤组织 (3)激素 离体培养
①这两个品种的花粉可用化学诱导剂
诱导融合,共可产生
种 基 因 型 的 融 合 细 胞 ( 仅 考 虑 两 两 融 合 ), 这 些 融 合 细 胞 经 过 脱 分 化 形
成
,再经培养可以得到
种不同于亲本表现型的玉米新品
种。
②若想培育出基因型为 yyRR 的玉米植株,也可直接用 yyRr 植株的花粉培养,
6.为了培育菊花新品种,科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂 交,培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是 ( )
A.野生夏菊和栽培秋菊自然杂交后是四倍体,属于同一物种 B.①过程常选择酶解法去壁,一般在低渗溶液中进行 C.与②过程有关的细胞器中只有高尔基体比较活跃 植株含有夏菊和秋菊的遗传物质
【解析】选C。图示①过程为去除细胞壁的过程,此过程需在等渗溶液中进行, 如在低渗溶液中进行,则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破,A错误;过程② 要用聚乙二醇等诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有流动性的原理,B错误; ④为植物组织培养的脱分化过程,⑤为再分化过程,这两个过程需要根据生长发 育进程更换不同的培养基,C正确;可以根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞 壁是否再生,D错误。
三、非选择题:本题共4小题,共52分。 9.(10分)(2021·昆明模拟)生产中可利用植物细胞的全能性进行植物组织培 养,如图是该技术的流程图,据图回答:
(1)细胞的全能性是指
。
(2)图中①切下植物组织后首先要进行
。取材时一般需要切取含有
的部分,原因是这部分
。
(3)图中长成完整植株的过程,常分为两种途径:一是诱导幼苗先生根、后长芽,
再经过染色体加倍(秋水仙素)处理并筛选获得,这种方法叫做
。
(2)若 a、b 表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞。
①在“番茄—马铃薯”的培育过程中,植物体细胞融合完成的标志为
。
②a、b 细胞融合之前,要用酶处理,酶处理后得到
。
(3)若 a、b 分别为骨髓瘤细胞和已免疫的 B 淋巴细胞,则由 d 细胞产生的
(4)植物甲可以产生物质X,红豆杉可以产生紫杉醇,利用植物体细胞杂交技术将 两种植物的体细胞融合获得杂种细胞,再将获得的杂种细胞培养成杂种植株,则 该杂种植株的细胞既能产生紫杉醇又能产生物质X。在植物体细胞杂交过程中, 首先要利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁,获得具有活力的原生质体,再经聚乙 二醇诱导融合形成杂种细胞。植物体细胞杂交技术的优点是克服远缘杂交不亲 和的障碍。 答案:(1)病毒极少,甚至无病毒 脱分化 人工种子 (2)茎尖分生组织细胞 含有该种生物的全部遗传信息 (3)液泡 (4)植物体细胞杂交 纤维素酶和果 胶酶 聚乙二醇 克服远缘杂交不亲和的障碍
4.(2021·扬州模拟)如图是利用甲、乙两种植物的各自优势,通过植物细胞工 程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述中错误的是
()
A.进行a处理时能用胰蛋白酶 是诱导融合后得到的杂种细胞 是培养后得到的具有耐盐性状的幼芽 D.进行d选择时,要将植株种在高盐环境中
【解析】选A。a为果胶酶和纤维素酶处理得到原生质体,A错误;b是甲、乙融 合的杂交细胞,B正确;c是培养后得到的耐盐的幼芽,C正确;d选择需在高盐环境 中进行,D正确。
D.此四倍体兰花的花药离体培养所得到的植株可能可育
【解析】选B、C、D。脱分化和再分化过程中要采取消毒和无菌操作,避免杂 菌污染,故A错误;脱分化和再分化时需要添加植物激素来调控,故B正确;细胞表 现全能性的前提是图中的脱分化过程,由愈伤组织再分化成胚状体,最后发育成 兰花植株的过程体现了全能性,故C正确;四倍体兰花的花药离体培养得到的个 体含有两个染色体组,可以减数分裂产生配子,可能可育,故D正确。
10.(12分)(2021·太原一模)细胞融合技术有着广泛应用。如图为细胞融合的 简略过程,据图回答相关问题:
(1)若 a、b 分别是基因型为 yyRr 和 YYrr 两个玉米品种的花粉,且这两对
基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁,然后
诱导其融合,再把这些融合细胞进行培养,培育出了玉米新品种。
【解析】选D。 切取的组织中要带有形成层,原因是形成层容易诱导形成愈伤 组织,但是不带形成层细胞也能成功,A错误;在新的培养基上愈伤组织通过细胞 的再分化过程(包括细胞分裂和细胞分化)才最终形成试管苗,B错误;植物细胞有 细胞壁,在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂,不能获得染色体加倍的细胞,C错 误;获得试管苗时,培养基通常应含生长素和细胞分裂素类物质,且不同时期二者 的比例不同,D正确。
(2)①在“番茄—马铃薯”的培育过程中,运用了植物细胞工程中的植物体细胞 杂交技术,植物体细胞融合完成的标志是再生出细胞壁。 ②植物细胞融合之前,需要用纤维素酶和果胶酶处理得到原生质体。 (3)单克隆抗体与普通血清抗体相比较,具有特异性强、灵敏度高、并能大量制 备等特点。 答案:(1)聚乙二醇(PEG) 6 愈伤组织 2 单倍体育种 (2)再生出细胞壁 原生质体 (3)到的是具有两种亲本性状的植物,说明是杂种细胞。 ③若得到的是具有两种亲本性状的植物,且一种植物的性状得到加强,则是多 细胞融合体。 ④若得到的是一种性状的植物且效果得到加强,则是同种细胞融合的结果。
11.(15分)(2021·哈尔滨模拟)美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性 的紫杉醇,从此,国家重点保护珍稀植物——红豆杉遭受了掠夺式地砍伐。为 拯救红豆杉,同时获得紫杉醇,科研小组设计了如图所示的实验流程。请回答 下列问题:
5.如图是“番茄—马铃薯”杂种植株的培育过程,其中①～⑤表示过程,字母 表示细胞、组织或植株。下列相关叙述正确的是 ( )
A.过程①表示低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体 B.过程②诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有选择透过性的原理 C.过程④⑤需要根据生长发育进程更换不同的培养基 D.不可以根据质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生
7.(2018·江苏高考)花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物
花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是
()
A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在 70 % 乙醇中浸泡 30 min B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化 C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上 【解析】选C。在植物组织培养过程中,对外植体可用 70 % 乙醇进行擦拭消毒, 而不能浸泡30 min,否则细胞会死亡,A项错误;脱分化过程中培养基中应加入比 例适中的生长素和细胞分裂素以达到脱分化的效果,而非加入高浓度的细胞分 裂素,B项错误;由于用秋水仙素对由花药培养出的愈伤组织进行处理,使分裂的 细胞中染色体数加倍,可获得纯合的二倍体,C项正确;过程④应将炼苗后的植株 移栽到土壤中,D项错误。
(1)选用茎尖分生组织进行组织培养可以获得脱毒苗,原因是茎尖分生组织细
胞
;诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程
叫
。利用愈伤组织诱导形成的胚状体经人工薄膜包装
后就可得到
。
(2)茎尖分生组织细胞具有全能性的原因是
。
(3) 紫 杉 醇 作 为 常 见 的 细 胞 产 物 , 抗 癌 效 果 显 著 , 通 常 取 自 愈 伤 组 织 的
2.如图为某同学设计的“胡萝卜的组织培养“实验流程。有关叙述正确的是 ()
A.切取的组织块中必须带有形成层细胞否则不会成功 B.诱导产生的愈伤组织,通过细胞分裂过程最终形成试管苗 C.在愈伤组织中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞 D.获得试管苗时,培养基通常应含生长素和细胞分裂素类物质
【解析】选C。基因工程得到的植株要大规模生产,需要用组织培养技术,故A不 符合题意;花药离体培养本身就是一种组织培养技术,故B不符合题意;秋水仙素 处理幼苗获得多倍体植株,不需要用组织培养技术,故C符合题意;利用细胞工程 培养“番茄-马铃薯”杂种植株,在形成杂种细胞后,也要进行组织培养形成完整 的植株,故D不符合题意。
【解析】选D。野生夏菊和栽培秋菊属于不同物种,存在生殖隔离,自然条件下 不能杂交成功,A错误;①为去除细胞壁的过程,该过程常选择酶解法(纤维素酶和 果胶酶),此操作一般在等渗溶液中进行,如果在低渗溶液中进行,则去掉细胞壁 的原生质体会因吸水而膨胀甚至涨破,B错误;②是杂种细胞形成细胞壁的过程, 与该过程有关的细胞器有高尔基体、线粒体等,C错误;d植株含有野生夏菊和秋 菊的遗传物质,D正确。
抗体与普通血清抗体相比较,具有
等
特点。
【解析】(1)①诱导细胞融合时可用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG);花粉有3种, 即yR、yr、Yr,共可产生6种基因型的融合细胞,即yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、 Yyrr、yyRr;这些融合细胞经过脱分化形成愈伤组织;再经培养可以得到2种不 同于亲本表现型的玉米新品种,即yyrr、YyRr。 ②若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培养获得 单倍体幼苗,再经过染色体加倍(秋水仙素)处理并筛选获得,这种方法叫做单倍 体育种。
(细胞器)。
(4)现有植物甲中提取的物质X,能提高紫杉醇的抗癌效果。科研小组欲获得既
能产生紫杉醇又能产生物质X的植株,可利用
技
术获得杂种植株。该方法首先要利用
(物质)除去细胞壁获
得具有活力的原生质体,再经
(试剂)诱导融合形成杂种细胞。该技术
的优点是
。
【解析】(1)茎尖分生组织细胞病毒极少,甚至无病毒,因此选用茎尖分生组织进 行组织培养可以获得脱毒苗。诱导茎尖分生组织形成愈伤组织的过程叫脱分化。 利用愈伤组织诱导形成的胚状体经人工薄膜包装后就得到了人工种子。 (2)茎尖分生组织细胞含有该种生物的全部遗传信息,因此具有全能性。 (3)紫杉醇是从红豆杉树皮中分离出来的高抗癌活性的物质,作为常见的细胞产 物,通常取自愈伤组织的液泡。
3.关于植物组织培养的内容,以下说法错误的是 ( ) A.一般来说容易进行无性繁殖的植物,也容易进行组织培养 B.对菊花茎段进行组织培养,不加植物激素也能成功 C.接种后的锥形瓶放入无菌箱中,给予适宜的温度和光照即可 D.移栽生根的试管苗之前,先打开瓶口,让试管苗在培养间生长几日
【解析】选C。容易无性繁殖的植物其细胞全能性较高,容易组织培养,A正确; 对菊花茎段进行组织培养时,本身具有内源激素,故不需要添加植物激素也能成 功,B正确;在植物组织培养过程中,脱分化形成愈伤组织时要避光处理,C错误;移 栽生根的试管苗之前,先打开瓶口,让试管苗在培养间生长几日,目的是提高适应 能力,D正确。
二、多项选择题:本题共1小题,每小题6分,共6分。每题有不止一个选项符合
题意。
8.如图表示四倍体兰花叶片植物组织培养的过程。下列有关选项正确的是
()
四倍体兰花叶片
愈伤组织
胚状体
兰花植株
A.上述过程均需进行严格的无菌操作以避免杂菌污染
B.激素的浓度和比例可以调控①②过程中细胞的脱分化和再分化
C.细胞全能性表达的前提是①过程,体现在②③过程
三十七 植物细胞工程 (30分钟 100分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。每题只有一个选项最符合 题意。 1.下列选项中不需要采用植物组织培养技术的是 ( ) A.利用基因工程培育抗软化番茄植株 B.利用花药离体培养得到单倍体植株 C.利用秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株 D.利用细胞工程培养“番茄-马铃薯”杂种植株