2015届高考生物一轮总复习 专题2.1 植物细胞工程课时提升作业 新人教版选修3

课时提升作业(四十一)
植物细胞工程
(30分钟50分)
一、选择题(包括8个小题,每个小题4分,共32分)
1.下列有关细胞全能性的说法中,错误的是( )
A.植物细胞脱离母体后,给予适当的营养、激素和其他外界条件,就可能表现出全能性
B.在生物体的所有细胞中,卵细胞的全能性是最高的
C.细胞具有全能性的原因是生物体的每个细胞都含有个体发育的全部基因
D.用绿牡丹的花粉培育成幼苗属于全能性的体现
2.(2014·宿州模拟)有关植物组织培养过程中的细胞脱分化的说法,不正确的是
( )
A.已经分化的细胞失去特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程
B.已经分化的细胞转变成为具有分生能力的薄壁细胞,进而形成植物的愈伤组织的过程
C.离体的植物组织在一定的培养条件下分化出根和芽的过程
D.离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织的过程中必须经过有关激素的诱导
3.(2014·池州模拟)在下列过程中,需要用到植物组织培养技术的是( )
①利用秋水仙素处理萌发的四倍体小黑麦种子或幼苗获得八倍体植株
②培育转基因“向日葵豆”植株
③利用细胞工程培养“番茄—马铃薯”杂种植株
④利用茎尖大量繁殖三倍体无子西瓜
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.②③④
4.SOD是一种抗氧化酶,它能催化(超氧阴离子自由基)形成H2O2,增强植物的抗逆性。

下图为江苏某科研单位培育农作物新品种的一种方式。

以下叙述正确的是( )
A.①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.①过程首先要用酶解法去除细胞壁
C.SOD催化形成H2O2的机制是为该反应提供能量
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
5.(2014·大同模拟)下图表示植物组织培养过程。

据图分析下列叙述正确的是
( )
A.⑤植株根尖细胞的全能性比①植株根尖细胞的强
B.②试管的培养基中含有植物生长调节剂,不含有有机物
C.③试管中的细胞能进行减数分裂
D.调节④试管培养基中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官
6.(2014·六安模拟)植物体细胞杂交是细胞工程的一种技术,其过程不涉及
( )
A.使用限制性核酸内切酶
B.使用纤维素酶和果胶酶
C.诱导两种不同的细胞融合
D.杂种细胞分裂和分化的选择培养基
7.(2014·南京联考)下列生物不能通过突变体的利用而获得的是( )
A.抗除草剂的白三叶草
B.生产胰岛素的大肠杆菌
C.高产的水稻
D.蛋白质含量高的小麦
8.(2014·萧山五校联考)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经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基因型都相同
二、非选择题(包括2个小题,共18分)
9.(8分)(2014·宝鸡模拟)下图是植物组织培养的简略表示。

①②③④
据此回答:
(1)①表示,它能被培养成为④的根本原因是含有发育的全部遗传物质。

(2)②表示,它与①相比分化程度低,全能性。

(3)若想制作人工种子,应选用(填编号)。

(4)若①是二倍体植物的花药,则④是(几倍体)植株,继续对其用
处理,可获得(纯合、杂合)的二倍体植株,该过程称为单倍体育种。

10.(10分)(能力挑战题)(2013·新课标全国卷Ⅱ改编)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)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用酶去除细胞壁,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。

这种培育技术称为。

(2)上述杂种植株属于倍体。

假设甲与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。

答案解析
1.【解析】选B。

在生物体所有细胞中,受精卵的全能性是最高的,而不是卵细胞。

2.【解析】选C。

离体的植物组织在一定的培养条件下,先脱分化形成植物的愈伤组织,才可以再继续分化出根和芽,形成完整的小植株。

而分化出根和芽的过程属于再分化。

3.【解析】选D。

①利用秋水仙素处理萌发的四倍体小黑麦种子或幼苗获得八倍体植株,不需组织培养。

④本身就是利用植物组织培养获得的。

②和③分别通过基因工程和体细胞杂交获得工程细胞,然后将工程细胞经组织培养过程培育为完整植株,因此也利用了植物组织培养技术。

【加固训练】
(2014·杭州模拟)下列有关植物组织培养的叙述错误的是( )
A.植物组织培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例
B.用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体失去了全能性
C.同一植物不同部位的细胞,全能性大小不同
D.植物愈伤组织经液体悬浮培养可以得到具有胚性细胞特征的单细胞
【解析】选B。

用纤维素酶和果胶酶水解法只是破坏了细胞壁,获得的植物细胞原生质体仍有全能性。

4.【解析】选D。

①过程(将目的基因导入植物细胞)中最常用的方法是农杆菌转化法;①过程没有涉及原生质体融合,不必去除细胞壁;SOD催化形成H2O2的机制是降低化学反应的活化能;该育种方式利用了细胞工程和基因工程,由于培养到了个体(新品种)能体现细胞的全能性。

5.【解析】选D。

⑤植株根尖细胞的全能性与①植株根尖细胞的相同;②试管的培养基中含有植物生长调节剂和有机物等;③试管中的细胞进行的分裂方式为有丝分裂;调节④试管培养基中植物生长调节剂的比例,可诱导产生根或芽。

6.【解析】选A。

细胞工程要涉及使用纤维素酶和果胶酶、诱导两种不同的细胞融合、杂种细胞分裂和分化的选择培养基,而不需要使用限制性核酸内切酶。

7.【解析】选B。

体细胞诱变育种可通过基因突变或染色体变异而获得高产、高抗性、有机物含量丰富的品种,但生产胰岛素的大肠杆菌不能通过突变体而获得,一般可通过基因工程(转基因技术)而获得。

8.【解析】选D。

植物组织培养中蔗糖可为外植体提供营养,同时调节渗透压;在整个组织培养中影响再分化的关键是生长素和细胞分裂素的使用比例和顺序;植物组织培养的一个关键环节是脱分化,经过脱分化后才能形成愈伤组织;植物组织培养的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞,因此获得的愈伤组织基因型不一定相同。

9.【解析】(1)外植体通过组织培养可形成新个体,根本原因是细胞内含有发育的全部遗传物质。

(2)愈伤组织是外植体脱分化形成的,由于分化程度低,全能性较高。

(3)人工种子由胚状体、不定芽等经过人工薄膜包装得到。

(4)花药离体培养可获得单倍体幼苗,经秋水仙素处理,可获得纯合子植株。

答案:(1)外植体(离体的植物器官、组织或细胞)
(2)愈伤组织高
(3)③(4)单倍体秋水仙素纯合
【加固训练】
(2014·南通模拟)下面的简式表示植物组织培养的大致过程,据此判断错误的是
( )
①②③→④
A.若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现与亲本不同的遗传特性
B.若①是花粉,则④是单倍体植株,经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种
C.若①是人参细胞,对②进行扩大培养可提高细胞产物——人参皂甙的产量
D.若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行繁育会发生性状分离
【解析】选D。

若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行繁育进行的是有丝分裂,不会发生性状分离。

10.【解题指南】解答本题需关注以下三点:
(1)植物体细胞杂交过程包括酶解、原生质体融合、脱分化和再分化、植物组织培养。

(2)杂种植株的可育判断(染色体联会是否正常)。

(3)人工种子的制备是在胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等外面包上人工种皮获得的。

【解析】(1)若培育同时含有A和B的新型植物,可以选用植物体细胞杂交技术。

由于细胞壁阻碍不同种细胞间的杂交,而其主要成分是纤维素和果胶,因此先用纤维素酶和果胶酶将细胞壁去除,得到的结构称作原生质体。

诱导融合成功后,在固体培养基上培养,可形成愈伤组织,之后进行再分化培养,可再生出小植株,即可获得杂种植株。

(2)多倍体的细胞中含有三个或三个以上的染色体组,此杂种植株有来自甲和乙的全部染色体,甲、乙均为二倍体,因此杂种植株共4个染色体组,是多倍体植物。

杂种植株具有甲、乙两种植株的全部染色体,其中有来自甲的同源染色体和来自乙的同源染色体,减数分裂时可发生联会,因此可育;而二者有性杂交的后代
只含有甲的一组染色体和乙的一组染色体,互不相同,没有同源染色体,减数分裂中联会异常,因此不育。

(3)人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料经人工薄膜包装得到的。

答案:(1)原生质体愈伤再分化植物体细胞杂交技术
(2)多(或四) 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(其他合理答案也可)
(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(答对其中一个即可)。