1、课时提升作业 四十一 选修32温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 四十一植物细胞工程(40分钟100分)1.(12分)(2017南昌模拟)下图表示某育种过程，请据图回答：(1)过程中，属于_过程，其中需要光照的是_(填序号)。(2)由花粉能培养成试管苗，说明植物细胞具有_，根本原因是_。(3)花粉在实验条件下发育成植株这一技术，可应用于_育种，从而获得稳定遗传的新品种。该项技术最大的优点是_。(4)若花药壁细胞的基因型是AaBb，则最后得到的纯合二倍体植株可能有_种基因型。【解析】(1)是由细
2、胞培养到愈伤组织阶段，属于脱分化，是由愈伤组织培养到试管苗阶段，属于再分化。再分化过程中，芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照。(2)由细胞培养成个体，体现了细胞的全能性。细胞具有全能性的原因是每个细胞中都具有本物种发育成完整个体所需要的全部遗传物质。(3)花药离体培养技术是单倍体育种的流程之一。单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限。(4)若花药壁细胞的基因型是AaBb，则花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab四种，则最后得到的纯合二倍体植株可能有AABB、AAbb、aaBB、aabb四种基因型。答案：(1)脱分化(2)全能性每个细胞中都具有本物种发育成完整个体所需要的全部遗传物质(3)
3、单倍体明显缩短育种年限(4)四【知识总结】细胞全能性的比较(1)细胞的分化程度越高，其分裂能力越弱，其全能性越不容易表现出来。(2)受精卵生殖细胞体细胞。(3)体细胞中：植物细胞动物细胞(只有细胞核才有全能性，分化程度低的分化程度高的；细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞衰老的细胞)。2.(12分)(2017长沙模拟)植物组织培养技术被广泛应用于培育无病毒植株、育种及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。下图为番茄植株的培育过程。分析回答：世纪金榜导学号77982486(1)经过过程获得植物细胞原生质体，此处使用的溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体_。(2)铺平板类似于微生物接种，平板
4、培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还有_的作用。(3)图中属于再分化的过程是_(填序号)。(4)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的_特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。(5)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮3部分组成，包埋胚状体中富含有机营养，这是因为胚状体在萌发初期不能进行_，为了满足胚状体的代谢需求，“人造种皮”必须具有良好的透水性、_。【解析】(1)植物细胞去除细胞壁后剩下的为原生质体，使用的溶液浓度过小会导致原生质体发生渗透吸水，吸水膨胀易破裂。(2)蔗糖为有机物，因此平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还可以提供营养(提供能量)。(3)由
5、脱分化形成的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化，因此再分化过程为。(4)该实验的培养对象为离体的体细胞，因此为无性繁殖，可以保持优良品种的遗传特性。(5)胚状体在萌发初期没有分化出叶绿体，因此不能进行光合作用；为满足胚状体的代谢需求，“人造种皮”除了具有良好的透水性外，还应该具有良好的透气性满足其与外界进行气体交换。答案：(1)吸水破裂(2)提供营养(提供能量)(3)(4)遗传(5)光合作用透气性3.(14分)(2017泰安模拟)枸杞辣椒是以枸杞和辣椒为材料，采用新技术手段培育的辣椒新品种(培育过程如图所示)。枸杞辣椒兼具枸杞和辣椒的品性，不仅口感好、蛋白质
6、含量高、具有养生保健功效，而且早熟、病害少、丰产性能佳，尤其是大大增强了辣椒的抗逆性(抗盐碱能力)。请回答下列问题：世纪金榜导学号77982487(1)枸杞与辣椒有性杂交得到的子代，理论上_(填“不可育”或“可育”)；而通过图示培育方法获得的杂种植株可育，造成这种差异的原因是_。(2)枸杞辣椒具有很强的抗旱与抗盐碱能力，若要保持枸杞辣椒的优良性状并大量繁殖，则应用到的技术是_。(3)过程指在化学药剂_的作用下细胞发生融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是_。过程表示的细胞工程技术是_，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是分生组织_；图示技术手段的特点和意义在于_。(4)有专家认为，枸
7、杞辣椒的成功培育也带来了新的忧虑：不同的物种间杂交并产生可育子代，可能带来类似转基因生物在_等方面的安全性问题。【解析】(1)枸杞与辣椒属于两个物种，二者不能通过有性杂交产生可育后代，原因是二者有性杂交所产生的后代没有同源染色体，在减数分裂过程中同源染色体联会异常，也就存在着生殖隔离。但二者通过植物体细胞杂交技术产生的后代含有同源染色体，是可育的，因为在减数分裂过程中同源染色体能完成正常的联会，产生正常的配子。(2)要保持植物的优良性状可以利用无性繁殖技术(如嫁接、植物组织培养等)，要大量繁殖则需用植物组织培养技术(植物的微型繁殖技术)。(3)过程是诱导原生质体融合，常用的化学促融剂是聚乙二醇
8、(PEG)，而用灭活的病毒促进细胞融合是动物细胞融合特有的方式。过程为植物组织培养过程。植物组织培养过程中，由于分生组织细胞分裂旺盛、全能性高，因此，常作为组织培养的材料。植物体细胞杂交可以克服不同物种远缘杂交不亲和的障碍，实现不同物种间的基因交流。(4)枸杞与辣椒体细胞杂交的成功，克服了生殖隔离现象，使得基因在不同物种之间也能交流。但可能会带来类似转基因生物在食物、生物、环境等方面的安全性问题。答案：(1)不可育在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(2)植物组织培养(3)聚乙二醇(PEG)可以使用灭活的病毒植物组织培养全能性高，易培养形成愈伤组织克服不同物种远缘杂交不亲
9、和的障碍(4)食物、生物、环境4.(12分)(2017正定模拟)叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。请回答：(1)转基因技术的核心步骤是_，完成该步骤所需要的酶有_。(2)将植物体细胞处理得到原生质体，再通过_法或_法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生细胞壁之后，通过_技术培养可得到相应的转基因幼苗。(3)来自原核生物中有重要价值的外源基因，不需要改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，据此分析，原因是_。(4)对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式_(填“遵循”或“不遵循”)分离定律，不会随_(填“花粉”或“卵
10、细胞”)传给后代，从而保持了_(填“父本”或“母本”)的遗传特性。【解析】(1)转基因技术的操作分四步：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定，其中构建基因表达载体是核心，需要用到限制酶和DNA连接酶。(2)将目的基因导入原生质体，可以用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。原生质体再生细胞壁之后，通过植物组织培养技术培养可得到相应的转基因幼苗。(3)外源基因不需要改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，原因是叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似。(4)叶绿体转基因属于细胞质基因，不遵循分离定律，受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以叶绿体转基因不会随花粉传给后
11、代，从而保持了母本的遗传特性。答案：(1)构建基因表达载体限制酶和DNA连接酶(2)农杆菌转化基因枪植物组织培养(3)叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似(4)不遵循花粉母本【延伸探究】(1)本题中的外源基因在叶绿体中表达时，与核基因的表达相比较，其特点是什么？提示：转录还未结束，翻译已经开始，即转录和翻译同时进行。(2)本题中外源基因在叶绿体中表达的场所是什么？其所需要的能量来自哪里？提示：叶绿体中的核糖体；光反应产生的ATP。5.(12分)(2017福州模拟)如图所示为植物体细胞杂交的流程，回答下列问题：世纪金榜导学号77982488(1)图中过程的诱导方法有_和_两大类。只考虑两两融合情
12、况，图中筛选过程淘汰的融合的原生质体类型有_。(2)图中过程依次为_。(3)图中阶段乙中所用的培养基中，除蔗糖、维生素、有机添加物、无机物质外，_是将杂种植物细胞培养成杂种植株幼苗不可缺少的调节物质。【解析】(1)诱导植物细胞融合的方法有物理法和化学法两大类。只考虑两两融合情况，融合的原生质体有同种融合产生的AA、BB和异种融合产生的AB三种类型，融合产生的杂种原生质体AB是所需要的，故应淘汰同种原生质体融合产生的AA和BB。(2)过程分别是植物组织培养过程中的脱分化和再分化。(3)植物组织培养的培养基中除蔗糖、维生素、有机添加物、无机物质外，还需要加入植物激素(或植物生长调节剂)，诱导细胞脱
13、分化和再分化，最终形成杂种植株。答案：(1)物理法化学法(两空可颠倒)同种原生质体融合产生的AA和BB(2)脱分化和再分化(3)植物激素(或植物生长调节剂)6.(12分)如图为植物繁殖的四种人工方法示意图，请据图回答下列问题：(1)图中单倍体植株通常的获取方法是_。若图中单倍体细胞含2个染色体组，A有4个染色体组，则过程所用化学试剂的作用是_。(2)图中B和C过程的不同点是_，这种不同主要的决定因素是_。(3)若想在C过程中获得突变体，进而培育成新品种植株，应用物理诱变或化学诱变的方法处理_。(4)若要获得水稻的人工种子，则应选用图中的_结构，该结构与正常受精卵形成的_有类似的结构和发育过程。
14、(5)若D为胡萝卜羊角芹，过程常用的物理方法有_；经融合处理后，含有的细胞类型有_种(融合的细胞只考虑两两融合)。【解析】(1)获得单倍体植株的常用方法是花药离体培养；诱导多倍体的常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，其作用机理是抑制纺锤体的形成。(2)B过程经诱导形成胚状体，然后再分化形成植株；而C过程是先诱导形成丛芽，然后再分化形成植株。这种不同取决于植物激素的调节，即培养基中生长素和细胞分裂素的含量比。(3)若要获得突变体，应对愈伤组织进行诱变处理，因为愈伤组织处于分生状态，进行旺盛的DNA复制，易诱发突变。(4)人工种子由胚状体和人工种皮组成，胚状体具有生根发芽能力，类似于由受精卵
15、形成的胚。(5)诱导原生质体融合常用的物理方法是离心、振动、电激等。经融合处理后，细胞类型有未融合的两种植物细胞，即A、B，还有融合细胞，即AA、AB、BB，共5种细胞。答案：(1)花药离体培养抑制纺锤体的形成(2)B过程形成的是胚状体，而C过程形成的是丛芽培养基中细胞分裂素与生长素的含量比(3)愈伤组织(4)胚状体胚(5)离心、振动、电激等5【易错提醒】单倍体的两个“不一定”(1)单倍体不一定含有一个染色体组：二倍体的单倍体含有一个染色体组，四倍体的单倍体则含有两个染色体组。(2)单倍体不一定高度不育：二倍体的单倍体含有一个染色体组，所以高度不育，四倍体的单倍体含有两个染色体组，可能育性较高
16、。7.(14分)(能力挑战题)(2017洛阳模拟)如图表示形成植株的5种途径，形成的植株分别用植株1、植株2、植株3、植株4、植株5来表示，请据图回答下列问题：世纪金榜导学号77982489(1)若植株甲和乙分别为基因型是AABB和aabb的玉米植株，玉米子粒黄色(A)对白色(a)为显性，非糯(B)对糯(b)为显性，两对性状自由组合。图示形成的5种植株中基因型相同的植株有_，多倍体植株是_。(2)取植株3(体细胞染色体20条)的花粉进行离体培养，对获得的幼苗用_进行处理，得到一批可育植株，其染色体数为_。(3)图中_包裹人工种皮可构建人工种子，与种子n的来源相比，该种子是通过_生殖方式产生的。
17、(4)离体体细胞甲(AABB)和离体体细胞乙(aabb)融合前，需要用_去掉细胞壁，融合后可出现_种融合细胞(只考虑两个细胞的融合)。若用融合细胞进行组织培养，发育成的植株，理论上讲控制玉米子粒颜色的基因型分别是_。【解题指南】解答本题的关键是：(1)根据示意图明确五种植株的培育方法。(2)明确融合细胞可能的三种类型。【解析】(1)据图可知，植株甲经花粉粒组织培养得植株1，植株甲经自花受粉得植株2，植株甲和植株乙杂交得植株3，植株甲经植物组织培养得植株4，植株甲、乙经体细胞杂交得植株5。植株1的基因型为AB，植株2的为AABB，植株3的为AaBb，植株4的为AABB，植株5的为AAaaBBbb
18、。(2)单倍体育种过程中可以用秋水仙素处理单倍体幼苗，以获得纯合子。(3)人工种子是由胚状体包裹上人工种皮获得的，属于无性生殖方式。(4)植物细胞融合前需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。原生质体融合后，只考虑两两融合，可出现3种融合细胞。只考虑玉米子粒颜色，融合细胞发育成的植株的遗传物质基因型分别是AAaa、AAAA、aaaa。答案：(1)植株2和植株4植株5(2)秋水仙素20(3)胚状体无性(4)纤维素酶和果胶酶(酶解法)3AAaa、AAAA、aaaa8.(12分)(能力挑战题)(2017西安模拟)科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家
19、利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的细胞膜上的蛋白质，其培育过程如图所示。(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有_。(2)细胞融合完成的标志是_。(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂_诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到_种不同的原生质体，当观察到_时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程的实质是_，过程中的培养基常添加的植物激素是_。(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含_条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培养得到的植株
20、属于_植株。【解析】(1)植物体细胞杂交就是将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，再利用植物组织培养技术把杂种细胞培育成新的植物体的技术。所以植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。(3)植物原生质体融合过程，常利用的诱导融合的化学试剂是聚乙二醇(PEG)。依题意，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，所以融合后根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到有3种不同类型的原生质体：红色荧光标记的番茄原生质体及其融合后的原生质体、绿色荧光标记的马铃薯原生质体及其融合后的原生质体、红色
21、荧光和绿色荧光共同存在的番茄与马铃薯的原生质体融合后所形成的原生质体。当观察到融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光时，可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。(4)过程表示将愈伤组织培养成植物体，该过程属于再分化，其实质是基因的选择性表达，培养基常添加的植物激素是生长素和细胞分裂素。(5)杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和，即m+n。“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期，着丝点分裂、姐妹染色单体分开，使得杂种细胞中的染色体数目加倍为2(m+n)。杂种植株的花粉经离体培养形成的植株属于单倍体。答案：(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)形成了新的细胞壁(3)聚乙二醇(PEG)3融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)基因的选择性表达生长素和细胞分裂素(5)2(m+n)单倍体【易错提醒】植物体细胞杂交的认识误区(1)生殖方式：类似于有性生殖，只是没有通过减数分裂产生染色体数目减半的生殖细胞，因此不遵循孟德尔遗传规律。(2)产生后代：属于多倍体。杂种植株细胞中染色体数目等于双亲体细胞中染色体数目之和。关闭Word文档返回原板块
