2019-2020年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3.doc

2019-2020年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 2.1.1 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3 目標(biāo)導(dǎo)航　1.以胡蘿卜的組織培養(yǎng)為例，簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理和過程。2.結(jié)合教材圖2－5，描述植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的原理和過程。 一、細(xì)胞工程和細(xì)胞的全能性(閱讀P32－34) 1．細(xì)胞工程的含義 原理和方法 細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué) 操作水平 細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平 目的 按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品 分類 植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程 2.細(xì)胞的全能性 (1)定義：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 (2)植物細(xì)胞全能性實(shí)現(xiàn)的條件：離體、提供適宜的營(yíng)養(yǎng)條件和激素。 (3)影響全能性表達(dá)的原因：在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會(huì)有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。 二、植物組織培養(yǎng)(閱讀P34－36) 1．理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性。 2．前提：離體的植物器官、組織、細(xì)胞。 3．條件：無菌和人工控制條件下、人工配制的培養(yǎng)基上、適宜的營(yíng)養(yǎng)條件。 4．結(jié)果：誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整植株。 5．胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程 三、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(閱讀P36－37) 1．概念：將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。 2．過程 (1)去壁：用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體。 (2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法 ①物理法：離心、振動(dòng)、電激等。 ②化學(xué)法：用聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)。 3．意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 判斷正誤： (1)細(xì)胞工程是通過分子水平上的操作，按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。(　　) (2)在理論上，生物的每個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛力。(　　) (3)細(xì)胞全能性的大小依次是：受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞。(　　) (4)植物的種子能發(fā)育成完整的植株，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。(　　) (5)植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是基因的選擇性表達(dá)。(　　) (6)離體的植物組織在一定的培養(yǎng)條件下分化出根和芽的過程屬于脫分化。(　　) (7)植物體細(xì)胞雜交的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性。(　　) (8)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法有物理法(離心、振動(dòng)、電激等)和化學(xué)法(聚乙二醇處理)。(　　) 答案　(1)　(2)√　(3)√　(4)　(5)　(6)　(7)√　(8)√ 一、植物組織培養(yǎng)技術(shù) 1．植物細(xì)胞的全能性 (1)原因：分化的體細(xì)胞(或細(xì)胞核)具有本物種個(gè)體發(fā)育所需要的全部基因。 (2)體現(xiàn)：在適合條件(如離體狀態(tài)等)下，有些分化的細(xì)胞能恢復(fù)分裂、重新分化并發(fā)育成完整的新個(gè)體。 (3)全能性大小比較：①受精卵(全能性最高)＞卵細(xì)胞(也具有較高的潛在全能性)＞體細(xì)胞(全能性較低)。②未分化或分化程度低的細(xì)胞＞分化程度高的體細(xì)胞。③植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞；增殖的細(xì)胞＞不增殖的細(xì)胞。④隨著細(xì)胞分化程度的不斷提高，細(xì)胞的全能性逐漸減小。 2．植物組織培養(yǎng)的過程 外植體(離體的植物器官、組織或細(xì)胞)愈傷組織根、芽―→植物體。 名稱 過程 形成體特點(diǎn) 培養(yǎng)基 光 脫分化 由外植體脫分化為愈傷組織 排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞團(tuán) 生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例適中 避光 再分化 由愈傷組織分化為幼苗或胚狀結(jié)構(gòu) 有根、芽或有生根發(fā)芽的能力 上述比例小 需光 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng) 發(fā)育成完整的植物體 由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子組成 自身產(chǎn)生各種激素 需光 3.植物組織培養(yǎng)的影響因素 (1)滅菌：①所有的實(shí)驗(yàn)用具嚴(yán)格滅菌。②接種過程嚴(yán)格的無菌操作。 (2)嚴(yán)格控制光照：在愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng)，而在分化再生的階段一定要有光照。因?yàn)橛鷤M織誘導(dǎo)階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化，產(chǎn)生愈傷組織，若有光照則容易分化產(chǎn)生維管組織，不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。 (3)植物激素在植物組織培養(yǎng)中的應(yīng)用 生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比值 作用效果 比值高時(shí) 有利于根的分化，抑制芽的形成 比值低時(shí) 有利于芽的分化、抑制根的形成 比值適中時(shí) 促進(jìn)愈傷組織的形成 1．請(qǐng)比較基因工程和細(xì)胞工程的概念，總結(jié)二者的不同。 答案　(1)操作水平：基因工程是分子水平的操作，細(xì)胞工程是細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平的操作。 (2)目的：基因工程的目的是創(chuàng)造出符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，細(xì)胞工程的目的是按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品。 2．理論上每種活細(xì)胞都具有全能性，請(qǐng)分析細(xì)胞具有全能性的原因。 答案　活細(xì)胞都具有發(fā)育成該物種個(gè)體所需的全套遺傳物質(zhì)。 3．為什么在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，細(xì)胞并不會(huì)表現(xiàn)出全能性？ 答案　在特定的時(shí)間和空間條件下，細(xì)胞內(nèi)的基因進(jìn)行選擇性表達(dá)。 4．結(jié)合胡蘿卜的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，思考下列問題： (1)在植物組織培養(yǎng)過程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作？ 答案　避免雜菌在上面迅速生長(zhǎng)消耗營(yíng)養(yǎng)，且有些雜菌會(huì)危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)。 (2)為什么切取胡蘿卜根的形成層？其他部分也能培養(yǎng)成小植株嗎？ 答案　胡蘿卜根的形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織，其他部分如葉、花也能培養(yǎng)成小植株，只是稍微困難些。 (3)誘導(dǎo)愈傷組織的過程中是否都應(yīng)避光培養(yǎng)？ 答案　不一定。用不同植物或同一植物不同部位的組織細(xì)胞，誘導(dǎo)出愈傷組織所需的條件不一定相同。 (4)若培養(yǎng)物取自植物的幼莖、葉片等含有葉綠體的部位，愈傷組織中是否會(huì)含有葉綠體？ 答案　培養(yǎng)物經(jīng)過誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞，愈傷組織中不含有葉綠體。 1．下圖表示四倍體蘭花葉片通過植物組織培養(yǎng)形成植株的過程，相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．②和③階段會(huì)發(fā)生減數(shù)分裂 B．①階段需生長(zhǎng)素而③階段需細(xì)胞分裂素 C．①階段有細(xì)胞增殖但無細(xì)胞分化 D．此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為二倍體 問題導(dǎo)析　(1)圖中①是脫分化，②、③是再分化。②和③階段會(huì)發(fā)生有絲分裂。 (2)①階段和③階段都需生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，只是二者比例不同。 (3)此蘭花的花藥離體培養(yǎng)所得植株為單倍體。 答案　C 一題多變 判斷正誤： (1)植物體的細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體才體現(xiàn)了全能性。(　　) (2)高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性。(　　) (3)植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同。(　　) (4)紫色糯性玉米種子培育成植株，這反映植物種子具有全能性。(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)　(4) 二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 1．植物體細(xì)胞雜交有關(guān)知識(shí)點(diǎn) 名稱 植物體細(xì)胞雜交 原理 細(xì)胞膜的流動(dòng)性(植物體細(xì)胞融合)、植物細(xì)胞的全能性(植物組織培養(yǎng)) 融合前處理 酶解法去壁 誘導(dǎo)方法 物理法、化學(xué)法 原理 第一步 原生質(zhì)體的制備 第二步 原生質(zhì)體的融合與篩選 第三步 雜種細(xì)胞的形成與培養(yǎng) 第四步 雜種植株的鑒定與篩選 用途 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，獲得具有優(yōu)良性狀的雜種植株 2.植物體細(xì)胞雜交過程中的注意事項(xiàng) (1)原生質(zhì)體融合的原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。 (2)植物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。 (3)與傳統(tǒng)有性雜交相比，其優(yōu)越性的表現(xiàn) ①克服植物遠(yuǎn)緣雜交不親合的障礙，打破了物種之間的生殖隔離。②擴(kuò)大遺傳重組的范圍。 (4)體細(xì)胞雜交即兩個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，不管染色體、基因組還是染色體組都采用直接相加的方法。若一植物細(xì)胞含有2x條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞含有2y條染色體，2個(gè)染色體組，基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為異源四倍體，其體細(xì)胞中染色體為(2x＋2y)條，4個(gè)染色體組，基因型為AabbccDd。 1．去除植物細(xì)胞壁為什么要用纖維素酶和果膠酶？ 答案　因?yàn)橹参锛?xì)胞壁的化學(xué)成分主要是纖維素和果膠；酶具有專一性，纖維素酶和果膠酶能夠催化分解細(xì)胞壁，而對(duì)細(xì)胞膜沒有破壞作用。 2．體細(xì)胞融合成功后培養(yǎng)基中共有5種細(xì)胞類型(A、B、AA、BB、AB)，其中融合細(xì)胞類型有3種，而真正符合要求的是AB，因此要對(duì)融合細(xì)胞進(jìn)行篩選。 3．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)屬于無性生殖還是有性生殖？屬于哪種變異類型？為什么說雜種植株具有兩個(gè)親本的遺傳性狀？ 答案　植物體細(xì)胞雜交技術(shù)沒有生殖細(xì)胞的形成和結(jié)合，應(yīng)屬于無性生殖；變異類型應(yīng)是染色體數(shù)目的變異；由于含有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，因此具有兩個(gè)親本的遺傳性狀。 4．培育新品種的過程中，遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳定律？為什么？ 答案　不遵循。只有在有性生殖進(jìn)行減數(shù)分裂過程中才符合遺傳定律，而體細(xì)胞雜交沒有此過程。 5．回答下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的“白菜—甘藍(lán)”的相關(guān)問題： (1)用傳統(tǒng)的方法可否產(chǎn)生？ (2)“白菜—甘藍(lán)”為什么能表現(xiàn)出兩種植物的遺傳性狀？ (3)融合成的雜種細(xì)胞內(nèi)染色體組成有何特點(diǎn)？ 答案　(1)不能，因?yàn)椴煌锓N之間存在生殖隔離。 (2)體細(xì)胞雜交培育而成的“白菜—甘藍(lán)”具有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，因此能表現(xiàn)出兩種植物的遺傳性狀。 (3)植物體細(xì)胞雜交后，染色體組數(shù)是兩個(gè)物種的總和，形成異源多倍體。因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)每條染色體仍然有其同源染色體，因此從理論上講均是可育的，但育性會(huì)降低。 6．區(qū)分植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的兩種方法 (1)看后代 ①植物組織培養(yǎng)是利用單一親本的組織或細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)使之增殖、分化成為一個(gè)完整植株，為無性生殖過程，因此其后代一般均能保持該親本的遺傳特性。 ②植物體細(xì)胞雜交的本質(zhì)是將兩種不同來源的原生質(zhì)體，在人為條件下進(jìn)行誘導(dǎo)融合。由于植物細(xì)胞具有全能性，融合之后的雜種細(xì)胞可以再生出具有雙親性狀的雜種植株。 (2)看關(guān)系：雜種細(xì)胞需經(jīng)植物組織培養(yǎng)才能發(fā)育為具有雙親遺傳特性的雜種植株，否則將無任何意義，因此，植物組織培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)。 2．利用體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得了“番茄—馬鈴薯”雜種植株，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示，遺憾的是該雜種植株并非是想象中的地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯的“超級(jí)作物”。 (1)材料中所用到的植物體細(xì)胞雜交技術(shù)應(yīng)用到原生質(zhì)體融合和__________________________技術(shù)，該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是_________________________________________。 (2)圖中①步驟所示植物細(xì)胞用__________________除去細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。 (3)圖中②過程細(xì)胞兩兩融合時(shí)，可出現(xiàn)________種融合細(xì)胞，要促進(jìn)雜種細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有________和________兩類激素。 (4)由雜種細(xì)胞培育成試管苗，需要經(jīng)過細(xì)胞的④________和⑤________過程。其中⑤過程必須給予光照，其原因是________能利用光能制造有機(jī)物，供試管苗生長(zhǎng)發(fā)育。 (5)利用馬鈴薯和番茄的______________得到單倍體植株，然后取單倍體植株細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交，再用________處理之后也可得到可育的“番茄—馬鈴薯”雜種植株。 問題導(dǎo)析　(1)植物體細(xì)胞雜交要應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)才能得到雜種植株，其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。 (2)細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此用纖維素酶和果膠酶可以特異性地去除細(xì)胞壁。 (3)甲、乙兩種細(xì)胞融合時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)三種情況：甲、甲融合，乙、乙融合，甲、乙融合，其中甲、乙融合類型的細(xì)胞才是最終需要的雜種細(xì)胞；植物組織培養(yǎng)過程中需要的激素主要有兩種：生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。 (4)雜種細(xì)胞經(jīng)脫分化和再分化過程形成完整植株，愈傷組織再分化成幼苗時(shí)需要光照合成葉綠素以進(jìn)行光合作用。 (5)利用花藥離體培養(yǎng)得到的二倍體的單倍體植株一般不可育，需用秋水仙素處理使染色體加倍才可育。 答案　(1)植物組織培養(yǎng)　植物細(xì)胞的全能性　(2)纖維素酶和果膠酶　(3)3　細(xì)胞分裂素　生長(zhǎng)素　(4)脫分化　再分化　葉綠體　(5)花藥離體培養(yǎng)　秋水仙素 一題多變 依據(jù)上圖判斷： (1)植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點(diǎn)是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(　　) (2)雜種細(xì)胞經(jīng)過④和⑤過程可以培育成雜種植株說明雜種細(xì)胞具有全能性。(　　) (3)盡管愈傷組織可以進(jìn)行光合作用，但其培養(yǎng)基中仍需要糖類、氨基酸等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。(　　) (4)若A的基因型為Rr，B的基因型為Yy，則最終形成的雜種植株的基因型為RrYy。(　　) (5)雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁，在此過程中活躍的細(xì)胞器是核糖體。(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)　(4)√　(5) 1．如圖為植物組織培養(yǎng)過程，有關(guān)說法不正確的是(　　) A．B試管中細(xì)胞全能性最高 B．D試管中培育出的個(gè)體都是純合子 C．A→B的過程不需要光照 D．A→D的細(xì)胞分裂都是有絲分裂 答案　B 解析　試管中的試管苗來源相同，都是通過植物組織培養(yǎng)培育而成的，植株的基因型相同，但不一定是純合子。 2．下列有關(guān)植物細(xì)胞全能性的敘述，正確的是(　　) A．植物體只有高度分化的體細(xì)胞才具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能 B．植物體內(nèi)某些體細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，其原因是所含基因不同 C．植物細(xì)胞的全能性是植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的理論基礎(chǔ) D．高度分化的植物細(xì)胞隨時(shí)可能表現(xiàn)出全能性 答案　C 解析　植物細(xì)胞的全能性是指高度分化的植物細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植物體的潛能，實(shí)際上只要植物細(xì)胞含有本物種生長(zhǎng)發(fā)育的全套基因就應(yīng)具有全能性，如配子；植物體內(nèi)所有體細(xì)胞均來源于同一受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)應(yīng)相同。高度分化的植物細(xì)胞只有處于離體狀態(tài)時(shí)才有可能表現(xiàn)出全能性。 3．植株甲是二倍體水稻，利用植株甲獲得了植株乙，而后利用植株甲和乙又獲得植株丙和丁。培養(yǎng)過程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．用秋水仙素處理植株甲的雌蕊柱頭可獲得植株乙 B．植株丙與植株丁的體細(xì)胞中染色體組的數(shù)目相同 C．植株丁的花藥離體培養(yǎng)可得到植株丙 D．獲得植株丙和植株丁的過程都屬于有性生殖 答案　C 解析　用秋水仙素處理植株甲萌發(fā)的種子或幼苗可得到植株乙；圖示丙植株體細(xì)胞中染色體組數(shù)應(yīng)為3，而丁植株體細(xì)胞中染色體組數(shù)應(yīng)為6；獲得植株丙為有性生殖，獲得植株丁的過程為無性生殖。 4．科學(xué)家利用細(xì)胞工程培育了“白菜—甘藍(lán)”雜種植株，如圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。 (1)由D形成F過程所依據(jù)的原理是______________，從本質(zhì)上講，“白菜—甘藍(lán)”雜種植株具有的性狀是__________________的結(jié)果。 (2)若“白菜—甘藍(lán)”雜種植株為四倍體，則該植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株是________倍體。 (3)“白菜—甘藍(lán)”雜種植株的食用部分是葉，但葉又易受昆蟲危害而影響產(chǎn)量，科學(xué)家又利用基因工程培育出帶有抗蟲基因的“白菜—甘藍(lán)”植株，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)此植株的抗蟲基因是否表達(dá)。 ①取昆蟲幼蟲放到帶有抗蟲基因的“白菜—甘藍(lán)”植株甲上，再取等量生活狀態(tài)基本一致的昆蟲幼蟲放在______________________________植株乙上。 ②適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別觀察_____________________________________________的生活情況。 ③若________________________________________________________________________， 說明甲植株的抗蟲基因未得到表達(dá)；若_______________________________________________ __________________，說明甲植株的抗蟲基因得到表達(dá)。 答案　(1)細(xì)胞的全能性　基因選擇性表達(dá)　(2)單　(3)①長(zhǎng)勢(shì)相似的普通“白菜—甘藍(lán)”?、诶ハx幼蟲 ③甲、乙植株上昆蟲幼蟲均正常生活　甲植株上昆蟲幼蟲死亡，乙植株上昆蟲幼蟲正常生活(②、③其他答案合理即可) 解析　(1)D→F的過程說明細(xì)胞具有全能性，雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(2)凡是由未受精的配子發(fā)育而成的個(gè)體都是單倍體。(3)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則、等量原則及單一變量原則。 基礎(chǔ)鞏固 1．在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織的過程中，下列哪一項(xiàng)條件一般是不需要的(　　) A．消毒滅菌 B．適宜的溫度 C．充足的光照 D．適宜的養(yǎng)料和激素 答案　C 解析　由于此階段形成的是愈傷組織，并沒有形成具有根、莖、葉的植物體，因此一般不需要光照。 2．生物體內(nèi)細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織、器官，這是因?yàn)?　　) A．細(xì)胞喪失了全能性 B．基因的選擇性表達(dá) C．不同的細(xì)胞內(nèi)基因不完全相同 D．在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，細(xì)胞內(nèi)的基因發(fā)生了變化 答案　B 解析　生物體內(nèi)的細(xì)胞表現(xiàn)不出全能性，是因?yàn)榘l(fā)生了基因的選擇性表達(dá)而分化為不同的組織和器官。 3．下列屬于組織培養(yǎng)的是(　　) A．花粉培養(yǎng)成單倍體植株 B．植物的枝條插到土里發(fā)育成新的個(gè)體 C．根尖分生區(qū)發(fā)育成成熟區(qū) D．未受精的卵發(fā)育成個(gè)體 答案　A 解析　B項(xiàng)不是在無菌和人工控制條件下發(fā)育的，是在正常環(huán)境下，所以仍屬自然發(fā)育過程。C項(xiàng)是通過細(xì)胞的分化形成組織的過程。D項(xiàng)中未受精的卵發(fā)育成個(gè)體在自然條件下也可發(fā)生，屬于有性生殖中的孤雌生殖。 4．植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理、培養(yǎng)過程的順序及誘導(dǎo)的植物激素分別是(　　) ①體細(xì)胞全能性?、陔x體植物器官、組織或細(xì)胞?、鄹?、芽?、苌L(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素　⑤生長(zhǎng)素和乙烯?、抻鷤M織　⑦再分化?、嗝摲只、嶂参矬w A．①、②⑦⑥⑧③⑨、④ B．①、②⑧⑥⑦③⑨、④ C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ D．①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤ 答案　B 解析　植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性；培養(yǎng)過程的順序是離體植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，愈傷組織再分化得到根、芽，由根、芽分化成植物體；所用激素是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。 5．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．尚未培育出屬間雜種植物 答案　C 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。 6．植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是(　　) A．形成新的細(xì)胞壁 B．細(xì)胞質(zhì)發(fā)生融合 C．細(xì)胞核發(fā)生融合 D．細(xì)胞膜發(fā)生融合 答案　A 解析　植物體細(xì)胞融合的過程既有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)的融合，又有細(xì)胞核的融合。植物細(xì)胞最外層為細(xì)胞壁，融合前應(yīng)去掉細(xì)胞壁，融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁。 7．下圖所示為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過程，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．A細(xì)胞和B細(xì)胞誘導(dǎo)融合前要先去除細(xì)胞壁，可用纖維素酶和果膠酶處理 B．從A細(xì)胞和B細(xì)胞到C細(xì)胞的過程中，常用離心、振動(dòng)、電激或聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)融合 C．A細(xì)胞和B細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁 D．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細(xì)胞 答案　D 解析　植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此細(xì)胞融合前需先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁；誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合時(shí)常用物理法或化學(xué)法；融合完成的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁；植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得雜種植株。 鞏固提升 8．下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，不正確的是(　　) A．受精卵在自然條件下能使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體，因此全能性最高 B．生物體內(nèi)細(xì)胞由于分化，全能性不能表達(dá) C．卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性很高 D．植物細(xì)胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)出全能性 答案　C 解析　卵細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，并不是未分化的細(xì)胞。 9．下圖表示基因型為AaBb的水稻的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的培育過程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．愈傷組織是花粉細(xì)胞通過有絲分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán) B．在愈傷組織的形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得水、無機(jī)鹽和小分子的有機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) C．為促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，在培養(yǎng)基中應(yīng)加入適宜濃度的生長(zhǎng)素等激素 D．試管苗可能出現(xiàn)的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb 答案　D 解析　花粉是通過減數(shù)分裂形成的，其基因型為AB或Ab或aB或ab，由花粉發(fā)育而來的個(gè)體未經(jīng)秋水仙素處理，是單倍體。 10．1858年，美國(guó)科學(xué)家斯圖爾德應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，將二倍體胡蘿卜韌皮部的一些細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株(如右圖)。下列關(guān)于這一科學(xué)事實(shí)敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) ①該實(shí)驗(yàn)證明了植物細(xì)胞具有全能性　②此種生殖產(chǎn)生的后代有廣泛的變異?、垌g皮部細(xì)胞通過減數(shù)分裂增加數(shù)目　④此種生殖產(chǎn)生的后代能保持親本的性狀 A．② B．②③ C．②④ D．③④ 答案　B 解析　體細(xì)胞組織培養(yǎng)屬于無性生殖，其后代能保持親本的性狀，變異性??；體細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂。 11．A種植物細(xì)胞(基因型為Aa)、B種植物細(xì)胞(基因型為Bb)去掉細(xì)胞壁后，誘導(dǎo)兩種細(xì)胞的原生質(zhì)體融合，形成單核的雜種細(xì)胞。則經(jīng)過組織培養(yǎng)得到的雜種植株是(　　) A．二倍體，基因型為AaBb B．二倍體，基因型為AAaaBBbb C．四倍體，基因型為AaBb D．四倍體，基因型為AAaaBBbb 答案　C 解析　雜種植株為四倍體，基因型為AaBb。 12．下圖是“白菜—甘藍(lán)”雜種植株的培育過程。下列說法正確的是(　　) A．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)已經(jīng)能使雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀 B．愈傷組織是由排列緊密的薄壁細(xì)胞組成 C．上述過程中包含了有絲分裂、細(xì)胞分化和減數(shù)分裂等過程 D．“白菜—甘藍(lán)”雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 答案　D 解析　植物體細(xì)胞雜交技術(shù)還不能使雜種植物按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀；愈傷組織是由排列疏松的薄壁細(xì)胞組成的；在“白菜—甘藍(lán)”雜種植株幼苗的培育過程中有細(xì)胞的有絲分裂和細(xì)胞分化，但不進(jìn)行減數(shù)分裂。 13．下圖表示胡蘿卜的韌皮部細(xì)胞通過無菌操作接入試管后，在一定的條件下，形成試管苗的培育過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)要促進(jìn)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，培養(yǎng)基中應(yīng)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括________和小分子有機(jī)物，激素包括細(xì)胞分裂素和________兩類植物激素。 (2)此過程依據(jù)的原理是________________________________________________。A和B階段主要進(jìn)行的分裂方式是_________________________________________________， B階段除了細(xì)胞分裂外，還進(jìn)行細(xì)胞____________________________________等。 (3)此過程要無菌操作，主要是指對(duì)________進(jìn)行滅菌消毒。B階段需要光照，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細(xì)胞具有葉綠素，這是基因____________的結(jié)果。 答案　(1)無機(jī)物　生長(zhǎng)素　(2)細(xì)胞的全能性　有絲分裂　分化　(3)培養(yǎng)基　芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件　(4)選擇性表達(dá) 解析　植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細(xì)胞接種到經(jīng)消毒滅菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基含有供組織細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所需要的無機(jī)物和小分子有機(jī)物，還有調(diào)節(jié)細(xì)胞脫分化和再分化的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。由外植體發(fā)育成試管苗，脫分化階段細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，再分化階段愈傷組織細(xì)胞經(jīng)有絲分裂和分化形成試管苗，此階段需要光照，原因是葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件。 14．據(jù)下圖回答問題： (1)過程①②是用________________處理細(xì)胞的細(xì)胞壁，后經(jīng)③過程誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，實(shí)際融合的過程中原生質(zhì)體可能會(huì)形成____________種細(xì)胞團(tuán)(只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合的情況)。④是________________的過程，與此過程密切相關(guān)的細(xì)胞器主要是____________。 (2)在⑤過程培養(yǎng)中，除了提供水分、無機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入________________________________________________________________________。 同時(shí)，在培養(yǎng)過程中，除必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過程中必須保證________________________________________________________________________。 (3)若番茄細(xì)胞內(nèi)含A條染色體，馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含B條染色體，將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法培育(假設(shè)能成功)，得到的后代應(yīng)含_____________________________________________條染色體，還必須用__________________來處理幼苗，才能得到可育的“番茄—馬鈴薯”植株，此時(shí)體細(xì)胞中含有________條染色體。 (4)若番茄是二倍體，馬鈴薯是四倍體，則雜種植株為________倍體。 答案　(1)纖維素酶、果膠酶　3　再生出細(xì)胞壁　高爾基體　(2)植物激素　無菌　(3)(A＋B)/2　秋水仙素　A＋B　(4)六 解析　(1)分析題圖可知，圖中①②表示用酶解法去除細(xì)胞壁的過程，此過程中所用的酶是纖維素酶和果膠酶。③過程是人工誘導(dǎo)細(xì)胞融合的過程，如果只考慮兩個(gè)細(xì)胞融合的情況，則會(huì)有“番茄—番茄”細(xì)胞、“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞、“馬鈴薯—馬鈴薯”細(xì)胞三種細(xì)胞團(tuán)；④是融合后的原生質(zhì)體重新生出細(xì)胞壁的過程，植物細(xì)胞中的高爾基體與細(xì)胞壁的形成關(guān)系密切。(2)植物組織培養(yǎng)過程中除提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要提供一定配比的植物激素和無菌的環(huán)境。(3)由減數(shù)分裂和受精作用的知識(shí)可知，番茄和馬鈴薯如果雜交成功，則子代應(yīng)包含(A＋B)/2條染色體，由于這些染色體中無同源染色體，因此只有通過秋水仙素誘導(dǎo)等方法使染色體加倍才可育，此時(shí)體細(xì)胞中染色體數(shù)為(A＋B)條。(4)二倍體番茄和四倍體馬鈴薯體細(xì)胞雜交得到的是異源六倍體。 走進(jìn)高考 15．判斷下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的敘述： (1)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞全能性(xx江蘇卷，22A)(　　) (2)愈傷組織是一團(tuán)有特定結(jié)構(gòu)和功能的薄壁細(xì)胞(xx江蘇卷，16A)(　　) (3)二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株(xx江蘇卷，16B)(　　) 答案　(1)√　(2)　(3) 16．(xx上海卷，22)下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)的表述，錯(cuò)誤的是(　　) A．外植體可以來自于植物的任何細(xì)胞 B．培養(yǎng)應(yīng)在無菌條件下進(jìn)行 C．以花粉作為外植體可得到單倍體植株 D．不同階段的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的比例不同 答案　A