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1、选修三 第二讲 细胞工程克隆技术一植物细胞工程 课时作业一、选择题1用高度分化植物细胞、组织和器官进展组织培养可以形成愈伤组织，以下表达错误是 ()A该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成B该愈伤组织细胞没有全能性C该愈伤组织是由排列疏松薄壁细胞组成D该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力胚状构造解析：植物组织培养原理是植物细胞全能性。植物细胞只有在脱离了植物体，在一定外部因素作用下，经脱分化和细胞分裂形成愈伤组织，然后再经细胞分裂、分化形成新植物体才能表现出全能性。答案：B2某同学在进展组织培养过程中发现只分裂而不分化出芽和根，可能原因是 ()A未见阳光B培养时间不到C培养基营养过多D细胞分裂素和
2、生长素配比不对解析：愈伤组织产生根或芽，取决于生长素和细胞分裂素浓度比值：当细胞分裂素/生长素比值低时，诱导根分化；两者比值处于中间水平，愈伤组织只生长不分化；两者比值高时，诱导芽形成。答案：D3(2021泰州模拟)如以下图为“白菜甘蓝杂种植株培育过程。以下说法正确是()A图示“白菜甘蓝植株不能结籽B愈伤组织代谢类型是自养需氧型C上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂等过程D“白菜甘蓝杂种植株具有性状是基因选择性表达结果解析：白菜和甘蓝都是二倍体，它们体细胞杂交后培育“白菜甘蓝杂种植株中2个染色体组来自白菜，2个染色体组来自甘蓝，因此“白菜甘蓝属于异源四倍体，是可育，能产籽；愈伤组织是一
3、种高度液泡化呈无定型状态薄壁细胞，不能进展光合作用产生有机物，因此愈伤组织代谢类型是异养需氧型；上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“白菜甘蓝幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程；对个体来说，任何性状都是基因选择性表达结果。答案：D4有关全能性表达，不正确是 ()A受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B生物体内细胞由于分化，全能性不能表达C卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性解析：首先受精卵是个体发育起点，在自然条件下，通过细胞分裂、分化形成完整个体，
4、所以全能性最高；其次，体内每一个体细胞都是通过有丝分裂形成，都含有发育成完整个体所必需全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于分化，基因在不同细胞中选择表达，因而体内细胞并没有表达出全能性；再者，卵细胞在一定条件下，全能性表现比体细胞高，但与受精卵不同，细胞分化程度也很高；第四，分化植物细胞具有全能性，但要表达必须在一定条件下离体培养。答案：C5现有甲、乙两种植物(均为二倍体纯种)，其中甲种植物光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，且相关性状均为核基因控制。要利用甲、乙两种植物优势，培育出高产、耐盐植株，有多种生物技术手段可以利用。以下所采用技术手段中，不可行是 ()A利用
5、植物体细胞杂交技术，可获得满足要求四倍体杂种目植株B将乙种植物耐盐基因导入到甲种植物受精卵中，可培育出目植株C两种植物杂交后，得到F1再利用单倍体育种技术，可较快获得纯种目植株D诱导两种植物花粉融合，并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素处理，可培育出目植株解析：两种植物存在着生殖隔离，无法完成杂交，即使能够杂交，所得F1也不能产生正常可育配子，因而不能用于单倍体育种。答案：C6(2021苏北四市调研)在以下选项中，需要采用植物组织培养技术是 ()利用秋水仙素处理萌发种子或幼苗，获得多倍体植株获取大量脱毒苗利用基因工程培养抗棉铃虫植株单倍体育种无子西瓜快速大量繁殖ABC D解析：利用秋水仙素处理萌发种子
6、或幼苗，获得多倍体植株，这个过程没有经过脱分化过程，因此不是植物组织培养技术应用。答案：D7.从基因型为Aa植物某器官中获取组织细胞，显微观察如图：假假设图示细胞具有相似蛋白质种类和含量。以下对该图示细胞表达错误是(多项选择) ()A假设对所取细胞进展组织培养，可形成完整植物体B假设发现XY两个细胞所含蛋白质种类数量有明显差异，说明发生了基因突变C假设XY两个细胞杂交，需要试剂有纤维素酶、果胶酶、聚乙二醇(PEG)等DXY两个细胞进展杂交并经组织培养形成新个体，与原植物属于同一物种解析：XY两个细胞进展杂交并经组织培养形成新个体为四倍体，与原植物可以杂交产生不育三倍体，即与原植物不属于同一物种
7、。同一生物不同细胞所含蛋白质不同是由于基因选择性表达。答案：BD8(2021镇江模拟)植物体细胞杂交能解决不同种植物之间由于生殖隔离而不能进展有性杂交问题。植物体细胞杂交过程涉及到(多项选择) ()A使用限制性内切酶B使用纤维素酶和果胶酶C诱导两种不同细胞融合D选择利于杂种细胞分裂和分化培养基解析：植物体细胞杂交首先要获取不同植物体细胞，然后促其融合，最后将杂种细胞培育成新植物体。限制性内切酶主要应用于基因工程。答案：BCD二、非选择题9科学家用植物细胞杂交方法，将番茄原生质体和马铃薯原生质体融合，成功地c 培育出了“番茄马铃薯杂种植株(如图)，其中表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。据图
8、答复以下问题：(1)实现过程技术是_，在此之前使用_酶处理细胞以除去细胞壁。如果将已除去壁植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？_。过程如放在神舟六号飞船上那么更易进展，这是因为_。与过程密切相关具有单层膜构造细胞器为_。(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株过程中，依据原理是_，其中过程相当于_过程，涉及分裂方式为_。(3)假设番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，那么“番茄马铃薯细胞内含_条染色体；假设杂种细胞培育成为“番茄马铃薯植株为四倍体，那么此杂种植株花粉经离体培育得到植株属于_倍体植株。(4)如果形成c细胞a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单得到番茄植株f处理方法是_。(5)
9、假设将该方案用在SARS研究和治疗上，那么从理论上讲c细胞制备可采用_细胞和_融合。如果分析出了所产生抗体氨基酸序列，那么可采用_方法，以_为原料合成出该SARS抗体基因。解析：(1)植物细胞杂交工程首先应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后是两种原生质体融合，原生质体放在等渗溶液中，细胞呈现圆球形；过程是细胞壁再生过程，与此有关细胞器为高尔基体。(2)杂种细胞培育成为杂种植株依据原理是细胞全能性，杂种细胞组织培养过程要经过脱分化和再分化过程，在植物组织培养过程中不涉及减数分裂，只有有丝分裂。(3)假设番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，那么产生“番茄马铃薯细胞所含染色体为二者数目
10、之和，即为mn条染色体，属于异源四倍体。该杂种植株花粉经离体培育得到植株虽然含有2个染色体组，由于是由配子发育而来，自然是单倍体。(4)如果杂种细胞两个细胞为同一种生物细胞，要获得多倍体更好方法是用秋水仙素处理萌发种子或幼苗，用植物细胞杂交技术反而麻烦多了。(5)制备单克隆抗体需要用经过免疫B淋巴细胞如SARS患者或康复者B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合，制成杂交廇细胞。如果分析出了所产生抗体氨基酸序列，那么可采用化学合成方法，以脱氧核苷酸为原料合成该SARS抗体基因。答案：(1)原生质体融合纤维素酶和果胶呈圆球形飞船上无重力干扰更易进展细胞融合高尔基体(2)细胞全能性脱分化有丝分裂(3)(mn
11、)单(4)用秋水仙素处理萌发种子或幼苗(5)小鼠骨髓瘤SARS患者或康复者B淋巴细胞化学合成脱氧核苷酸10科学家从悬浮培养单细胞、离体花粉或胚囊中，通过植物组织培养技术获得胚状构造(胚状体)，胚状体不同于一般种子胚，是由非合子细胞分化形成类似于胚构造物，所以，又称“体细胞胚或“花粉胚。胚状体在一定条件下，可以通过个体发育过程形成植株。将其包埋在一个能提供营养胶质中，外包裹上人造种皮，便制成了“人工种子。人工种子概念是1978年在加拿大举行第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来。目前，我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日、法等各国正着手
12、将人工种子市场化、商品化。(1)简要归纳“离体细胞进展植物组织培养获得胚状体过程_。(2)“人工种子大体由胚状体，包埋胚状体胶质以及人造种皮等3局部组成。包埋胚状体胶质中富含营养物质，这是因为_。为了满足胚状体代谢需求，“人造种皮那么必须具有良好_性能。(3)由“人工种子萌发出植株是否可育？_。(4)写出“人工种子商品化意义(两项)_ _。(5)培育胚状体利用了_这一项生物技术。在该过程中培养基中需要添加_和_两种激素，还需要对培养基进展严格_。(6)利用人工种子繁殖后代属于_。(7)该项技术成功应用，反映了细胞_性。解析：组织培养过程包括脱分化和再分化两个阶段。胚状体在萌发初期不能进展光合作
13、用，因此需要给其提供营养，人工种皮要有很好透气性，保证供应胚足够氧气。培育胚状体利用是组织培养技术，培养基中需要添加生长素和细胞分裂素，同时要保证无菌条件。答案：(1)离体细胞愈伤组织胚状体(2)胚状体在萌发初期不能进展光合作用透水、透气(3)由花粉培养发育植株一般不可育；由体细胞经组织培养发育植株那么是可育(4)可用于苗木快速繁育，无病毒植株培养，解决有些作物繁殖力差、结子困难或发芽率低等问题(答复其中两项)(5)植物组织培养生长素细胞分裂素灭菌(6)无性生殖(7)全能11玉米是雌雄同株异花单子叶植物，是生产和科研好材料。现有两个玉米品种，其基因型分别为yyRr和Yyrr。科学家将它们花粉除
14、去细胞壁后进展原生质体融合，再把这些融合细胞进展组织培养，培育出了玉米新品种。(1)上述育种方法采用了_技术，其生物学原理是_。这项研究意义是_。(2)在组织培养培养基中除了必要营养物质外，还必须添加_。培养过程中，融合细胞首先通过细胞分裂形成_，这个过程叫_。(3)在植物组织培养一段时间后，发现不同细胞所含蛋白质种类和数量有明显差异，其原因是_。(4)两个品种花粉进展原生质体融合后，可产生_种基因型融合细胞(仅考虑两两融合)，这些融合细胞再经过组织培养可以得到_种不同于亲本表现型玉米新品种。解析：利用两个植物细胞融合培育新植株技术为植物体细胞杂交，该技术可解决不同物种间因存在生殖隔离而不能自
15、然杂交问题。在细胞分化过程中，由于细胞内基因选择性表达，合成了不同种类蛋白质。植株yyRr可产生基因组成为yR和yr两种花粉，植株Yyrr可产生基因组成为Yr和yr两种花粉，考虑同种和不同花粉间两两融合，可获得6种基因组成融合细胞，即yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr，这些细胞经过培养后得到新品种中，共有四种表现型，其中有两种与亲本不同。答案：(1)植物体细胞杂交生物膜流动性和细胞全能性克制远缘杂交不亲和障碍(2)植物激素(细胞分裂素和生长素)愈伤组织脱分化(去分化)(3)基因选择性表达(4)6212(2021济南质检)细胞工程是生物工程根底技术，在细胞分裂、分化、生物
16、发育遗传等理论研究以及改进生物、培育新品种等生产实践上有重要作用。植物组织培养是研究得比拟早、应用比拟成熟一项植物细胞工程技术，其根本过程如下图：(1)A表示_，表示_。(2)植物组织培养获得试管苗成功，有力地证明了植物细胞全能性，但全能性表达需要一定条件，也就是_、一定营养条件、激素和其他外界条件，其中，激素所起作用是_。(3)生产上常用植物根尖或芽尖生长点进展离体培养以获得试管苗，与其他植物组织培育出试管苗相比突出优点是_；这时，过程中植物组织代谢类型是_。(4)世界上第一只克隆绵羊“多利培育成功是动物细胞工程方面重大成果，证明了动物细胞核也具有全能性。其培育过程中要用到三大细胞工程技术依
17、次是_、_和_。解析：离体组织先经脱分化形成愈伤组织，然后经再分化形成具有茎、叶植物体。多利羊培育先经核移植再经动物细胞培养，再经胚胎移植到代孕母羊子宫内才能产生“多利。答案：(1)愈伤组织再分化(2)离体状态调控细胞分裂和分化过程(或调控脱分化及再分化过程)(3)获得无病毒感染植株异养需氧型(4)核移植动物细胞培养胚胎移植(注：顺序不能颠倒)13现有两种同科不同属农作物，甲高产不耐盐，乙低产耐盐。将等量甲、乙两种种子(发芽率一样)分别种在含有不同浓度钠盐营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一段时间后，测定幼苗平均重量，结果如以下图。请答复以下有关问题：(1)图中代表乙植株曲线是
18、_。(2)假设想从分子水平上改造甲植株，使其既高产又耐盐，那么可以采用_育种方法。此方法优点是_。(3)以下图表示通过细胞工程技术培育高产耐盐杂种植株实验流程，据此答复以下问题：,诱导B愈伤组织胚状体目植株A是_，B是_。对愈伤组织进展筛选原因是_。属于植物组织培养过程是_(用图中文字或字母及箭头表示)。除了体细胞杂交外，还有_育种需要进展植物组织培养。解析：乙植株虽耐盐，但当营养液浓度过高时，也会使其吸水困难而死亡。定向改变植物遗传性状，可通过基因工程，也可用植物体细胞杂交技术培育新品种，使之具有双亲优良性状。答案：(1)b(2)基因工程可以定向改变生物性状(3)纤维素酶和果胶酶融合原生质体不同细胞间融合是随机，其中只有甲、乙原生质体融合是符合需要B愈伤组织胚状体目植株基因工程或单倍体