课时作业5.docx
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课时作业5
课时作业(五)
[学业水平层次(A)]
1.细胞工程技术是一门综合科学技术,下列哪项技术不属于细胞工程( )
A.有性杂交 B.体细胞杂交
C.组织培养D.细胞核移植
【解析】 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
生物有性杂交不能单纯按照人的意愿来进行。
【答案】 A
2.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的( )
A.消毒灭菌B.适宜的温度
C.充足的光照D.适宜的养料和激素
【解析】 形成愈伤组织,需要在消毒灭菌条件下进行。
因为只有在消毒灭菌条件下,才能保证培养出的组织、细胞避免感染,否则培养基内将长出许多霉菌,与离体细胞争夺营养与生存空间,使其不能形成愈伤组织。
由于此阶段形成的是愈伤组织,并没有形成具有根、茎、叶的植物体,因此不需要光照。
【答案】 C
3.韧皮部细胞是高度分化的植物细胞,用韧皮部细胞进行组织培养可以形成愈伤组织。
下列叙述错误的是( )
A.该愈伤组织是细胞经过脱分化和细胞分裂形成的
B.该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
【解析】 愈伤组织是由离体的植物器官、组织或细胞通过细胞分裂产生的,此过程称为植物细胞的脱分化。
愈伤组织中的细胞排列疏松而无规则,主要是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞。
愈伤组织在一定条件下继续培养,细胞会发生再分化,生成芽和根,进而发育成完整植株。
愈伤组织的发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式。
其中,胚状体方式是指由愈伤组织细胞诱导分化出具有胚芽、胚根和胚轴的胚状结构,进而长成完整植株。
【答案】 B
4.植物组织培养过程中的脱分化是指( )
A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程
B.未成熟的种子经过长期培养,长出幼苗的过程
C.植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程
D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
【解析】 植物细胞脱分化就是让已分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能,而转变为未分化的细胞——愈伤组织的过程,因此C项是正确的。
【答案】 C
5.与植物体细胞杂交密切相关的叙述中错误的是( )
A.需要用纤维素酶和果胶酶
B.利用离心、振动、电激等诱导
C.利用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂诱导
D.只能在同种生物中进行
【解析】 植物体细胞杂交时首先要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,得到原生质体后用物理法(如离心、振动、电激)或化学法(常用聚乙二醇)诱导融合形成杂种细胞,再经植物组织培养形成杂种植株。
植物体细胞杂交能在不同生物之间进行,克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【答案】 D
6.下图表示植物组织培养过程:
(1)图中①过程获得的细胞是正常植物体经________形成的,在这一过程中染色体的变化是____________________________________________________
___________________________________________________。
(2)要顺利完成③过程,除了需要各种无机营养成分外,还需要在培养基中加入________、________(两类不同功能的物质)等。
该过程形成的细胞与正常体细胞相比,具有________________________的特点。
(3)从过程④的结果看,它的实质是_________________________________
___________________________________________________。
【解析】
(1)单倍体性细胞是经减数分裂形成的,减数分裂的特点是染色体复制一次,细胞分裂两次,子细胞中染色体数目减半。
(2)图中③是脱分化,在培养基中除需加入无机营养成分外,还需要加入有机营养成分和植物激素等,形成的愈伤组织细胞是高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞。
(3)图中④是再分化,从实质上看是基因选择性表达的结果。
【答案】
(1)减数分裂 染色体复制一次,细胞分裂两次,子细胞中染色体数目是亲代细胞中的一半
(2)有机营养成分 植物激素 排列疏松、高度液泡化、细胞壁薄
(3)基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
[能力提升层次(B)]
7.(2015·南京师大附中模拟)下图为植物组织培养过程,有关说法正确的是( )
A.实验中②试管细胞全能性最高
B.④试管中培育出的个体都是纯合子
C.①→②的过程需要光照
D.①→④过程培养基保持不变
【解析】 ①试管中的组织块经脱分化形成②试管中的愈伤组织,愈伤组织是未分化的细胞,全能性最高;植物组织培养属于无性生殖,不改变基因型,所以产生的个体基因型与母本是相同的,可能是纯合子也可能是杂合子;脱分化形成愈伤组织的过程中需要避光培养,不需要光照;在植物组织培养的不同阶段需要的条件不同,培养基中所含有的物质比例也不同,如生长素和细胞分裂素比例适中时有利于形成愈伤组织,比例高时,有利于根的分化。
【答案】 A
8.(2015·蓟县模拟)某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。
下列根据图示实验的分析,错误的是( )
A.植株A高度不育,说明该植物的生殖细胞不具有全能性
B.植株A的细胞能进行正常的有丝分裂,但不能进行正常的减数分裂
C.在植株B的细胞中,通常每对同源染色体上的成对基因都是纯合的
D.由花粉到植株A需要用含有有机物的培养基来培养
【解析】 花粉已培育成一个完整植株A,说明花粉是具有全能性的,A项错误;植株A为单倍体植株,且具有一个染色体组,因此不能进行正常的减数分裂,B项正确;植株A的体细胞中只有一个染色体组,经秋水仙素诱导染色体数目加倍后植株B为纯合体,C项正确;植物组织培养的培养基中应含有蔗糖及其他的有机物,D项正确。
【答案】 A
9.设计植物体细胞杂交实验时,如果期望获得性状优良的作物新品种,不需要考虑的是( )
A.亲本细胞的生殖隔离问题
B.选择具有优良性状的亲本
C.亲本细胞的融合技术
D.杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化
【解析】 植物体细胞杂交的本质是直接让来源不同的植物细胞相互融合,这两种细胞可以没有任何亲缘关系,也就是说此技术解决了远缘杂交不亲和的障碍,跨越了生殖隔离。
【答案】 A
10.在植物细胞工程中,当原生质体融合成一个细胞后,需要诱导产生出细胞壁,参与这一过程的细胞器是( )
A.叶绿体、高尔基体
B.线粒体、高尔基体
C.叶绿体、线粒体
D.线粒体、内质网
【解析】 本题考查细胞壁的形成。
细胞壁的形成过程与高尔基体密切相关,因为高尔基体产生的许多小囊泡聚集形成了细胞壁的前体,线粒体在此过程中提供能量。
【答案】 B
11.(2015·九江高二检测)某二倍体植物是杂合子,下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。
据图回答问题。
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的________过程,②表示的是________过程。
X代表的是____________________________________________,
③表示的是________过程,④表示的是诱导________过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中______________________________________________
的种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。
未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有__________________________。
(3)对植株甲进行________,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过________的方式才能产生后代(丙)。
乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是________植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。
花药离体培养在育种上的特殊意义是________________,从而开辟育种新途径。
【解析】 本题以花药的离体培养为依托,考查植物组织培养技术的相关知识。
在解题时注意运用植物组织培养技术的思路,分析培养过程的各个环节。
(1)图示①过程形成愈伤组织,所以应是脱分化过程,②过程形成丛芽,说明是再分化过程,而丛芽经过④过程形成植株,说明④是分化生根的过程。
另外愈伤组织在不同的培养基上也可先生根,再分化形成芽,形成完整植株,所以X就是胚状体。
(2)培养基中所含的植物激素种类和比例不同,诱导形成的结构不相同。
花药细胞含有本物种全套的遗传物质,具有发育的全能性,其离体培养成的个体都是单倍体。
(3)植株甲为单倍体,由含有配子的染色体组成,是高度不育的,只有其染色体加倍后,才能产生正常的配子,因染色体加倍后形成的是纯合子,每个植株减数分裂只能形成一种基因组成相同的配子,因杂合子植株含有多对等位基因,所以这样的群体产生的配子有多种。
因单倍体育种形成的是纯合子,自交后代不发生性状分离,在育种上可明显地缩短育种年限。
【答案】
(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) 生根
(2)植物激素 单倍体 细胞的全能性
(3)染色体加倍(其他合理答案也可) 无性繁殖 乙(或经过染色体加倍) 一 多 缩短育种年限
[拓展探究层次(C)]
12.(2015·武汉高二月考)“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短和耐储藏等优点。
下图是“白菜—甘蓝”的培育过程示意图,下列描述错误的是( )
A.培育过程中,实现①②过程常用的物质为纤维素酶和果胶酶
B.过程③的诱导方法有物理法和化学法两种
C.⑤过程中进行的细胞分裂方式是减数分裂,形成的杂种植物幼苗遗传物质发生改变
D.植物体细胞杂交方法的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍
【解析】 本题考查植物体细胞杂交技术和识图能力。
根据植物体细胞杂交技术可以确定①②是利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁得到原生质体;③是原生质体融合形成融合的原生质体,遗传物质发生了改变,是白菜细胞和甘蓝细胞遗传物质的集合,通过有丝分裂增加细胞数目;植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【答案】 C
13.下图表示四倍体兰花叶片通过植物组织培养形成植株的过程,相关叙述中正确的是( )
四倍体兰花叶片
愈伤组织
胚状体
植株
A.②和③阶段会发生减数分裂
B.①阶段需生长素而③阶段需细胞分裂素
C.①阶段有细胞增殖但无细胞分化
D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体
【解析】 图中①是脱分化,②③是再分化。
②和③阶段会发生有丝分裂。
①和③阶段都需生长素和细胞分裂素,只是二者比例不同。
此兰花的花药离体培养所得植株为单倍体。
【答案】 C
14.(2015·南京高二检测)关于影响植物组织培养的因素,下列说法正确的是( )
A.不同植物组织培养的难易程度不同,同一种植物材料培养的难易程度相同
B.在植物组织培养中,培养基中必须添加植物激素
C.植物激素中生长素和细胞分裂素的作用是相互独立的
D.pH、温度、光照条件等对植物组织培养特别重要
【解析】 不同植物组织培养的难易程度不同,同一种植物材料也会因年龄、保存时间的长短等导致培养的难易程度不同;在植物组织培养中,培养基中常常要添加植物激素,但不是都必须添加植物激素,如菊花茎段组织培养比较容易,因此不必添加植物激素;各种植物激素的作用是相互联系的,而不是相互独立的。
【答案】 D
15.“白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易储存等优点。
下图是“白菜—甘蓝”培育过程示意图,请完成下列问题:
(1)由杂种细胞D培育成“白菜—甘蓝”植株,采用的技术手段是________________。
该过程说明植物细胞具有________________。
(2)要制备“白菜—甘蓝”的人工种子,要在d步骤选取具有生根发芽能力的________结构,包裹上人造种皮即可。
(3)在d过程培养中,培养基的成分通常包括水、_________________________________________________________、
有机营养和________等,同时,在培养过程中,除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,另一个成功的关键是操作过程中必须保证________。
(4)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是________________,融合依据的原理是___________________________________________________。
(5)现提供以下材料和用具:
紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等,请你从中选择合适的材料,完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤,并预测和解释实验结果。
主要实验步骤:
①选取适宜浓度的蔗糖溶液,加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液。
其中选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是:
适宜浓度的蔗糖溶液___________________________________________________________________
___________________________________________________。
②检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法。
第一步:
用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央,滴加适量细胞壁分解液,制成临时装片,得到实验组装片。
第二步:
________________________________________________
___________________________________________________。
第三步:
________________________________________________________
___________________________________________________。
结果预测和解释:
______________________________________________
___________________________________________________。
【解析】
(1)由杂种细胞培养成杂种植株用的方法是植物组织培养技术,依据的原理是植物细胞的全能性。
(2)当愈伤组织诱导形成胚状体时,包裹上人工种皮即制得人工种子。
(3)植物组织培养的培养基成分有水、无机营养、有机营养、植物激素等,在操作过程中一定要保证无菌。
(4)诱导细胞融合常用的方法有物理法和化学法,常用的诱导剂是聚乙二醇(PEG),融合的原理是细胞膜的流动性。
(5)在实验过程中,要注意单一变量原则和对照原则,对于结果的观察要考虑到细胞壁的作用。
【答案】
(1)植物组织培养 全能性
(2)胚状体
(3)无机营养 植物激素 无菌
(4)聚乙二醇(PEG) 细胞膜的流动性
(5)①可防止原生质体过度吸水涨破(保持原生质体正常的形态)
②第二步:
用适宜浓度的蔗糖溶液代替细胞壁分解液,其他操作同第一步,得到对照组装片
第三步:
在显微镜下观察比较实验组和对照组装片洋葱细胞的形态
结果预测和解释:
实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形,表明细胞壁已被分解;对照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形,表明细胞壁未被分解
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