2020年高考生物一轮复习核心素养提升练四十二选修3.2植物细胞工程(含解析).doc
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1、1植物细胞工程(30 分钟 100 分)1.(12 分)如图是胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入试管内的培养基后,在一定的条件下形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题:(1)要促进植物细胞分裂生长,培养基中应含有营养物质和植物激素,营养物质包括_和小分子有机物;植物激素包括细胞分裂素和_两类。 (2)此过程依据的原理是_。A 阶段和 B 阶段细胞进行的分裂方式主要是_,B 阶段除了细胞分裂外,还进行细胞_。 (3)此过程要无菌操作,主要是指对_进行灭菌,对_进行消毒。B 阶段需要光照,原因是_ _。 (4)试管苗的根细胞中没有叶绿素,而叶的叶肉细胞中具有叶绿素,这是_的结果。 (5)将胡萝
2、卜韧皮部组织块接种到培养基上时,为防止杂菌污染,应如何操作?_。 【解析】(1)植物组织培养的培养基中,营养物质包括无机物和小分子有机物;生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。(2)植物组织培养的原理是植物细胞的全能性;脱分化和再分化过程中细胞进行的都是有丝分裂,再分化过程中会发生细胞分化。(3)植物组织培养要严格灭菌,避免混入杂菌导致实验失败,主要是对培养基进行灭菌,对韧皮部细胞(外植体或离体的器官、细胞)进行消毒。再分化过程需要光照条件,因为芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。(4)由同一个细胞培养而来的试管苗体细胞中含有一套相同的基因,即根和叶的细胞中
3、都含有控制叶绿素合成的基因,而根细胞中没有叶绿素,叶肉细胞中有叶绿素,这是基因选择性表达的结果。2(5)为防止杂菌污染,将胡萝卜韧皮部组织块接种到培养基的过程应该在酒精灯火焰旁进行。答案:(1)无机物 生长素(2)植物细胞的全能性 有丝分裂 分化(3)培养基 韧皮部细胞 芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件(4)基因选择性表达(5)接种要在酒精灯火焰旁进行【加固训练】如图是某二倍体植物组织培养的简略表示,据此回答: (1)表示_,它能被培养成为的根本原因是_。(2)表示_,它与相比分化程度_,全能性_。(3)在此过程使用的植物激素最重要的是_和_。(4)若上图是花药离体培养,则通过花
4、药培养产生_一般有两条途径:一是花粉通过_阶段发育成植株,二是在诱导培养基上先形成_,再将其诱导分化成植株。这主要取决于培养基中_。【解析】(1)图中表示外植体,因植物细胞具有较高的全能性,外植体在离体状态下经培养可形成新个体。(2)图中表示愈伤组织,它是由外植体经脱分化形成的,比外植体的分化程度低,全能性高。(3)在植物的组织培养中常使用激素诱导细胞脱分化和再分化,其中最主要的激素是细胞分裂素和生长素。 (4)若图示表示花药离体培养,则为单倍体植株,产生花粉植株的两种途径:一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株,另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织,再将其诱导分化成植株。两种途径之间没有绝对
5、的界限,主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。答案:(1)外植体(离体的植物细胞、组织或器官) 植物细胞具有全能性(2)愈伤组织 低 高(3)生长素 细胞分裂素3(4)单倍体植株 胚状体 愈伤组织激素的种类及其浓度配比2.(10 分)科学家用植物体细胞杂交方法,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄-马铃薯”杂种植株,如图,其中表示过程,字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题:(1)过程能否在蒸馏水中进行?_,原因是_。 (2)在将杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,依据的原理是_。与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_。 (3)过程相当于_过程,过程的实质是_
6、,和过程的培养基成分的区别是_。 【解析】图示为植物体细胞杂交过程示意图,其中表示去除细胞壁获取原生质体的过程;表示人工诱导原生质体融合;表示再生出新细胞壁的过程;表示脱分化过程;表示再分化过程。(1)在诱导原生质体融合前先要采用酶解法去除细胞壁,获得原生质体,该过程不能在蒸馏水中完成,因为去除了细胞壁的原生质体在蒸馏水中会因渗透作用吸水而涨破。(2)将杂种细胞培育成为杂种植株需要采用植物组织培养技术,其原理是植物细胞具有全能性;表示再生出新细胞壁的过程,细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关。(3)图中过程相当于脱分化过程;过程相当于再分化过程,该过程的实质是基因的选择性表达。和过程之所以能正常进
7、行,这与培养基中生长素和细胞分裂素的比例有关。答案:(1)不能 原生质体在蒸馏水中会吸水涨破(2)细胞的全能性 高尔基体(3)脱分化 基因的选择性表达 生长素和细胞分裂素的比例【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。4(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)。3.(12 分)(2019太原模拟)红豆杉中紫杉醇具有多方面的药用价值,科研人员在红豆杉繁殖和有用成分提取方面做了大量的研究。请依据所学知识回答下列问题:(1
8、)科研人员尝试从红豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇,可采用_技术来获得红豆杉的愈伤组织。由红豆杉叶肉细胞得到愈伤组织的过程叫做_。 (2)在林业生产上,若连年种植红豆杉单一品种,往往会造成病虫害增加,这违反了生态工程的物种多样性原理,所以多与桉树杂种。红豆杉生长速度比其他本土树木缓慢。科研人员尝试采用植物体细胞杂交技术培育能产生紫杉醇的速生“桉树红豆杉”杂种植株。上述育种方法与传统杂交育种方法相比,优点在于 _。 在进行体细胞杂交之前,必须先利用_酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体。进行原生质体间的融合时,常使用的诱导剂是_。 【解析】(1)利用植物组织培养技术可以从愈伤组织中提取细胞产物,如从红
9、豆杉的愈伤组织中提取紫杉醇;由红豆杉叶肉细胞得到愈伤组织的过程叫做脱分化。(2)与杂交育种相比,利用体细胞杂交技术育种可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。植物体细胞杂交过程中,必须先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁;诱导植物细胞融合常用的诱导剂是聚乙二醇(PEG)。答案:(1)植物组织培养 脱分化(2)克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍纤维素酶和果胶 聚乙二醇(PEG)4.(12 分)(2019玉溪模拟)如图为植物组织培养的流程图,结合所学知识,回答下列问题:(1)通常选取植物生长旺盛的嫩枝作为外植体的原因是_。通常使用_和_对外植体进行消毒。 5(2)MS 培养基中添加一些微量元素或
10、者激素,通常先将其配成_,以方便使用。为诱导愈伤组织的形成,生长素与细胞分裂素的用量关系为_。培养基先灭菌还是先分装?_。 (3)愈伤组织再分化形成丛芽和生根的过程实质上是_的结果,最终培育成植株体现了已分化细胞的_。 (4)若培养过程中没有进行光照,将出现白化苗,该现象说明_。 【解析】(1)取植物生长旺盛的嫩枝作为外植体的原因是:细胞分裂比较旺盛,容易诱导形成愈伤组织,通常使用体积分数为 70%的酒精和质量分数为 0.1%的氯化汞对外植体进行消毒。(2)MS 培养基中添加一些微量元素或者激素,通常先将其配成母液,培养瓶 A 要诱导外植体形成愈伤组织,需要生长素和细胞分裂素比例适中,培养基先
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