高考生物一輪復習課時分層作業(yè)四十一現(xiàn)代生物科技專題第2課植物細胞工程新人教版選修3

1、.課時分層作業(yè) 四十一 植物細胞工程30分鐘100分1.12分2019·正定模擬葉綠體轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將外源基因整合到葉綠體基因組中，該技術(shù)能有效改進植物的品質(zhì)。請答復：1轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心步驟是_，完成該步驟所需要的酶有_。 2將植物體細胞處理得到原生質(zhì)體，再通過_法或_法，將目的基因?qū)朐|(zhì)體，使原生質(zhì)體再生細胞壁之后，通過_技術(shù)培養(yǎng)可得到相應的轉(zhuǎn)基因幼苗。 3原核生物中有重要價值的外源基因不需要改造和修飾就可在葉綠體中高效表達，據(jù)此分析，原因是_。 4對大多數(shù)高等植物而言，與傳統(tǒng)的細胞核轉(zhuǎn)基因相比，葉綠體轉(zhuǎn)基因更穩(wěn)定，其遺傳方式_填“遵循或“不遵循別離

2、定律，不會隨_填“花粉或“卵細胞傳給后代，從而保持了_填“父本或“母本的遺傳特性。 【解析】1轉(zhuǎn)基因技術(shù)的操作分四步：獲取目的基因、構(gòu)建基因表達載體、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測和鑒定，其中構(gòu)建基因表達載體是核心，需要用到限制酶和DNA連接酶。2將目的基因?qū)朐|(zhì)體，可以用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法。原生質(zhì)體再生細胞壁之后，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可得到相應的轉(zhuǎn)基因幼苗。3外源基因不需要改造和修飾就可在葉綠體中高效表達，原因是葉綠體DNA與原核生物DNA構(gòu)造類似。4葉綠體轉(zhuǎn)基因?qū)儆诩毎|(zhì)基因，不遵循別離定律，受精卵的細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞，所以葉綠體轉(zhuǎn)基因不會隨花

3、粉傳給后代，從而保持了母本的遺傳特性。答案：1構(gòu)建基因表達載體限制酶和DNA連接酶2農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化基因槍植物組織培養(yǎng)3葉綠體DNA與原核生物DNA構(gòu)造類似4不遵循花粉母本【延伸探究】1此題中的外源基因在葉綠體中表達時，與核基因的表達相比較，其特點是什么？提示：轉(zhuǎn)錄還未完畢，翻譯已經(jīng)開場，即轉(zhuǎn)錄和翻譯同時進展。2此題中外源基因在葉綠體中表達的場所是什么？其所需要的能量來自哪里？提示：葉綠體中的核糖體；光反響產(chǎn)生的ATP。2.12分根據(jù)下面植物體細胞雜交技術(shù)流程圖，答復相關(guān)問題：1由AaBb培育出AAaaBBbb過程中所用的化學藥劑常作用于_，其作用時期是_，那么AAaaBBbb是_倍體。 

4、2假設運用傳統(tǒng)有性雜交即用番茄、馬鈴薯雜交能否得到雜種植株？_。為什么？_。 3在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，運用的技術(shù)手段是_，根據(jù)的原理是_，其中過程稱為_，與過程親密相關(guān)的具有單層膜構(gòu)造的細胞器為_，過程相當于_，過程涉及的分裂方式為_。 4番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，那么“番茄馬鈴薯屬于_倍體。 【解析】1由AaBb培育出AAaaBBbb常用的化學藥劑是秋水仙素，常作用于萌發(fā)的種子或幼苗，其作用是抑制紡錘體的形成，作用于有絲分裂前期，那么AAaaBBbb是四倍體。2不同種的植物存在生殖隔離，不能通過雜交育種獲得雜種植株。3在利用雜種細胞培育雜種

5、植株的過程中，運用的技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng)，根據(jù)的原理是細胞的全能性。其中過程稱為原生質(zhì)體交融，表示再生細胞壁，與過程親密相關(guān)的具有單層膜構(gòu)造的細胞器為高爾基體，過程相當于脫分化，過程涉及的分裂方式為有絲分裂。4番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體，那么“番茄馬鈴薯屬于六倍體。答案：1萌發(fā)的種子或幼苗有絲分裂前期四2不能不同種的植物存在生殖隔離3植物組織培養(yǎng)細胞的全能性原生質(zhì)體交融高爾基體脫分化有絲分裂4六3.10分紅豆杉是瀕危植物，其樹皮產(chǎn)生的紫杉醇對癌癥有一定的療效。如圖是紅豆杉植物組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)的流程圖。請據(jù)圖答復以下問題。1圖中為愈傷組織，通過B過程可最終產(chǎn)生新的植株，通過C過程可產(chǎn)生

6、大量細胞，那么圖中A、B分別表示的過程為_，其中B過程的本質(zhì)是_，C過程進展的是_分裂。 2要獲得代謝產(chǎn)物紫杉醇，需要對圖中的_填序號進展培養(yǎng)。 3假設是紅豆杉基因型為DdTt的花藥，可選用_填編號制成人工種子，該“種子萌發(fā)的幼苗用_處理，可快速獲得純種植株，該植株的基因型可能為_。 【解析】1由圖中為愈傷組織判斷可知，圖中的表示紅豆杉離體的器官、組織或細胞，A為脫分化過程，B為再分化過程，再分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達。由于通過C過程可產(chǎn)生大量細胞，因此其進展的是有絲分裂。2要獲得代謝產(chǎn)物紫杉醇，需要對愈傷組織即圖中的進展培養(yǎng)。3假設是紅豆杉基因型為DdTt的花

7、藥，那么經(jīng)過A、B兩過程可獲得胚狀體、不定芽等，可將其制成人工種子，但該“種子萌發(fā)的幼苗是單倍體，用秋水仙素處理可快速獲得純種植株，該植株的基因型可能為DDTT、DDtt、ddTT、ddtt，因為紅豆杉的基因型為DdTt，其產(chǎn)生的花粉有DT、Dt、dT、dt 4種類型，其在加倍后變?yōu)镈DTT、DDtt、ddTT、ddtt。答案：1脫分化、再分化基因的選擇性表達有絲23秋水仙素DDTT、DDtt、ddTT、ddtt4.12分花卉苗木的工業(yè)化消費過程中， 植物的細胞工程已被普遍應用。答復以下問題：1植物細胞工程最根本的技術(shù)是_，它所根據(jù)的生物學原理是_。該技術(shù)的關(guān)鍵步驟包括_。 2植物A

8、的體細胞內(nèi)含a個染色體，植物B的體細胞內(nèi)含b個染色體。假設采用常規(guī)雜交育種成功，那么其后代體細胞內(nèi)含_個染色體，后代幼苗必須用_試劑處理才能得到可育的雜種植株。假設用植物體細胞雜交技術(shù)，那么“雜種細胞內(nèi)含_個染色體。 3在制備人工種子時可根據(jù)需要添加防霉藥物，它應加在人工種子構(gòu)造的_中。 【解析】1植物細胞工程最根本的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，它所根據(jù)的生物學原理是細胞的全能性。該技術(shù)的關(guān)鍵步驟包括脫分化和再分化。2植物A的體細胞內(nèi)含a個染色體，植物B的體細胞內(nèi)含b個染色體。假設采用常規(guī)雜交育種成功，植物A、B需要先進展減數(shù)分裂再進展受精作用，因此其后代體細胞內(nèi)含a+b/2個染色

9、體，后代幼苗必須用秋水仙素試劑處理才能得到可育的雜種植株。假設用植物體細胞雜交技術(shù)，那么“雜種細胞內(nèi)含a+b個染色體。3在制備人工種子時可根據(jù)需要添加防霉藥物，它應加在人工種子構(gòu)造的人工種皮中。答案：1植物組織培養(yǎng)細胞的全能性脫分化和再分化2a+b/2秋水仙素a+b3人工種皮5.12分2019·龍巖模擬植物細胞雜交可以培養(yǎng)雜種植物，以下是某科研小組的操作。請答復相關(guān)問題：1將甲、乙兩個不同品種的植株進展雜交，首先要去掉植物細胞的細胞壁，采用的酶是_，得到原生質(zhì)體甲和原生質(zhì)體乙，然后進展人工誘導形成細胞團，通常采用的促融劑是_。 2甲細胞的基因型為Gg，乙細胞的基因型為Hh兩

10、對基因位于不同對的同源染色體上，兩兩交融后所形成細胞的基因型為_。 3經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在光照強度大于800 lx時，只有同時存在G和H基因的細胞才能分化形成叢芽，可據(jù)此挑選出雜種細胞。叢芽進一步培養(yǎng)長大為植株，該植株自交后代中，繼續(xù)在大于800 lx的光照下培養(yǎng)，能長成植株個體的基因型為_。 4在進展分化培養(yǎng)時需要換瓶操作，換瓶的主要目的是_。 【解析】1植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此用酶解法去除植物細胞的細胞壁所需的酶為纖維素酶和果膠酶。人工誘導原生質(zhì)體交融的過程，常用的化學試劑是聚乙二醇。2甲、乙細胞兩兩交融時，可以發(fā)生甲、乙細胞的自身交融，也可以發(fā)生甲

11、和乙之間的交融，由此可知兩兩交融后所形成細胞的基因型為GGgg，HHhh，GgHh。3由信息“只有同時存在G和H基因的細胞才能分化形成叢芽，那么其自交后代中能長成植株個體的基因型中必須同時含有G和H基因，由此可知符合題意的基因型為GGHH，GgHh，GGHh，GgHH。4在進展分化培養(yǎng)時需要換瓶操作，換瓶的主要目的是更換營養(yǎng)物質(zhì)，改變激素的濃度配比。答案：1纖維素酶和果膠酶聚乙二醇2GGgg，HHhh，GgHh3GGHH，GgHh，GGHh，GgHH4改變培養(yǎng)基中的激素濃度配比6.12分2019·南昌模擬如圖表示某育種過程，請據(jù)圖答復：1過程中，屬于_過程，其中需要光照的是_填序號。

12、 2由花粉能培養(yǎng)成試管苗，說明植物細胞具有_，根本原因是_。 3花粉在實驗條件下發(fā)育成植株這一技術(shù)，可應用于_育種，從而獲得穩(wěn)定遺傳的新品種。該項技術(shù)最大的優(yōu)點是_。 4假設花藥壁細胞的基因型是AaBb，那么最后得到的純合二倍體植株可能有_種基因型。 【解析】1是由細胞培養(yǎng)到愈傷組織階段，屬于脫分化，是由愈傷組織培養(yǎng)到試管苗階段，屬于再分化。再分化過程中，芽發(fā)育成葉，葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照。2由細胞培養(yǎng)成個體，表達了細胞的全能性。細胞具有全能性的根本原因是每個細胞中都具有本物種發(fā)育成完好個體所需要的全部遺傳物質(zhì)。3花藥離體培養(yǎng)技術(shù)是單倍體育種的流

13、程之一。單倍體育種的最大優(yōu)點是明顯縮短育種年限。4假設花藥壁細胞的基因型是AaBb，那么花粉的基因型有AB、Ab、aB、ab四種，那么最后得到的純合二倍體植株可能有AABB、AAbb、aaBB、aabb四種基因型。答案：1脫分化2全能性每個細胞中都具有本物種發(fā)育成完好個體所需要的全部遺傳物質(zhì)3單倍體明顯縮短育種年限4四【知識總結(jié)】細胞全能性的比較1細胞的分化程度越高，其分裂才能越弱，其全能性越不容易表現(xiàn)出來。2受精卵>生殖細胞>體細胞。3體細胞中：植物細胞>動物細胞只有細胞核才有全能性，分化程度低的>分化程度高的；細胞分裂才能強的>細胞分裂才能弱的；幼嫩的細胞&g

14、t;衰老的細胞?！炯庸逃柧殹咳缦聢D為農(nóng)作物新品種的育種方式：1圖示育種方式涉及的生物工程技術(shù)有_。2、過程分別稱為_、_。3過程中常用的載體是_，形成的構(gòu)造A是_。過程常用的方法是_。4上述育種方式與傳統(tǒng)雜交育種方式相比，突出的優(yōu)點是_?！窘馕觥?圖中涉及基因工程、植物體細胞雜交技術(shù)、植物組織培養(yǎng)技術(shù)。2圖中為脫分化的過程，可獲得愈傷組織，然后經(jīng)過再分化而得到胚狀體。3基因工程中常用的載體為質(zhì)粒；過程指的是基因表達載體的構(gòu)建，形成的A是基因表達載體，指的是將目的基因?qū)胧荏w細胞，常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。4與傳統(tǒng)的雜交育種相比，基因工程育種和植物體細胞雜交育種的優(yōu)點：打破生殖隔離、實現(xiàn)遺傳物質(zhì)

15、的定向改變、抑制了遠緣雜交不親和的障礙，周期短。答案：1基因工程、植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交2脫分化再分化3土壤農(nóng)桿菌的質(zhì)?；虮磉_載體農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法4打破生殖隔離、實現(xiàn)遺傳物質(zhì)的定向改變、抑制了遠緣雜交不親和的障礙和周期短 1.15分2019·西安模擬科學家利用植物體細胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄馬鈴薯雜種植株，為了便于雜種細胞的挑選和鑒定，科學家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記番茄和馬鈴薯的細胞膜上的蛋白質(zhì)，其培育過程如下圖。1植物體細胞雜交根據(jù)的生物學原理有_。 2細胞交融完成的標志是_。 3植物原生質(zhì)體交融過程常利用化學試劑_誘導交融，在鑒定雜種原生質(zhì)

16、體時可用顯微鏡觀察，根據(jù)細胞膜外表的熒光的不同可觀察到_種不同的原生質(zhì)體，當觀察到_時可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯交融而成的。 4過程的本質(zhì)是_，過程中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是_。 5假設番茄細胞內(nèi)有m條染色體，馬鈴薯細胞內(nèi)有n條染色體，那么“番茄馬鈴薯細胞在有絲分裂后期含_條染色體。假設雜種細胞培育成的“番茄馬鈴薯植株為四倍體，那么此雜種植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株屬于_植株。 【解析】1植物體細胞雜交就是將不同種植物的體細胞，在一定條件下交融成雜種細胞，再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù)。所以植物體細胞雜交根據(jù)的生物學原理有細胞膜的

17、流動性和植物細胞的全能性。2細胞交融完成的標志是雜種細胞再生出新的細胞壁。3植物原生質(zhì)體交融過程，常利用的誘導交融的化學試劑是聚乙二醇PEG。依題意，科學家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì)，所以交融后根據(jù)細胞膜外表的熒光的不同可觀察到有3種不同類型的原生質(zhì)體：紅色熒光標記的番茄原生質(zhì)體及其交融后的原生質(zhì)體、綠色熒光標記的馬鈴薯原生質(zhì)體及其交融后的原生質(zhì)體、紅色熒光和綠色熒光共同存在的番茄與馬鈴薯的原生質(zhì)體交融后所形成的原生質(zhì)體。當觀察到交融的細胞外表既有紅色熒光又有綠色熒光時，可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯交融而成的。4過程表示將愈傷組織培養(yǎng)成植物體，該過程屬

18、于再分化，其本質(zhì)是基因的選擇性表達，培養(yǎng)基常添加的植物激素是生長素和細胞分裂素。5雜種細胞的染色體數(shù)為交融前兩種細胞染色體數(shù)之和，即m+n?！胺疡R鈴薯細胞在有絲分裂后期，著絲點分裂、姐妹染色單體分開，使得雜種細胞中的染色體數(shù)目加倍為2m+n。雜種植株的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)形成的植株屬于單倍體。答案：1細胞膜的流動性、植物細胞的全能性2形成了新的細胞壁3聚乙二醇PEG3交融的細胞外表既有紅色熒光又有綠色熒光4基因的選擇性表達生長素和細胞分裂素52m+n單倍體【易錯提醒】植物體細胞雜交的認識誤區(qū)1生殖方式：類似于有性生殖，只是沒有通過減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的生殖細胞，因此不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。2產(chǎn)生后代：屬于多倍