18年高考生物大一轮复习高考预测现代生物科技专题3.2植物细胞工程课时提升作业(选修3)

内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 现代生物科技专题 3.2 植物细胞工程

预测点1.植物组织培养的过程

1.传统的人工繁殖兰花的方法是分株繁殖和种子繁殖，随着科学技术的进步，人们开始采用“组织培养繁殖兰花”，如图所示。

(1)图中①过程为________，②的名称为________，其细胞与叶肉细胞相比，不含有的细胞器是________。 (2)兰花的叶肉细胞之所以能培养为新个体，是因为细胞中含有________________，具有发育成完整个体的潜能。

(3)图中③过程为________。与①过程相比较，培养基中各种激素的种类________(填“相同”或“不同”，下同)，各种激素的含量________。

(4)有人想利用植物体细胞杂交技术解决兰花生根速度慢、幼苗生存能力弱的好办法，但操作后得到的“韭菜—兰花”，并没有预想中的“繁殖容易，香气浓郁”，可能的原因是____________________。 【解析】(1)离体的组织细胞通过脱分化过程失去其特有的形态、结构，形成愈伤组织。愈伤组织细胞中不含有叶绿体。

(2)细胞具有全能性的原因是细胞中含有本物种生长、发育所需要的全部遗传信息。

(3)愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，脱分化过程与再分化过程相关的培养基中均含有生长素和细胞分裂素，但两种激素的含量不同。

(4)两个物种的细胞发生融合后，二者的遗传物质可能发生相互影响，导致某些基因无法正常表达。 答案：(1)脱分化 愈伤组织 叶绿体 (2)本物种的全部遗传信息 (3)再分化 相同 不同 (4)两个物种之间的基因相互影响，导致某些基因无法正常表达 2.如图表示植物组织培养过程，请据图回答下列问题：

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(1)通过组织培养技术进行植物繁育，可以很好地保持亲本的优良性状，原因是____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。

(2)过程①②中需要保持无菌状态的是________，需要给予光照处理的是_______，光照的目的是______________________________________________ ________________________。

(3)B结构用人工种皮加以包裹，可制成人工种子。人工种皮应该含有的物质主要是_______________________________________________。

(4)选择人参根作为外植体进行培养，在________(填字母)阶段通过发酵可大量生产人参皂甙。 【解析】(1)植物组织培养只涉及有丝分裂，其子代遗传物质与亲代相同，所以能保持亲本的优良性状。(2)植物组织培养过程中均需要保证无菌状态，再分化阶段需要进行光照，有利于叶绿素的形成。(3)胚状体萌发初期需要分解有机物，以获得物质能量，人工种皮应该主要含有糖类等有机物。(4)在愈伤组织阶段通过发酵可大量生产人参皂甙。

答案：(1)植物组织培养只涉及有丝分裂过程，其子代遗传物质与亲代相同 (2)①② ② 有利于叶绿素的形成 (3)糖类等有机物 (4)A 预测点2.植物细胞工程的应用

3.青蒿素是从青蒿植物组织细胞中提取的一种代谢产物。下图为青蒿细胞中青蒿素的合成途径，其中，FPP是合成青蒿素必需的前体物质，它在青蒿细胞和酵母细胞中都存在，而ADS酶、CYP71AV1酶只存在于青蒿细胞中。请回答下列问题：

(1)如图体现了基因通过__________________，进而控制生物的性状。如果利用基因工程技术培育能产生青蒿素的酵母细胞，理论上还需要向酵母细胞中导入____________________等基因。

(2)青蒿素是青蒿细胞的一种代谢产物，可以利用植物组织培养实现青蒿素的工厂化生产。下面的简式表示植物组织培养的大致过程：

外植体

愈伤组织完整植株

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实现青蒿素的工厂化生产，需要进行的过程是________(填序号和名称)，从物理性质上考虑，应选择________培养基。

(3)在实践中，还可利用单倍体育种来培育能稳定遗传的高产的青蒿。分离青蒿的花药，通过________培养获得单倍体植株，之后用________或________处理单倍体幼苗，使其染色体数目加倍，从而获得所需要的纯合的优良品种。

【解析】(1)题图体现了基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状。根据题干信息可知酵母细胞中缺少ADS酶和CYP71AV1酶，因此至少要将ADS酶基因和CYP71AV1酶基因导入酵母细胞中。(2)实现青蒿素的工厂化生产，需要进行的过程是①脱分化过程，从物理性质上考虑，应选择液体培养基，以便培养细胞与营养物质充分接触，使营养物质被充分利用。(3)将花药分离后放置于培养基上培养出单倍体的过程为花药离体培养。由于秋水仙素和低温都可以抑制纺锤体的形成，从而使细胞中的染色体数目加倍，所以可利用秋水仙素或低温处理单倍体幼苗，从而获得所需要的纯合的优良品种。 答案：(1)控制酶的合成控制代谢 ADS酶基因、CYP71AV1酶基因 (2)①脱分化 液体

(3)花药离体 低温 秋水仙素

4.已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，二室(M)对多室(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者利用红果多室(Yymm)番茄植株，采用不同的方法进行了四组实验。请据图回答问题：

(1)以上四种育种实验都主要应用了__________________________的原理，培育中发生了脱分化的过程有________。

(2)用番茄植株的花粉随机进行有关实验，得到幼苗B直接移栽，发育成的番茄植株的基因型和表现型分别是________、________，如果植物体C仅是花粉两两随机融合得到的，则植物体C的基因型及其比例是________。

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(3)图中________________大部分细胞中染色体数量最少，要保证植物体B可以用于生产，培育中④过程可使用__________________处理幼苗。

(4)图中植物体________少数细胞中染色体数量最多，培育该植物体的过程称为________育种法，植物体D能表现出两个亲本的一些性状，根本原因是________________________________________。 (5)植物体A只表现红果多室，原因是____________________________________ ___________________________________________________________________。

【解析】(1)图中四种育种方法都采用离体的植物细胞进行育种，运用了植物细胞全能性的原理，离体植物细胞的培育都必须运用植物组织培养技术，过程中会发生脱分化，即①③⑤⑥。(2)红果多室(Yymm)番茄植株的花粉基因型及比例是Ym∶ym=1∶1，故花粉苗直接发育成的番茄植株的基因型是Ym或ym，但单倍体高度不育，表现型为无果实；而植物体C仅是花粉两两随机融合得到的，基因型及其比例是YYmm∶Yymm：yymm=1∶2∶1。(3)育种过程中染色体数量最少的是减数分裂产生的花粉及幼苗B。花粉苗只有一个染色体组，可以使用一定浓度的秋水仙素或适当低温处理使之成为二倍体。(4)植物体D是由番茄体细胞和马铃薯体细胞融合培育而来的，其染色体数量是两个物种亲本的染色体数量之和，有丝分裂中少数细胞染色体暂时加倍，数量最多。植物体D具有两个亲本的遗传物质，故能表现出两个亲本的一些性状。(5)植物体A的形成过程中没发生减数分裂，只进行了有丝分裂，没有基因重组，没发生基因突变，故完全表现亲本红果多室的性状。

答案：(1)植物细胞全能性 ①③⑤⑥ (2)Ym或ym 无果 YYmm∶Yymm∶yymm=1∶2∶1

(3)花粉和幼苗B 一定浓度的秋水仙素或适当低温 (4)D 植物体细胞杂交 具有两个亲本的遗传物质

(5)该培育过程中只进行了有丝分裂，且没发生基因突变，完全保持了亲本的遗传性状

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