2020届高三生物人教一轮复习课时分层作业： 四十一 选修3.2植物细胞工程 Word版含解析

植物细胞工程的实际应用一、选择题(每小题3分，共18分)1．下列育种措施，可以增加植物突变体出现的是( C )A．采用嫁接方法培育苹果新品种B．将鱼的抗冻蛋白基因导入烟草受精卵中，培育抗冻烟草C．用紫外线对组织培养中的愈伤组织进行照射D．采用杂交培育高产水稻2．下图是植物组织培养的一般过程。

下列四项有关的说法中，不正确的一项是( C )离体的植物组织或细胞――→ab――→cd―→完整的植物体A．过程a指的是脱分化，过程c指的是再分化B．此技术依据的原理是植物细胞的全能性C．若用此技术进行细胞产物的工厂化生产，需要将细胞培养到d阶段才行D．生长素含量高时，有利于诱导植物组织脱分化和根原基的形成3．在科学技术飞速发展的今天，绝大部分生物技术已迅速转化为生产力，形成了新兴的生物工程新产业。

下列关于植物细胞工程技术的研究成果及运用，正确的是( C ) A．利用组织培养技术培育脱毒苗，获得具有抗病毒的新品种B．单倍体育种和多倍体育种过程都需经过植物组织培养技术C．利用植物体细胞杂交技术可培育出超级杂种植株D．培育“番茄—马铃薯”植株的原理是植物组织培养4．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法，图中两对相对性状独立遗传。

据图分析，不正确的是( A )A．图中筛选过程不改变抗病基因频率B．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高C．过程②可以任取一植株的适宜花药作为培养材料D．过程③包括脱分化和再分化两个过程解析：图中筛选过程会改变抗病基因频率，使其变大；杂交育种过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高；单倍体育种过程②可以任取一植株的适宜花药作为培养材12 料；转基因植株的培育利用植物组织培养技术，过程③包括脱分化和再分化两个过程。

5．下面为番茄植物组织培养过程的流程图解，以下相关叙述不正确的是( B ) 植物叶片――→a叶组织块――→b 愈伤组织――→c 有生根发芽能力的胚状结构――→d 人工种子――→e 种苗A ．脱分化发生在b 步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要作用B ．再分化发生在d 步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程C ．从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性D ．人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题解析：由愈伤组织形成胚状结构的过程叫再分化，发生在c 过程，故选项B 错。

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．用高度分化的植物细胞、组织和器官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：植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。

植物细胞只有在脱离了植物体，在一定的外部因素的作用下，经脱分化和细胞分裂形成愈伤组织，然后再经细胞分裂、分化形成新的植物体才能表现出全能性。

答案：B2．某同学在进行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的浓度比值：当细胞分裂素/生长素的比值低时，诱导根的分化；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，诱导芽的形成。

答案：D3．(2010·泰州模拟)如下图为“白菜－甘蓝”杂种植株的培育过程。

下列说法正确的是()A．图示“白菜－甘蓝”植株不能结籽B．愈伤组织的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”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果解析：白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育的“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，是可育的，能产籽；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞，不能进行光合作用产生有机物，因此愈伤组织的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的结果。

答案：D4．有关全能性的叙述，不．正确的是() 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的起点，在自然条件下，通过细胞的分裂、分化形成完整的个体，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的全部基因，理论上讲都应该具有全能性，但由于分化，基因在不同的细胞中选择表达，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，细胞的分化程度也很高；第四，分化的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。

第2讲 细胞工程一、细胞工程1．操作水平：细胞水平或细胞器水平。

2．目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。

二、植物细胞工程1．植物细胞的全能性2．植物细胞工程的基本技术3．植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径①微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

特点：⎩⎪⎨⎪⎧ a.保持优良品种的遗传特性b.高效快速地实现种苗的大量繁殖 ②作物脱毒技术：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗的技术。

③人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。

(2)作物新品种的培育①单倍体育种a ．实质：花药离体培养过程就是植物组织培养过程。

b ．流程：花药――→离体培养单倍体幼苗――→秋水仙素诱导染色体数目加倍纯合子。

c ．优点：后代不发生性状分离，都是纯合子，能够稳定遗传，明显缩短了育种年限。

②突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。

从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。

(3)细胞产物的工厂化生产①细胞产物：蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。

②培养阶段：愈伤组织阶段。

③技术基础：植物组织培养技术。

三、动物细胞培养与核移植技术1．动物细胞培养2．动物细胞核移植技术四、动物细胞融合与单克隆抗体1．动物细胞融合(1)概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。

(2)条件：需要用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒或电激等诱导因素。

(3)原理：细胞膜的流动性。

(4)结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。

(5)意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。

成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段，为制造单克隆抗体开辟了新途径。

选修③ 第二讲一、选择题1．下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是( )A ．脱分化过程中植物细胞会失去其特有的结构和功能B ．再分化过程中只需要细胞分裂素作用即可C ．白菜与甘蓝均为二倍体，经体细胞杂交可得二倍体“白菜—甘蓝”新品种D ．植物体细胞杂交与动物细胞融合的方法完全一致解析：再分化过程中需生长素与细胞分裂素共同作用，只是细胞分裂素的效应高于生长素，因杂交细胞含有两个物种的四个染色体组，所以两种二倍体经体细胞杂交所得生物为异源四倍体；动物细胞融合可用灭活的病毒处理，而植物体细胞杂交不能。

答案：A2．(2018·江苏高考)关于现代生物技术应用的叙述，错误的是( )A ．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B ．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体C ．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒D ．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育解析：基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质，而蛋白质工程可产生自然界中不存在的蛋白质，A 项正确；B 项中克隆动物应用的是细胞核移植技术，而制备单克隆抗体应用的是动物细胞融合技术；用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，C 项正确；动物细胞培养技术可用于转基因动物的早期胚胎培养，D 项正确。

答案：B3．(2018·浙江理综)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如下图所示。

下列叙述错误的是( ) 实验小鼠――→甲皮肤组织――→乙皮肤细胞――→丙培养细胞1――→丁培养细胞2A ．甲过程需要对实验小鼠进行消毒B ．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化C ．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型D ．丁过程得到的细胞具有异质性解析：分析图示技术流程，结合动物细胞培养的基础知识作答。

甲过程表示从实验小鼠身上取皮肤组织小块，该过程需要对小鼠进行消毒，故A 项正确。

乙过程表示将皮肤组织分散为单个细胞，可用胰蛋白酶进行酶解消化，故B 项正确。

丙过程表示由组织细胞培养到细胞系的过程，小鼠细胞是二倍体细胞，其细胞系大多数为有限细胞系，能继续培养下去具有异倍体核型的连续细胞系很少，故C 项错误。

高三生物一轮复习专题2 细胞工程精品练习新人教版选修3一、选择题1．下列关于植物组织培养的叙述中，错误的是( )A．培养基中添加蔗糖的目主要的是提供营养B．培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C．离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因和染色体数均相同解析：采用绿色开花植物的生殖器官部位如花药进行培养获得的愈伤组织的基因只有体细胞的一半。

答案：D2．利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。

下列相关叙述正确的是( )A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体B．体外培养单个浆细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体C．将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细胞D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法不一定能诊断出SARS病毒感染者解析：经过特定抗原刺激后的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，杂交瘤细胞产生的抗体为单克隆抗体。

在细胞融合过程中，可产生三种类型的杂交细胞，要进行筛选；利用抗原—抗体反应可以诊断出病毒感染者。

答案：C3．如下图为“白菜－甘蓝”杂种植株的培育过程。

下列说法正确的是( )A．图示“白菜－甘蓝”植株不能结籽B．愈伤组织的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”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果解析：白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育的“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，是可育的，能结籽；愈伤组织不能进行光合作用产生有机物，因此愈伤组织的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的结果。

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。

(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：①②③④(1)①表示_______，它能被培养成为④的根本原因是_______________。

高考生物一轮复习课时分层作业四十一现代生物科技专题第2课植物细胞工程新人教版选修3(30分钟100分)1.(12分)(2021·正定模拟)叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的质量。

请回答：(1)转基因技术的中心步骤是______________________，完成该步骤所需求的酶有______________________。

(2)将植物体细胞处置失掉原生质体，再经过________法或________法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生细胞壁之后，经过______技术培育可失掉相应的转基因幼苗。

(3)原核生物中有重要价值的外源基因不需求改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，据此剖析，缘由是_________________________________________。

(4)对大少数初等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更动摇，其遗传方式________(填〝遵照〞或〝不遵照〞)分别定律，不会随________(填〝花粉〞或〝卵细胞〞)传给后代，从而坚持了________(填〝父本〞或〝母本〞)的遗传特性。

【解析】(1)转基因技术的操作分四步：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定，其中构建基因表达载体是中心，需求用到限制酶和DNA衔接酶。

(2)将目的基因导入原生质体，可以用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。

原生质体再生细胞壁之后，经过植物组织培育技术可失掉相应的转基因幼苗。

(3)外源基因不需求改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，缘由是叶绿体DNA与原核生物DNA结构相似。

(4)叶绿体转基因属于细胞质基因，不遵照分别定律，受精卵的细胞质简直全部来自卵细胞，所以叶绿体转基因不会随花粉传给后代，从而坚持了母本的遗传特性。

答案：(1)构建基因表达载体限制酶和DNA衔接酶(2)农杆菌转化基因枪植物组织培育(3)叶绿体DNA与原核生物DNA结构相似(4)不遵照花粉母本【延伸探求】(1)此题中的外源基因在叶绿体中表达时，与核基因的表达相比拟，其特点是什么？提示：转录还未完毕，翻译曾经末尾，即转录和翻译同时停止。

课时分层作业四十一植物细胞工程(30分钟100分)1.(12分)(2018·正定模拟)叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。

请回答：(1)转基因技术的核心步骤是______________________，完成该步骤所需要的酶有______________________。

(2)将植物体细胞处理得到原生质体，再通过________法或________法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生细胞壁之后，通过______技术培养可得到相应的转基因幼苗。

(3)原核生物中有重要价值的外源基因不需要改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，据此分析，原因是_________________________________________。

(4)对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式________(填“遵循”或“不遵循”)分离定律，不会随________(填“花粉”或“卵细胞”)传给后代，从而保持了________(填“父本”或“母本”)的遗传特性。

【解析】(1)转基因技术的操作分四步：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定，其中构建基因表达载体是核心，需要用到限制酶和DNA连接酶。

(2)将目的基因导入原生质体，可以用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。

原生质体再生细胞壁之后，通过植物组织培养技术可得到相应的转基因幼苗。

(3)外源基因不需要改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，原因是叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似。

(4)叶绿体转基因属于细胞质基因，不遵循分离定律，受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞，所以叶绿体转基因不会随花粉传给后代，从而保持了母本的遗传特性。

答案：(1)构建基因表达载体限制酶和DNA连接酶(2)农杆菌转化基因枪植物组织培养(3)叶绿体DNA与原核生物DNA结构类似(4)不遵循花粉母本【延伸探究】(1)本题中的外源基因在叶绿体中表达时，与核基因的表达相比较，其特点是什么？提示：转录还未结束，翻译已经开始，即转录和翻译同时进行。

第2讲 细胞工程考点一| 植物细胞工程1．植物细胞的全能性(1)概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。

(2)原理：细胞内含有本物种的全套遗传信息。

(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，供应肯定的养分、激素和其他适宜外界条件。

2．植物组织培育技术(1)理论基础：植物细胞的全能性。

(2)填写操作过程图：外植体――→①A ――→②B ―→植物体图中①表示脱分化，②表示再分化，A 表示愈伤组织，B 表示丛芽或胚状体。

对外植体要进行消毒处理；外植体选用幼嫩的组织脱分化较为简洁；植物组织培育中用到的有机碳源一般为蔗糖，用葡萄糖也可以。

3．植物体细胞杂交技术(1)概念：将不同种的植物体细胞，在肯定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。

(2)操作流程(3)流程分析①过程a 为去除细胞壁获得具有活力的原生质体，用到的酶是纤维素酶和果胶酶。

②过程b 是原生质体的融合，其原理是细胞膜的流淌性。

③诱导b 融合的两种方法： 物理法包括离心、振动、电激等； 化学法一般用聚乙二醇作为诱导剂。

④过程c 是原生质体融合后再生出细胞壁。

⑤过程d 是组织培育技术，其原理是细胞的全能性。

(4)意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍、获得杂种植株。

4．植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径⎩⎨⎧微型繁殖作物脱毒（常利用茎尖等分生组织）人工种子（胚状体等外包裹人工薄膜得到的种子） (2)作物新品种的培育⎩⎨⎧单倍体育种突变体的利用(3)细胞产物的工厂化生产如人参皂甙干粉的生产。

1．植物组织培育与植物体细胞杂交比较 名称 植物组织培育 植物体细胞杂交原理细胞的全能性细胞膜具有肯定的流淌性和细胞的全能性过程离体的植物器官、组织或细胞↓脱分化 愈伤组织↓再分化 根、芽或胚状体↓发育 植物体选材选取根尖、茎尖、形成层部位最简洁诱导脱分化不同的植物细胞技术操作脱分化、再分化等除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用肯定的方法诱导细胞融合关系植物组织培育是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更简单2.脱分化和再分化的比较比较内容脱分化再分化过程外植体→愈伤组织愈伤组织→幼苗形成体特点排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞有根、芽需要条件(1)离体(2)适宜的养分(3)生长素/细胞分裂素的比例适中(4)不需光(1)离体(2)适宜的养分(3)生长素/细胞分裂素的比例高或低诱导生根或生芽(4)光照3.人工种子(1)制作方法：利用植物组织培育获得胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等，然后包上人工种皮就形成了人工种子，如图：(2)优点：可使在自然条件下不牢固或种子昂贵的植物得以繁殖；保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖；节省粮食，削减种子的使用；可以把握添加一些物质，如除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。