1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升训练 五植物细胞工程的基本技术(20分钟50分)1.(18分)图1描述了“白菜甘蓝”幼苗的培育过程;图2反映了某个细胞周期不同时期染色体的状态。请据图回答:(1)图1过程中原生质体A和B能融合,说明细胞膜具有_的特点。(2)图1过程中某个细胞周期内细胞中染色体的行为变化顺序为_(用图2中字母填写)。(3)甘蓝与白菜均为二倍体(2N),“白菜甘蓝”幼苗培育过程中杂种细胞内最多含有_个染色体组。请在下面坐标系中画出白菜-甘蓝体细胞一个细胞周期内DNA数目的变化曲线。(
2、4)如果“白菜甘蓝”幼苗栽植过程中根部被水淹了,水浸期间对“白菜甘蓝”植株的根细胞进行测定,测得根细胞吸收O2与释放CO2之比为12,则其有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为_。【解析】(1)原生质体能够融合说明细胞膜具有一定的流动性。(2)有丝分裂间期DNA复制,一条染色体含有两条姐妹染色单体,前期染色体出现,后期着丝点分裂,染色单体分开移向细胞两极,末期染色体解旋,呈染色质状态,故一个细胞周期中,染色体的行为变化顺序为beacd。(3)白菜和甘蓝均为二倍体,因此“白菜-甘蓝”杂种细胞内含有4个染色体组,在有丝分裂后期染色体数目加倍,此时染色体组数最多,有8个染色体组。“白菜-甘蓝”是四倍体
3、生物,因此纵坐标的DNA含量应设置为4N和8N,横坐标表示分裂时期,有丝分裂过程中DNA含量变化规律为:间期加倍(4N8N),末期还原(4N),如图所示:(4)测得根细胞吸收O2与释放CO2之比为12,说明根细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,且无氧呼吸和有氧呼吸产生的二氧化碳量相等,假设均为1 mol,则有氧呼吸消耗葡萄糖量为1/6 mol,无氧呼吸消耗葡萄糖量为1/2 mol,因此有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为13。答案:(1)一定的流动性(2)beacd(全对才可)(3)8(4)13【补偿训练】下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后,在一定的条件下,形成试管苗的过程。请据图回
4、答下列问题:(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括_和小分子有机物。(2)此过程依据的原理是_。A和B阶段主要进行的分裂方式是_ _,B阶段除了细胞分裂外,还进行_等。(3)此过程需要无菌操作,主要是指对_进行灭菌。B阶段需要光照,原因是_。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因_的结果。【解题指南】解答本题时特别关注以下两点:(1)明确植物组织培养的培养基成分中的营养成分。(2)明确植物组织培养的过程中需要无菌操作,脱分化过程中不需光照,但再分化过程中需要光照。【解析】(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素,其中,营养物质
5、包括无机物和小分子有机物。(2)植物组织培养过程依据的原理是植物细胞的全能性。A是脱分化过程,B是再分化过程,两者均进行有丝分裂,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞分化等。(3)植物组织培养过程需要无菌操作,主要是指对培养基进行灭菌。再分化阶段需要光照,原因是在此过程中芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照。(4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因选择性表达的结果。答案:(1)无机物(2)植物细胞的全能性有丝分裂细胞分化(3)培养基芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照(4)选择性表达2.(18分)菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗
6、虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程图,请据图回答:(注:卡那霉素抗性基因(KanR)作为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感)(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用_处理土壤农杆菌,使其处于感受态。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌_ _的特点,使目的基因进入受体细胞中,并插入菊花细胞的_上,最终形成转基因植株。(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度_和卡那霉素的培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据_的核苷酸序列设计特异引物,以_为模板进行第一轮扩增。(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲
7、喂菊天牛2 龄幼虫,实验结果如下表所示。组别死亡率(%)实验组转基因植株160.00转基因植株253.33对照组13.33对照组应饲喂等量的_。据表分析,_差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。【解析】(1)将目的基因导入植物细胞时,常采用感受态细胞法,即用Ca2+(或CaCl2)处理农杆菌细胞,使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态。(2)农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中的染色体DNA上。(3)
8、由图可知,标记基因是卡那霉素抗性基因,因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据目的基因(抗虫基因)的核苷酸序列设计特异引物,以含目的基因的菊花DNA为模板进行第一轮扩增。(5)实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用,可见自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片,因此对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物。据表分析,实验组与对照组死亡率差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。答案:(1)Ca2+(或CaCl2)(2)能够感染菊花(或“植物”)细胞,并将
9、T-DNA转移至受体细胞染色体DNA(3)植物激素(4)抗虫基因(目的基因)转基因菊花的DNA(或“含目的基因的菊花DNA”) (5)非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物实验组与对照组死亡率3.(14分)(2018天津高二检测)如图表示科学家培养转绿色荧光蛋白基因植物的过程,请回答:(1)利用打孔器从烟草叶片上取多个大小相等的小圆片与重组农杆菌共同培养一昼夜后,接种在含卡那霉素的培养基上,为筛选出被农杆菌感染的小圆片,作为载体的Ti质粒应含有_基因,载体上的_是RNA聚合酶识别和结合的位点。为了将目的基因整合到烟草细胞的_上,目的基因应插入Ti质粒的_片段上。(2)图中小圆片周围长出的结构A
10、称为_,此后需要将生长良好的结构A转移到分化培养基上。图中过程为_。本实验可使用特殊的仪器在A中检测目的基因的表达情况,请预测观察到的现象是_ _。【解析】(1)作为载体的Ti质粒应含有标记基因,即卡那霉素抗性基因,以便筛选出被农杆菌感染的小圆片;载体上的启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点。农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。为了将目的基因整合到烟草细胞的染色体(核DNA)上,目的基因必须插入Ti质粒的T-DNA片段上。(2)由以上分析可知,图中小圆片周围长出的结构A为愈伤组织;结构B为胚状体,图中AB的过程中需要加入生长素和细胞分裂素,称为
11、再分化,再经和过程形成植株。用特殊的仪器在A中检测目的基因的表达情况,若目的基因(绿色荧光蛋白基因)已经成功导入受体细胞并表达,应该会观察到绿色荧光。答案:(1)卡那霉素抗性启动子染色体(核DNA)T-DNA(2)愈伤组织再分化(愈伤组织边缘或局部细胞)发出绿色荧光【补偿训练】1.野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力,但块茎不能食用。某专家做实验研究,用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交,培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。据下图分析回答问题:(1)过程需要用到聚乙二醇(PEG),其目的是_。(2)请用文字和箭头表示出技术过程的实验流程:_ _。由此过程可以看出植物细胞有形
12、成完整植株的可能性,这是_的表现。(3)一般在培养基上培养2448小时后,大部分原生质体已再生出细胞壁。可以取样,通过_实验来鉴别细胞壁是否已经再生。【解析】在细胞融合时常用聚乙二醇作为诱导剂,诱导原生质体融合。是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程,这是植物细胞全能性的表现。有细胞壁的植物细胞可以进行细胞的质壁分离与复原。答案:(1)诱导原生质体融合(2)融合细胞愈伤组织幼苗植物细胞具有全能性(3)植物细胞的质壁分离与复原2.(2017天津高考节选)玉米自交系具有高产、抗病等优良性状,为获得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线如下图。(1)为防止酶切产物自身环化,构建表达载体需用2种限制
13、酶,选择的原则是_(单选)。Ti质粒内,每种限制酶只有一个切割位点G基因编码蛋白质的序列中,每种限制酶只有一个切割位点酶切后,G基因形成的两个黏性末端序列不相同酶切后,Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同A. B. C. D.(2)下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。据表可知,细胞脱分化时使用的激素是_,自交系_的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。 (3)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织,需使用含_的选择培养基。(4)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。含有内含子的报告基因只能在真核
14、生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色的是_(多选)。A.无农杆菌附着的未转化愈伤组织 B.无农杆菌附着的转化愈伤组织C.农杆菌附着的未转化愈伤组织 D.农杆菌附着的转化愈伤组织【解析】(1)Ti质粒内,每种限制酶若有两个以上切割位点,则产生相同的黏性末端,会导致酶切产物自身环化,正确;G基因编码蛋白质的序列中,不应有限制酶的切割位点,否则会破坏目的基因的完整结构,错误;酶切后,G基因或Ti质粒形成的两个黏性末端序列应不相同,防止酶切产物自身环化,正确、错误。综上所述,A项正确。(2)细胞脱分化的目的是培养出愈伤组织,从表中数据可以看出,脱分化使用的激素是2,4-D;对比甲、乙、丙、丁的各项结果,乙组在保证愈伤组织的形成率同时,其芽的分化率与根的诱导率较高,因此自交系乙的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。(3)转移到受体细胞内的目的基因是除草剂抗性基因,因此要筛选转化的愈伤组织,要使用含有除草剂的选择培养基。(4)含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,转化后的愈伤组织不管是否有农杆菌附着都会使物质K呈现蓝色,B项、D项正确。答案:(1)A(2)2,4-D乙(3)除草剂(4)B、D关闭Word文档返回原板块
