2019-2020学年高中生物专题2细胞工程题评估检测新人教版选修3

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专题2细胞工程题评估检测

(时间：60分钟 满分：100分)

1．(14分)某二倍体植物是杂合体，如图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的

过程。据图回答。

(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的________过程，②表示的是________过程，X代表的是

________，③表示的是________过程，④表示的是诱导________过程。

(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中________的种类及其浓度配比，由花粉发育成的完整植株均为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形

成完整植株，说明未成熟花粉具有________________。

(3)植株甲进行__________________处理，才能结实，产生后代(乙)，否则植株甲只有通过__________

的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是________植株。

解析：(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程，②表示的是再分化过程，X代表的是胚状体，③表示的是分化(或发育)过程，④表示的是诱导生根过程。(2)在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。因此图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比；由花粉离体培养得到的是植株是单倍体植株，这也说明成熟花粉细胞具有全能性。(3)要使植株甲可育，需要对其进行染色体加倍处理，即用秋水仙素或低温处理，这样才能产生可育花粉，进而结实产生后代(乙)。植株甲是单倍体植株，而单倍体高

度不育，因此植株甲只能通过无性生殖产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是乙。

答案：(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) 生根 (2)植物激素 单倍体 细胞的全能

(3)秋水仙素或低温 无性生殖 乙

2．(14分)“白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热

性

性强和易储存等优点。如图是“白菜—甘蓝”培育过程示意图，请完成下列问题。

(1)由杂种细胞D培育成白菜—甘蓝植株，采用的技术手段是____________________，该过程说明植物

细胞具有_____________。

(2)在d过程培养中，培养基的成分通常包括水、________、有机营养和________等，同时，在培养过

程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保证_____。

(3)要获得图中白菜和甘蓝的原生质体，首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。现提供以下材料最新教育教学资料精选

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和用具：紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等。

请你从中选择合适的材料，完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤，并预测和解释实验结果。

主要实验步骤：

①选取适宜浓度的蔗糖溶液，加入适量纤维素酶和果胶酶配制成的细胞壁分解液。其中选取适宜浓度

的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是：适宜浓度的蔗糖溶液_____________________________________

_____________________________________________________。

②检验细胞壁分解液除去细胞壁的方法。

第一步：用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央，滴加适量细胞壁分解液，制成临时装片，

得到实验组装片。

第二步：________________________________________________

_______________________________________________________ ______________________________________________________。 第三步：_______________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 结果预测和分析：_______________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。

解析：(1)由杂种细胞培养成杂种植株用的方法是植物组织培养技术，依据的原理是细胞的全能性。(2)植物组织培养的培养基的成分有水、无机营养、有机营养、植物激素等，在操作过程中一定要保证无菌。

(3)在实验过程中，要注意单一变量原则和对照原则，对于结果的观察要考虑到细胞壁的作用。

答案：(1)植物组织培养 全能性(2)无机营养 植物激素 无菌

(3)①可防止原生质体过度吸水涨破(保持原生质体正常的形态)

②第二步：用适宜浓度的蔗糖溶液代替细胞壁分解液，其他操作同第一步，得到对照组装片

第三步：在显微镜下观察比较实验组和对照组装片洋葱细胞的形态

结果预测和分析：实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形，表明细胞壁已被分解；对照组装片的洋

葱细胞呈相互连接的紫色多边形，表明细胞壁未被分解

3．(14分)野生黑芥(染色体数为2A)具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜(染色体数为2B)易感染黑腐病

菌而患病，用生物工程技术获得抗黑腐病杂种黑芥－花椰菜植株，操作流程如图。回答下列问题。

(1)图中涉及的生物工程技术有_________________。过程①PEG的作用是__________________，此时培

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养液需要保持一定渗透压的目的是________________________。

最新教育教学资料精选 (2)经过①操作后，筛选出融合的杂种细胞，进而脱分化形成____________，经过②________形成杂种

植株。

(3)若要分析杂种植株的染色体变异类型，应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖，制成临时装片，然后

在显微镜下观察比较有丝分裂中期染色体的______________。

(4)用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是________；用黑腐病菌感染杂种植株，筛选出具

有________________的杂种植株。

解析：(1)图中涉及到的生物工程技术有植物体细胞杂交(原生质体融合与植物组织培养)，过程①PEG的作用是诱导原生质体融合。此时培养液需要保持一定渗透压的目的是维持原生质体的形态。(2)经过①操作后，筛选出融合的杂种细胞，进而脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成杂种植株。(3)观察染色体的形态最好是观察分生组织有丝分裂中期的临时装片，此时期染色体的形态和数目最清晰。(4)用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是2A＋2B，用黑腐病菌感染杂种植株，筛选出具有抗黑腐病杂种黑芥—花

椰菜的杂种植株。

答案：(1)植物体细胞杂交 诱导原生质体融合 维持原生质体的形态

(2)愈伤组织 再分化

(3)形态和数目

(4)2A＋2B 抗黑腐病杂种黑芥－花椰菜

4．(14分)玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家做了大量的研究工作。如图是关于

玉米培养的过程，请据图回答。

(1)取玉米幼苗的茎尖进行____________，如图A→C，发育成植株D，取D的花药进行离体培养成幼苗，属于________________，如图E→F，经秋水仙素处理后发育成植株G；从生殖方式上分析，A→D属于

____________生殖，从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进行了__________分裂。

(2)取茎尖进行培养的原因是____________________________________________________________________________________。

(3)A→C的过程要严格控制_____________________。

(4)经A→D过程获得的植株D，称为________。 若用D进行繁殖，种植的植株就________或________

感染病毒。

(5)用E→G途径育种的优点是____________________________

_______________________________________________________ ______________________________________________________。

(6)若想培育出一种新的玉米品种，可以采用__________育种方式；若想培育出一种能抗虫的玉米新品最新教育教学资料精选

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种，可以采用____________育种；若想培育出一种地上结玉米，地下结马铃薯的植株，可以利用

____________________技术。

解析：取玉米的茎尖，经过组织培养获得的植株称为脱毒苗，用脱毒苗进行培养，得到的植株不会或极少感染病毒。在组织培养的过程中，要严格控制无菌环境，单倍体育种能直接得到稳定遗传的优良品种，

极大地缩短育种年限。若想获取新的品种，可采取诱变育种、基因工程育种和体细胞杂交技术等。

答案：(1)组织培养 单倍体育种 无性 有丝

(2)植物茎尖病毒极少，甚至无病毒 (3)无菌环境

(4)脱毒苗 不会 极少 (5)直接得到稳定遗传的优良品种，极大地缩短了育种年限

(6)诱变 基因工程 植物体细胞杂交

5．(14分)科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，

可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)，请结合图示回答下列问题。

(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利

用________________________酶处理。

(2)如果重组细胞为贴附性细胞，则在进行原代培养时，会表现出________________和

(3)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛

________________等特点。

100%的复制，其原因主要有

_____________________________________________________、

______________________________________。

(4)上图中所示的生物技术整体被称为______________， 其包括的具体生物技术有____________________、____________________等。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物___________具有

全能性。

解析：图中所示技术为动物体细胞核移植技术，其中应用到的生物技术包括动物细胞培养、细胞核移植、胚胎移植等。转基因奶牛的克隆成功，说明了动物体细胞的细胞核具有全能性。在动物细胞培养过程中，一般用胰蛋白酶将细胞分散开，获得细胞悬液。如果重组细胞为贴附性细胞，在进行原代培养时，会表现出贴壁生长和接触抑制等特点。在细胞核移植形成重组细胞的过程中一般选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，去除其细胞核是为了保证克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。克隆出的个体细胞质中的遗传物质来自卵母细胞，并且生物性状的表达还受到环境因素的影响，所以图中犊牛并非

是对体细胞核供体母牛100%的复制。

答案： (1)胰蛋白(或胶原蛋白) (2)贴壁生长(或细胞贴壁) 接触抑制 (3)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制 生物的性状受环境因素的影响(两空顺序可以颠倒) (4)核移植(或体细胞核

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移植) 动物细胞培养 胚胎移植 体细胞的细胞核

6．(15分)有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆

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抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据

图回答相关问题。

(1)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的

培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是____________________________。 (2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的过程叫______________，这种育种方法

的优点是__________________。

(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则获取B淋巴细胞之前需对动物进行的操作是____________，d细胞的特点是____________________________。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有______________________________的特点。一般不通过直接培养B淋巴细胞生产单克隆抗体的主

要原因是____________

____________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)a是基因型为Hhrr的烟草的花粉，基因型为Hr、hr；b是基因型为hhRr的烟草的花粉，基因型为hR、hr，经细胞融合可能形成的融合细胞有：HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr、HhRr 6种，这6种细胞除HhRr之外均有隐性纯合基因(rr或hh)，即在光照强度大于800 lx时都不能生长，因此获取基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是给予大于800 lx的光照。(2)a、b表示两种植物体细胞，则通过融合形成d细胞是杂交细胞，再通过植物组织培养才能形成杂种植株，此育种方法的最大优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍。(3)a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d为杂交瘤细胞，特点是既能无限增殖，又能产生特定的抗体。单克隆抗体同血清抗体相比，特异性强、灵敏度高、可大量制备。因为B淋巴

细胞高度分化，不能增殖，一般不能通过直接培养B淋巴细胞来制备单克隆抗体。

答案：(1)给予大于800 lx的光照 (2)植物组织培养 克服了远缘杂交不亲和的障碍 (3)注射抗原 既能无限增殖，又能产生特定的抗体 特异性强、灵敏度高、可大量制备 B淋巴细胞高度分化，不能增殖7．(15分)如图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计生产破伤风杆菌抗体的实验方案。请据图回答问

题。

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(1)该方案能达到预期效果吗？________。原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。