高考生物一轮对点训练：30-1 植物细胞工程 b Word版含解析

1．铁皮石斛是我国名贵中药，生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下。

在固体培养基上，PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示，请回答下列问题。

(1)选用新生营养芽为外植体的原因是___________________，诱导外植体形成PLBs的过程称________。

(2)与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在________________，________________，________________。

(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。

同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：

①ABA的浓度梯度设置和添加方式：设4个ABA处理组，1个空白对照组，3次重复。因ABA受热易分解，故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基________后按比例加入。

②实验进程和取样：实验50 d完成，每10 d取样，将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知，实验过程中还需测定的样品数为________。

③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间：当某3个样品(重复样)的______________________________________________时，其对应的ABA浓度为适宜浓度，对应的培养时间是适宜培养时间。

答案　(1)细胞分化程度低，容易诱导形成PLBs　细胞的脱分化

(2)生长起始较快　快速生长时间较长　PLBs产量较高

(3)①灭菌、冷却　②75　③PLBs重量和生物碱含量乘积的平均值最大

解析　(1)新生营养芽分裂能力强，全能性容易表达，根据题干可知，PLBs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过程是脱分化。

(2)由图可看出与黑暗条件下相比，光照条件下PLBs重量开始增加的时间早，快速生长期经历时间长，且最终含量要高。

(3)①由于ABA受热易分解，所以各组液体培养基应灭菌后，冷却，再加入不同浓度的ABA。②根据题干可知，实验50 d完成，如初始(第0天)数据已知，每10 d取样，需要取5次样，每次取样时，需要记录15个样品中的数据，取样5次共需要测定的样品数为75。③适宜的ABA浓度和培养时间应既能提高生物碱含量，又要保证PLBs的生长。由于脱落酸能提高生物碱含量，却抑制PLBs的生长，根据数学原理，最适ABA浓度和培养时间应为生物碱含量与PLBs重量乘积的最大值，本实验每个组分别做了3次重复实验，因此还应该求平均值。此题不能将生物碱含量与PLBs简单相加，因为两者数据的数量级相差较大。

2．下图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题：

(1)①②过程使用了____________________酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，以保证植物细胞会发生____________，以保护原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是____________。

(2)过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是___________________。

(3)过程________属于脱分化，过程________属于再分化，细胞发生分化的根本原因是________________________。

(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是________________，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是_________________________。

(5)植物体细胞杂交的研究在__________________________方面，取得了巨大突破。

答案　(1)纤维素酶和果胶　质壁分离　胰蛋白酶

(2)聚乙二醇　可以使用灭活的病毒

(3)⑤　⑥　基因的选择性表达

(4)植物组织培养　全能性高，易培养形成愈伤组织

(5)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍

解析　植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶将其水解得到原生质体，然后用聚乙二醇或物理方法诱导原生质体融合，再生细胞壁形成杂种细胞。⑤⑥是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗的过程，体现了植物细胞的全能性。在较高浓度的溶液中，有细胞壁的植物细胞可以发生质壁分离。