高考生物一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)三十八植物細(xì)胞工程含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-植物細(xì)胞工程(30分鐘100分)1.(10分)(2021·昆明模擬)生產(chǎn)中可利用植物細(xì)胞的全能性進(jìn)行植物組織培養(yǎng),如圖是該技術(shù)的流程圖,據(jù)圖回答:(1)細(xì)胞的全能性是指__。

(2)圖中①切下植物組織后首先要進(jìn)行________。取材時(shí)一般需要切取含有________________的部分,原因是這部分__________________________________________。

(3)圖中長(zhǎng)成完整植株的過(guò)程,常分為兩種途徑:一是誘導(dǎo)幼苗先生根、后長(zhǎng)芽,二是同時(shí)誘導(dǎo)幼苗生根、長(zhǎng)芽。兩種途徑的分化培養(yǎng)基中,最主要的區(qū)別是________的成分及比例不同。由“①”至“長(zhǎng)成幼苗”的過(guò)程,又稱為細(xì)胞的____________________過(guò)程。

〖解析〗(1)細(xì)胞的全能性是指已分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整生物個(gè)體的潛能。(2)圖中①切下來(lái)的外植體(離體的植物組織、器官或細(xì)胞)需要先進(jìn)行消毒;取材時(shí)一般需要切取含有形成層的部分,因?yàn)檫@部分易于誘導(dǎo)形成愈傷組織。(3)根據(jù)題意分析,植物組織培養(yǎng)的兩種途徑中,一是先生根、后長(zhǎng)芽,二是同時(shí)生根、長(zhǎng)芽,兩者主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。由“①”至“長(zhǎng)成幼苗”的過(guò)程為植物組織培養(yǎng)過(guò)程,又稱為細(xì)胞離體培養(yǎng)過(guò)程。〖答案〗:(1)已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整生物個(gè)體的潛能(2)消毒形成層易于誘導(dǎo)形成愈傷組織(3)激素離體培養(yǎng)2.(10分)(2021·太原模擬)細(xì)胞融合技術(shù)有著廣泛應(yīng)用。如圖為細(xì)胞融合的簡(jiǎn)略過(guò)程,據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題:(1)若a、b分別是基因型為yyRr和YYrr兩個(gè)玉米品種的花粉,且這兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。科學(xué)家分別將它們的花粉除去細(xì)胞壁,然后誘導(dǎo)其融合,再把這些融合細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),培育出了玉米新品種。①這兩個(gè)品種的花粉可用化學(xué)誘導(dǎo)劑______________誘導(dǎo)融合,共可產(chǎn)生__________種基因型的融合細(xì)胞(僅考慮兩兩融合),這些融合細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化形成________________,再經(jīng)培養(yǎng)可以得到__________種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。

②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng),再經(jīng)過(guò)染色體加倍(秋水仙素)處理并篩選獲得,這種方法叫做__________。

(2)若a、b表示番茄和馬鈴薯兩種植物的體細(xì)胞。①在“番茄—馬鈴薯”的培育過(guò)程中,植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志為__。

②a、b細(xì)胞融合之前,要用酶處理,酶處理后得到__________。

(3)若a、b分別為骨髓瘤細(xì)胞和已免疫的B淋巴細(xì)胞,則由d細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較,具有________________________________________等特點(diǎn)。

〖解析〗(1)①誘導(dǎo)細(xì)胞融合時(shí)可用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是聚乙二醇(PEG);花粉有3種,即yR、yr、Yr,共可產(chǎn)生6種基因型的融合細(xì)胞,即yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、Yyrr、yyRr;這些融合細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織;再經(jīng)培養(yǎng)可以得到2種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種,即yyrr、YyRr。②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng)獲得單倍體幼苗,再經(jīng)過(guò)染色體加倍(秋水仙素)處理并篩選獲得,這種方法叫做單倍體育種。(2)①在“番茄—馬鈴薯”的培育過(guò)程中,運(yùn)用了植物細(xì)胞工程中的植物體細(xì)胞雜交技術(shù),植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁。②植物細(xì)胞融合之前,需要用纖維素酶和果膠酶處理得到原生質(zhì)體。(3)單克隆抗體與普通血清抗體相比較,具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、并能大量制備等特點(diǎn)?！即鸢浮?(1)聚乙二醇(PEG)6愈傷組織2單倍體育種(2)再生出細(xì)胞壁原生質(zhì)體(3)特異性強(qiáng)、靈敏度高、并能大量制備〖知識(shí)總結(jié)〗植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中雜種細(xì)胞類型及檢測(cè)方法(1)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B)①未融合的細(xì)胞:A和B。②兩兩融合的細(xì)胞:AA、BB和AB。③多細(xì)胞融合體。(2)檢測(cè)方法:對(duì)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng),然后根據(jù)得到的植物性狀進(jìn)行判斷。①若得到的是一種性狀的植物,說(shuō)明是未融合細(xì)胞。②若得到的是具有兩種親本性狀的植物,說(shuō)明是雜種細(xì)胞。③若得到的是具有兩種親本性狀的植物,且一種植物的性狀得到加強(qiáng),則是多細(xì)胞融合體。④若得到的是一種性狀的植物且效果得到加強(qiáng),則是同種細(xì)胞融合的結(jié)果。3.(12分)(2021·哈爾濱模擬)美國(guó)化學(xué)家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇,從此,國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)珍稀植物——紅豆杉遭受了掠奪式地砍伐。為拯救紅豆杉,同時(shí)獲得紫杉醇,科研小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)選用莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗,原因是莖尖分生組織細(xì)胞__________________;誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過(guò)程叫__________________。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就可得到______________________。

(2)莖尖分生組織細(xì)胞具有全能性的原因是________________________________________。

(3)紫杉醇作為常見(jiàn)的細(xì)胞產(chǎn)物,抗癌效果顯著,通常取自愈傷組織的________(細(xì)胞器)。

(4)現(xiàn)有植物甲中提取的物質(zhì)X,能提高紫杉醇的抗癌效果?？蒲行〗M欲獲得既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X的植株,可利用__________________________技術(shù)獲得雜種植株。該方法首先要利用________________(物質(zhì))除去細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體,再經(jīng)________(試劑)誘導(dǎo)融合形成雜種細(xì)胞。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是________________________________。

〖解析〗(1)莖尖分生組織細(xì)胞病毒極少,甚至無(wú)病毒,因此選用莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗。誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過(guò)程叫脫分化。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就得到了人工種子。(2)莖尖分生組織細(xì)胞含有該種生物的全部遺傳信息,因此具有全能性。(3)紫杉醇是從紅豆杉樹皮中分離出來(lái)的高抗癌活性的物質(zhì),作為常見(jiàn)的細(xì)胞產(chǎn)物,通常取自愈傷組織的液泡。(4)植物甲可以產(chǎn)生物質(zhì)X,紅豆杉可以產(chǎn)生紫杉醇,利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)將兩種植物的體細(xì)胞融合獲得雜種細(xì)胞,再將獲得的雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株,則該雜種植株的細(xì)胞既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X。在植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中,首先要利用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁,獲得具有活力的原生質(zhì)體,再經(jīng)聚乙二醇誘導(dǎo)融合形成雜種細(xì)胞。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。〖答案〗:(1)病毒極少,甚至無(wú)病毒脫分化人工種子(2)莖尖分生組織細(xì)胞含有該種生物的全部遺傳信息(3)液泡(4)植物體細(xì)胞雜交纖維素酶和果膠酶聚乙二醇克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙4.(11分)(2021·石嘴山模擬)植物A和植物B均為二倍體,如圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖,據(jù)圖回答:(1)步驟①通常用______________________處理,步驟②一般常用的化學(xué)試劑是__________。

(2)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過(guò)程中,運(yùn)用的技術(shù)手段是__________。其中步驟④相當(dāng)于________________。

(3)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義在于克服了____________________的障礙。

(4)從理論上講,雜種植株的育性為__________。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實(shí)現(xiàn)?________,理由是__。

(5)利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種的過(guò)程中,遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律?__________。為什么?__

__。

〖解析〗(1)步驟①是去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體,常用纖維素酶和果膠酶處理;步驟②為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過(guò)程,一般常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是PEG。(2)利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的技術(shù)為植物組織培養(yǎng),圖中步驟④為脫分化過(guò)程。(3)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以打破生殖隔離,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙。(4)雜種植株是由兩種不同的二倍體雜交形成的異源四倍體,含有同源染色體,因此是可育的;而運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法是不能實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)椴煌N生物之間存在生殖隔離。(5)由于只有在生物進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,其遺傳物質(zhì)的傳遞才遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律,而植物體細(xì)胞雜交育種的過(guò)程不屬于有性生殖,因此利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種的過(guò)程中,遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律?！即鸢浮?(1)纖維素酶和果膠酶聚乙二醇(2)植物組織培養(yǎng)脫分化(3)遠(yuǎn)緣雜交不親和(4)可育不能因?yàn)椴煌N生物之間存在生殖隔離(5)不遵循因?yàn)橹挥性谏镞M(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,其遺傳物質(zhì)的傳遞才遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律,而植物體細(xì)胞雜交育種的過(guò)程不屬于有性生殖〖易錯(cuò)警示〗有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果不是形成雜種細(xì)胞,最終要經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)形成雜種植株。(2)植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中沒(méi)有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合,因此不屬于有性生殖,應(yīng)為無(wú)性生殖。(3)雜種植株的變異類型屬于染色體變異,雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和,雜種植株屬于異源多倍體。5.(12分)(2021·大慶模擬)我國(guó)植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放在培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),最終發(fā)育成完整的新植株。如圖是細(xì)胞培養(yǎng)形成蘭花植株示意圖,請(qǐng)據(jù)圖分析回答:(1)過(guò)程③和④分別表示______和______。

(2)在培養(yǎng)過(guò)程中,除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素及氨基酸外,還需要在培養(yǎng)基中加入________________。同時(shí),在培養(yǎng)過(guò)程中,除必需的溫度、光照和氧氣等外界條件外,成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過(guò)程必須保證______。

(3)植物組織培養(yǎng)技術(shù)又叫植物微型繁殖技術(shù)是植物繁殖的一種途徑,與有性生殖相比,植物組織培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)主要有(答出2點(diǎn)即可)_____________。

(4)在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中,可以對(duì)________________進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理,促使其發(fā)生突變,通過(guò)誘導(dǎo)分化形成植株,從中選育出優(yōu)良品種。這種作物新品種的培育方法屬于________________________。

(5)若將蘭花的莖尖細(xì)胞換成蘭花的花粉粒,經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株,這種育種方法稱為________________,其優(yōu)點(diǎn)是__________________。

〖解析〗(1)過(guò)程③為離體莖尖細(xì)胞培育為愈傷組織的脫分化過(guò)程,過(guò)程④為愈傷組織培育為胚狀體的再分化過(guò)程。(2)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用在植物組織培養(yǎng)中非常重要,在培養(yǎng)過(guò)程中,除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外,還需要在培養(yǎng)基中加入生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。在培養(yǎng)過(guò)程中,為避免微生物與培養(yǎng)的植物細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng),除必需的溫度、光照和氧氣等外界條件外,成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過(guò)程必須保證無(wú)菌。(3)植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比,其優(yōu)勢(shì)有:能保持母本的優(yōu)良性狀;培養(yǎng)周期短,繁殖效率高;能培育無(wú)病毒植物等。(4)在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中,可以對(duì)愈傷組織進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理,促使其發(fā)生突變,再通過(guò)誘導(dǎo)分化形成植株,從中選育出優(yōu)良品種。這種作物新品種的培育方法屬于突變體的利用。(5)若將蘭花的莖尖細(xì)胞換成蘭花的花粉粒,經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株,再進(jìn)行染色體加倍,這種育種方法稱為單倍體育種,其突出優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限。〖答案〗:(1)脫分化再分化(2)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素?zé)o菌(3)能保持母本的優(yōu)良性狀;培養(yǎng)周期短,繁殖效率高;能培育無(wú)病毒植物等(4)愈傷組織突變體的利用(5)單倍體育種能明顯縮短育種年限〖加固訓(xùn)練〗(2021·銀川模擬)紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。研究人員通過(guò)培養(yǎng)紫草細(xì)胞生產(chǎn)紫草素。為了獲取紫草素,某制藥公司利用植物組織培養(yǎng)技術(shù),從培養(yǎng)的愈傷組織中提取這種有效成分。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)培養(yǎng)時(shí),通常選擇新生的芽作為外植體,這是因?yàn)開_________________________。將離體的芽培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其依次產(chǎn)生____________、____________,最終形成完整的植株。

(2)假設(shè)紫草與另一種植物A均為二倍體藥用植物(紫草細(xì)胞中有2n條染色體,A植物細(xì)胞中有2m條染色體)。某藥物研究所擬利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育同時(shí)含有兩種有效成分的新型藥用植物。為了得到原生質(zhì)體需用________酶和________酶去除兩植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,然后誘導(dǎo)其融合形成雜種細(xì)胞。

(3)融合形成的雜種細(xì)胞在有絲分裂后期含有________條染色體。雜種細(xì)胞培育成的新型藥用植物為________倍體,在這個(gè)過(guò)程中所利用的生物學(xué)原理是__。

〖解析〗(1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性,培養(yǎng)時(shí)選擇新生的芽作為外植體,是因?yàn)樾律康姆只潭鹊?、全能性?在培養(yǎng)過(guò)程中容易誘導(dǎo)其脫分化形成愈傷組織;植物組織培養(yǎng)的過(guò)程:將離體的芽培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其脫分化產(chǎn)生愈傷組織,再分化形成胚狀體或叢芽,最終繼續(xù)分裂和分化形成完整個(gè)體。(2)在植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中,需要用纖維素酶和果膠酶處理植物的細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體,然后誘導(dǎo)再生出新的細(xì)胞壁,形成雜種細(xì)胞。(3)根據(jù)題意,紫草細(xì)胞中有2n條染色體,A植物細(xì)胞中有2m條染色體,融合后的細(xì)胞中具有二者所有的染色體,因此染色體數(shù)目為2n+2m,則有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍為4(n+m)。雜種細(xì)胞發(fā)育成的藥用植物融合了二者的染色體組,二者為不同的物種,故雜種細(xì)胞培育成的新型藥用植物為四倍體,將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成個(gè)體利用了植物細(xì)胞的全能性。〖答案〗:(1)新生芽細(xì)胞分化程度低,容易誘導(dǎo)其脫分化愈傷組織胚狀體或叢芽(2)纖維素果膠(3)4(n+m)四植物細(xì)胞具有全能性6.(13分)Bar基因存在于青麻、黑麥草等生物體內(nèi),其編碼的酶可使除草劑草丁膦失去毒害作用。培育轉(zhuǎn)Bar基因大豆,對(duì)于控制豆田雜草有重要意義。為了把Bar基因?qū)氪蠖辜?xì)胞,需將Bar基因插入pUc18質(zhì)粒中構(gòu)建中間表達(dá)載體,然后與Ti質(zhì)粒重組為重組表達(dá)載體系統(tǒng)。如圖為pUc18質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)示意圖,回答下列問(wèn)題:(1)不能利用黑麥草與大豆進(jìn)行有性雜交的方法讓大豆獲得Bar基因,原因是____________________________。

(2)構(gòu)建中間表達(dá)載體時(shí),為了便于篩選出含有Bar基因的重組質(zhì)粒,需將Bar基因插入pUc18質(zhì)粒的____________中形成重組質(zhì)粒并導(dǎo)入大腸桿菌,然后在添加________________的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌,菌落呈白色的即為含中間表達(dá)載體的大腸桿菌。

(3)中間表達(dá)載體需插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中,原因是____________________________________________。

(4)可通過(guò)________________法直接將重組表達(dá)載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞的原生質(zhì)體。導(dǎo)入Bar基因的原生質(zhì)體需______________________成為完整的植物細(xì)胞,經(jīng)脫分化形成________________,再進(jìn)一步分化才能獲得轉(zhuǎn)Bar基因大豆植株。

〖解析〗(1)由于黑麥草與大豆之間存在生殖隔離,因此不能利用黑麥草與大豆進(jìn)行有性雜交的方法讓大豆獲得Bar基因。(2)根據(jù)圖中信息可知,lacZ基因編碼β-半乳糖苷酶,β-半乳糖苷酶可以將培養(yǎng)基中的X-gal水解,使菌落呈藍(lán)色,否則菌落呈白色。因此,構(gòu)建中間表達(dá)載體時(shí),為了便于篩選出含有Bar基因的重組質(zhì)粒,需將Bar基因插入pUc18質(zhì)粒的lacZ中形成重組質(zhì)粒并導(dǎo)入大腸桿菌,然后在添加氨芐青霉素和X-gal的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌,菌落呈白色的即為含中間表達(dá)載體的大腸桿菌。(3)Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)這一特點(diǎn),如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上,通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用,就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。(4)可通過(guò)顯微注射法直接將重組表達(dá)載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞的原生質(zhì)體。導(dǎo)入Bar基因的原生質(zhì)體需再生出細(xì)胞壁,經(jīng)脫分化形成愈傷組織,再進(jìn)一步分化才能獲得轉(zhuǎn)Bar基因大豆植株。〖答案〗:(1)黑麥草與大豆之間存在生殖隔離(2)lacZ氨芐青霉素和X-gal(3)T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上(4)顯微注射再生出細(xì)胞壁愈傷組織7.(12分)(2021·哈爾濱模擬)植物組織培養(yǎng)的過(guò)程如圖所示。請(qǐng)分析并回答:離體的組織或器官愈傷組織胚狀體植株(1)B、C過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞的______________、__________實(shí)現(xiàn)的。

(2)胚狀體根據(jù)其來(lái)源不同,可以分為“體細(xì)胞胚”和“花粉胚”。①用花藥離體培養(yǎng)可獲得“花粉胚”,同種植物的花粉胚與體細(xì)胞胚在染色體數(shù)目上的主要區(qū)別是____________________。

②如果用__________處理二倍體植株的花粉胚,能獲得可育的植株,該過(guò)程是__________育種中不可缺少的步驟。

③在一定條件下培養(yǎng)離體細(xì)胞可以形成體細(xì)胞胚進(jìn)而發(fā)育成完整的植株,其根本原因是每個(gè)細(xì)胞都含有____________________,這一過(guò)程體現(xiàn)了________________。

(3)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝可以獲得“人工種子”,由“人工種子”萌發(fā)出的植株是否可育?______________________________________________。

(4)微型繁殖培育無(wú)病毒草莓時(shí),一般選取莖尖或根尖作為外植體,其依據(jù)是______________________________________________。

(5)在培養(yǎng)過(guò)程中,愈傷組織在培養(yǎng)基中未形成根,但形成了芽,其原因可能是

__。

〖解析〗(1)愈傷組織是由離體的組織或器官通過(guò)脫分化過(guò)程獲得的,B、C過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞的分裂和分化實(shí)現(xiàn)的。(2)①花粉是植物減數(shù)分裂形成的配子,其染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半,所以用花藥離體培養(yǎng)獲得“花粉胚”與體細(xì)胞胚相比,花粉胚細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞胚的一半。②秋水仙素能抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍,所以用秋水仙素處理二倍體植物的花粉胚,能獲得可育的植株,該過(guò)程也是單倍體育種中不可缺少的步驟。③因?yàn)槊總€(gè)細(xì)胞都含有本物種的全套基因(或“全套遺傳信息”),即具有全能性,所以在一定條件下培養(yǎng)離體細(xì)胞可以形成體細(xì)胞胚,進(jìn)而發(fā)育成完整的植株。(3)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝可以獲得“人工種子”,由花粉培養(yǎng)發(fā)育的植株一般不可育;由體細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育的植株則是可育的。(4)莖尖(或根尖)病毒極少,甚至無(wú)病毒,因此微型繁殖培育無(wú)病毒草莓時(shí),一般選取莖尖或根尖作為外植體。(5)在培養(yǎng)過(guò)程中,由于培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量比例不合理,愈傷組織在培養(yǎng)基中未形成根,但形成了芽。〖答案〗:(1)分裂(或增殖)分化(2)花粉胚細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞胚的一半秋水仙素單倍體本物種的全套基因(或全套遺傳信息)植物細(xì)胞的全能性(3)由花粉培養(yǎng)發(fā)育的植株一般不可育,由體細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育的植株則是可育的(4)莖尖(或根尖)病毒極少,甚至無(wú)病毒(5)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量比例不合理(或培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)用量與細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低)8.(11分)甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料,利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng),均能獲得試管苗,其原理是

__。

(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到________________________。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗,該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是________________________(填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。

(3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果,該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是________________________。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)____________形成的。

(4)若該種植物是一種雜合子的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法繁殖,在培養(yǎng)時(shí),____________(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體,原因是__

__。

〖解析〗(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗,細(xì)胞必須具有完整的細(xì)胞核,才具有發(fā)育為個(gè)體的一套完整遺傳信息。(3)影響植物組織培養(yǎng)的兩種主要激素是細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的。(4)由于花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同,組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株,導(dǎo)致不能保留親本性狀?！即鸢浮?(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性,在一定條件下能發(fā)育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的細(xì)胞核(3)細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素脫分化(4)不能對(duì)雜合子的植株來(lái)說(shuō),其體細(xì)胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同,用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株9.(9分)藍(lán)莓中富含的花青素能有效地改善視力,下面為科學(xué)家利用植物組織培養(yǎng)的方法大量培養(yǎng)藍(lán)莓的具體流程的文字圖解。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:藍(lán)莓(1)用于離體培養(yǎng)的藍(lán)莓組織叫做__________________,該技術(shù)的原理是__________________。

(2)配制MS培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)加入一定量的瓊脂、蔗糖、無(wú)機(jī)鹽、維生素、有機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),蔗糖除作為碳源外,還具有______________________________的功能。常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基,這三種培養(yǎng)基的主要差異是__

__。

(3)圖中藍(lán)莓組織要經(jīng)過(guò)消毒處理后才能進(jìn)行培養(yǎng)。其①過(guò)程中,細(xì)胞的分化程度會(huì)__________(填“升高”“降低”或“不變”)。

(4)愈傷組織經(jīng)過(guò)②③過(guò)程重新分化成根或叢芽的過(guò)程叫做__________。

(5)藍(lán)莓花青素在60℃以下的熱穩(wěn)定性較好,將含花青素的粗品經(jīng)真空干燥(可使水的沸點(diǎn)降低40__。

〖解析〗(1)植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性,用于離體培養(yǎng)的組織叫做外植體。(2)配制MS培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)加入一定量的瓊脂、蔗糖、無(wú)機(jī)鹽、維生素、有機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),蔗糖除作為碳源外,還具有提供能量和維持滲透壓的功能。常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基,這三種培養(yǎng)基的主要差異是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的用量及比例不同。(3)題圖中①過(guò)程是脫分化形成愈傷組織的過(guò)程,高度分化的細(xì)胞恢復(fù)分裂能力,則分化程度會(huì)降低。(4)題圖中②③過(guò)程是愈傷組織經(jīng)過(guò)再分化形成叢芽或根的過(guò)程。(5)含花青素的粗品經(jīng)真空干燥(可使水的沸點(diǎn)降至40℃)制成成品〖答案〗:(1)外植體植物細(xì)胞的全能性(2)提供能量和維持滲透壓生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的用量及比例不同(3)降低(4)再分化(5)避免干燥時(shí)溫度過(guò)高導(dǎo)致花青素分解植物細(xì)胞工程(30分鐘100分)1.(10分)(2021·昆明模擬)生產(chǎn)中可利用植物細(xì)胞的全能性進(jìn)行植物組織培養(yǎng),如圖是該技術(shù)的流程圖,據(jù)圖回答:(1)細(xì)胞的全能性是指__。

(2)圖中①切下植物組織后首先要進(jìn)行________。取材時(shí)一般需要切取含有________________的部分,原因是這部分__________________________________________。

(3)圖中長(zhǎng)成完整植株的過(guò)程,常分為兩種途徑:一是誘導(dǎo)幼苗先生根、后長(zhǎng)芽,二是同時(shí)誘導(dǎo)幼苗生根、長(zhǎng)芽。兩種途徑的分化培養(yǎng)基中,最主要的區(qū)別是________的成分及比例不同。由“①”至“長(zhǎng)成幼苗”的過(guò)程,又稱為細(xì)胞的____________________過(guò)程。

〖解析〗(1)細(xì)胞的全能性是指已分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整生物個(gè)體的潛能。(2)圖中①切下來(lái)的外植體(離體的植物組織、器官或細(xì)胞)需要先進(jìn)行消毒;取材時(shí)一般需要切取含有形成層的部分,因?yàn)檫@部分易于誘導(dǎo)形成愈傷組織。(3)根據(jù)題意分析,植物組織培養(yǎng)的兩種途徑中,一是先生根、后長(zhǎng)芽,二是同時(shí)生根、長(zhǎng)芽,兩者主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。由“①”至“長(zhǎng)成幼苗”的過(guò)程為植物組織培養(yǎng)過(guò)程,又稱為細(xì)胞離體培養(yǎng)過(guò)程?！即鸢浮?(1)已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整生物個(gè)體的潛能(2)消毒形成層易于誘導(dǎo)形成愈傷組織(3)激素離體培養(yǎng)2.(10分)(2021·太原模擬)細(xì)胞融合技術(shù)有著廣泛應(yīng)用。如圖為細(xì)胞融合的簡(jiǎn)略過(guò)程,據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題:(1)若a、b分別是基因型為yyRr和YYrr兩個(gè)玉米品種的花粉,且這兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?？茖W(xué)家分別將它們的花粉除去細(xì)胞壁,然后誘導(dǎo)其融合,再把這些融合細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),培育出了玉米新品種。①這兩個(gè)品種的花粉可用化學(xué)誘導(dǎo)劑______________誘導(dǎo)融合,共可產(chǎn)生__________種基因型的融合細(xì)胞(僅考慮兩兩融合),這些融合細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化形成________________,再經(jīng)培養(yǎng)可以得到__________種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。

②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng),再經(jīng)過(guò)染色體加倍(秋水仙素)處理并篩選獲得,這種方法叫做__________。

(2)若a、b表示番茄和馬鈴薯兩種植物的體細(xì)胞。①在“番茄—馬鈴薯”的培育過(guò)程中,植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志為__。

②a、b細(xì)胞融合之前,要用酶處理,酶處理后得到__________。

(3)若a、b分別為骨髓瘤細(xì)胞和已免疫的B淋巴細(xì)胞,則由d細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較,具有________________________________________等特點(diǎn)。

〖解析〗(1)①誘導(dǎo)細(xì)胞融合時(shí)可用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是聚乙二醇(PEG);花粉有3種,即yR、yr、Yr,共可產(chǎn)生6種基因型的融合細(xì)胞,即yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、Yyrr、yyRr;這些融合細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織;再經(jīng)培養(yǎng)可以得到2種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種,即yyrr、YyRr。②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培養(yǎng)獲得單倍體幼苗,再經(jīng)過(guò)染色體加倍(秋水仙素)處理并篩選獲得,這種方法叫做單倍體育種。(2)①在“番茄—馬鈴薯”的培育過(guò)程中,運(yùn)用了植物細(xì)胞工程中的植物體細(xì)胞雜交技術(shù),植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁。②植物細(xì)胞融合之前,需要用纖維素酶和果膠酶處理得到原生質(zhì)體。(3)單克隆抗體與普通血清抗體相比較,具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、并能大量制備等特點(diǎn)?！即鸢浮?(1)聚乙二醇(PEG)6愈傷組織2單倍體育種(2)再生出細(xì)胞壁原生質(zhì)體(3)特異性強(qiáng)、靈敏度高、并能大量制備〖知識(shí)總結(jié)〗植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中雜種細(xì)胞類型及檢測(cè)方法(1)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B)①未融合的細(xì)胞:A和B。②兩兩融合的細(xì)胞:AA、BB和AB。③多細(xì)胞融合體。(2)檢測(cè)方法:對(duì)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng),然后根據(jù)得到的植物性狀進(jìn)行判斷。①若得到的是一種性狀的植物,說(shuō)明是未融合細(xì)胞。②若得到的是具有兩種親本性狀的植物,說(shuō)明是雜種細(xì)胞。③若得到的是具有兩種親本性狀的植物,且一種植物的性狀得到加強(qiáng),則是多細(xì)胞融合體。④若得到的是一種性狀的植物且效果得到加強(qiáng),則是同種細(xì)胞融合的結(jié)果。3.(12分)(2021·哈爾濱模擬)美國(guó)化學(xué)家從紅豆杉樹皮中分離出高抗癌活性的紫杉醇,從此,國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)珍稀植物——紅豆杉遭受了掠奪式地砍伐。為拯救紅豆杉,同時(shí)獲得紫杉醇,科研小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)選用莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗,原因是莖尖分生組織細(xì)胞__________________;誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過(guò)程叫__________________。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就可得到______________________。

(2)莖尖分生組織細(xì)胞具有全能性的原因是________________________________________。

(3)紫杉醇作為常見(jiàn)的細(xì)胞產(chǎn)物,抗癌效果顯著,通常取自愈傷組織的________(細(xì)胞器)。

(4)現(xiàn)有植物甲中提取的物質(zhì)X,能提高紫杉醇的抗癌效果?？蒲行〗M欲獲得既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X的植株,可利用__________________________技術(shù)獲得雜種植株。該方法首先要利用________________(物質(zhì))除去細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體,再經(jīng)________(試劑)誘導(dǎo)融合形成雜種細(xì)胞。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是________________________________。

〖解析〗(1)莖尖分生組織細(xì)胞病毒極少,甚至無(wú)病毒,因此選用莖尖分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗。誘導(dǎo)莖尖分生組織形成愈傷組織的過(guò)程叫脫分化。利用愈傷組織誘導(dǎo)形成的胚狀體經(jīng)人工薄膜包裝后就得到了人工種子。(2)莖尖分生組織細(xì)胞含有該種生物的全部遺傳信息,因此具有全能性。(3)紫杉醇是從紅豆杉樹皮中分離出來(lái)的高抗癌活性的物質(zhì),作為常見(jiàn)的細(xì)胞產(chǎn)物,通常取自愈傷組織的液泡。(4)植物甲可以產(chǎn)生物質(zhì)X,紅豆杉可以產(chǎn)生紫杉醇,利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)將兩種植物的體細(xì)胞融合獲得雜種細(xì)胞,再將獲得的雜種細(xì)胞培養(yǎng)成雜種植株,則該雜種植株的細(xì)胞既能產(chǎn)生紫杉醇又能產(chǎn)生物質(zhì)X。在植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中,首先要利用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁,獲得具有活力的原生質(zhì)體,再經(jīng)聚乙二醇誘導(dǎo)融合形成雜種細(xì)胞。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙?！即鸢浮?(1)病毒極少,甚至無(wú)病毒脫分化人工種子(2)莖尖分生組織細(xì)胞含有該種生物的全部遺傳信息(3)液泡(4)植物體細(xì)胞雜交纖維素酶和果膠酶聚乙二醇克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙4.(11分)(2021·石嘴山模擬)植物A和植物B均為二倍體,如圖為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖,據(jù)圖回答:(1)步驟①通常用______________________處理,步驟②一般常用的化學(xué)試劑是__________。

(2)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過(guò)程中,運(yùn)用的技術(shù)手段是__________。其中步驟④相當(dāng)于________________。

(3)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的意義在于克服了____________________的障礙。

(4)從理論上講,雜種植株的育性為__________。若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實(shí)現(xiàn)?________,理由是__。

(5)利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種的過(guò)程中,遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律?__________。為什么?__

__。

〖解析〗(1)步驟①是去掉細(xì)胞壁分離出有活力的原生質(zhì)體,常用纖維素酶和果膠酶處理;步驟②為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過(guò)程,一般常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是PEG。(2)利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的技術(shù)為植物組織培養(yǎng),圖中步驟④為脫分化過(guò)程。(3)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以打破生殖隔離,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙。(4)雜種植株是由兩種不同的二倍體雜交形成的異源四倍體,含有同源染色體,因此是可育的;而運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交方法是不能實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)椴煌N生物之間存在生殖隔離。(5)由于只有在生物進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,其遺傳物質(zhì)的傳遞才遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律,而植物體細(xì)胞雜交育種的過(guò)程不屬于有性生殖,因此利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種的過(guò)程中,遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律?！即鸢浮?(1)纖維素酶和果膠酶聚乙二醇(2)植物組織培養(yǎng)脫分化(3)遠(yuǎn)緣雜交不親和(4)可育不能因?yàn)椴煌N生物之間存在生殖隔離(5)不遵循因?yàn)橹挥性谏镞M(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,其遺傳物質(zhì)的傳遞才遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律,而植物體細(xì)胞雜交育種的過(guò)程不屬于有性生殖〖易錯(cuò)警示〗有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果不是形成雜種細(xì)胞,最終要經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)形成雜種植株。(2)植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中沒(méi)有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合,因此不屬于有性生殖,應(yīng)為無(wú)性生殖。(3)雜種植株的變異類型屬于染色體變異,雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和,雜種植株屬于異源多倍體。5.(12分)(2021·大慶模擬)我國(guó)植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放在培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),最終發(fā)育成完整的新植株。如圖是細(xì)胞培養(yǎng)形成蘭花植株示意圖,請(qǐng)據(jù)圖分析回答:(1)過(guò)程③和④分別表示______和______。

(2)在培養(yǎng)過(guò)程中,除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素及氨基酸外,還需要在培養(yǎng)基中加入________________。同時(shí),在培養(yǎng)過(guò)程中,除必需的溫度、光照和氧氣等外界條件外,成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過(guò)程必須保證______。

(3)植物組織培養(yǎng)技術(shù)又叫植物微型繁殖技術(shù)是植物繁殖的一種途徑,與有性生殖相比,植物組織培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)主要有(答出2點(diǎn)即可)_____________。

(4)在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中,可以對(duì)________________進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理,促使其發(fā)生突變,通過(guò)誘導(dǎo)分化形成植株,從中選育出優(yōu)良品種。這種作物新品種的培育方法屬于________________________。

(5)若將蘭花的莖尖細(xì)胞換成蘭花的花粉粒,經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株,這種育種方法稱為________________,其優(yōu)點(diǎn)是__________________。

〖解析〗(1)過(guò)程③為離體莖尖細(xì)胞培育為愈傷組織的脫分化過(guò)程,過(guò)程④為愈傷組織培育為胚狀體的再分化過(guò)程。(2)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同調(diào)控作用在植物組織培養(yǎng)中非常重要,在培養(yǎng)過(guò)程中,除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素以及氨基酸外,還需要在培養(yǎng)基中加入生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。在培養(yǎng)過(guò)程中,為避免微生物與培養(yǎng)的植物細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng),除必需的溫度、光照和氧氣等外界條件外,成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過(guò)程必須保證無(wú)菌。(3)植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比,其優(yōu)勢(shì)有:能保持母本的優(yōu)良性狀;培養(yǎng)周期短,繁殖效率高;能培育無(wú)病毒植物等。(4)在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中,可以對(duì)愈傷組織進(jìn)行化學(xué)或物理的誘變處理,促使其發(fā)生突變,再通過(guò)誘導(dǎo)分化形成植株,從中選育出優(yōu)良品種。這種作物新品種的培育方法屬于突變體的利用。(5)若將蘭花的莖尖細(xì)胞換成蘭花的花粉粒,經(jīng)組織培養(yǎng)形成植株,再進(jìn)行染色體加倍,這種育種方法稱為單倍體育種,其突出優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限?！即鸢浮?(1)脫分化再分化(2)生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素?zé)o菌(3)能保持母本的優(yōu)良性狀;培養(yǎng)周期短,繁殖效率高;能培育無(wú)病毒植物等(4)愈傷組織突變體的利用(5)單倍體育種能明顯縮短育種年限〖加固訓(xùn)練〗(2021·銀川模擬)紫草素是紫草細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。研究人員通過(guò)培養(yǎng)紫草細(xì)胞生產(chǎn)紫草素。為了獲取紫草素,某制藥公司利用植物組織培養(yǎng)技術(shù),從培養(yǎng)的愈傷組織中提取這種有效成分。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)培養(yǎng)時(shí),通常選擇新生的芽作為外植體,這是因?yàn)開_________________________。將離體的芽培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其依次產(chǎn)生____________、____________,最終形成完整的植株。

(2)假設(shè)紫草與另一種植物A均為二倍體藥用植物(紫草細(xì)胞中有2n條染色體,A植物細(xì)胞中有2m條染色體)。某藥物研究所擬利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育同時(shí)含有兩種有效成分的新型藥用植物。為了得到原生質(zhì)體需用________酶和________酶去除兩植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,然后誘導(dǎo)其融合形成雜種細(xì)胞。

(3)融合形成的雜種細(xì)胞在有絲分裂后期含有________條染色體。雜種細(xì)胞培育成的新型藥用植物為________倍體,在這個(gè)過(guò)程中所利用的生物學(xué)原理是__。

〖解析〗(1)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性,培養(yǎng)時(shí)選擇新生的芽作為外植體,是因?yàn)樾律康姆只潭鹊?、全能性?在培養(yǎng)過(guò)程中容易誘導(dǎo)其脫分化形成愈傷組織;植物組織培養(yǎng)的過(guò)程:將離體的芽培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其脫分化產(chǎn)生愈傷組織,再分化形成胚狀體或叢芽,最終繼續(xù)分裂和分化形成完整個(gè)體。(2)在植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中,需要用纖維素酶和果膠酶處理植物的細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體,然后誘導(dǎo)再生出新的細(xì)胞壁,形成雜種細(xì)胞。(3)根據(jù)題意,紫草細(xì)胞中有2n條染色體,A植物細(xì)胞中有2m條染色體,融合后的細(xì)胞中具有二者所有的染色體,因此染色體數(shù)目為2n+2m,則有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍為4(n+m)。雜種細(xì)胞發(fā)育成的藥用植物融合了二者的染色體組,二者為不同的物種,故雜種細(xì)胞培育成的新型藥用植物為四倍體,將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成個(gè)體利用了植物細(xì)胞的全能性?！即鸢浮?(1)新生芽細(xì)胞分化程度低,容易誘導(dǎo)其脫分化愈傷組織胚狀體或叢芽(2)纖維素果膠(3)4(n+m)四植物細(xì)胞具有全能性6.(13分)Bar基因存在于青麻、黑麥草等生物體內(nèi),其編碼的酶可使除草劑草丁膦失去毒害作用。培育轉(zhuǎn)Bar基因大豆,對(duì)于控制豆田雜草有重要意義。為了把Bar基因?qū)氪蠖辜?xì)胞,需將Bar基因插入pUc18質(zhì)粒中構(gòu)建中間表達(dá)載體,然后與Ti質(zhì)粒重組為重組表達(dá)載體系統(tǒng)。如圖為pUc18質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)示意圖,回答下列問(wèn)題:(1)不能利用黑麥草與大豆進(jìn)行有性雜交的方法讓大豆獲得Bar基因,原因是____________________________。

(2)構(gòu)建中間表達(dá)載體時(shí),為了便于篩選出含有Bar基因的重組質(zhì)粒,需將Bar基因插入pUc18質(zhì)粒的____________中形成重組質(zhì)粒并導(dǎo)入大腸桿菌,然后在添加________________的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌,菌落呈白色的即為含中間表達(dá)載體的大腸桿菌。

(3)中間表達(dá)載體需插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中,原因是____________________________________________。

(4)可通過(guò)________________法直接將重組表達(dá)載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞的原生質(zhì)體。導(dǎo)入Bar基因的原生質(zhì)體需______________________成為完整的植物細(xì)胞,經(jīng)脫分化形成________________,再進(jìn)一步分化才能獲得轉(zhuǎn)Bar基因大豆植株。

〖解析〗(1)由于黑麥草與大豆之間存在生殖隔離,因此不能利用黑麥草與大豆進(jìn)行有性雜交的方法讓大豆獲得Bar基因。(2)根據(jù)圖中信息可知,lacZ基因編碼β-半乳糖苷酶,β-半乳糖苷酶可以將培養(yǎng)基中的X-gal水解,使菌落呈藍(lán)色,否則菌落呈白色。因此,構(gòu)建中間表達(dá)載體時(shí),為了便于篩選出含有Bar基因的重組質(zhì)粒,需將Bar基因插入pUc18質(zhì)粒的lacZ中形成重組質(zhì)粒并導(dǎo)入大腸桿菌,然后在添加氨芐青霉素和X-gal的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌,菌落呈白色的即為含中間表達(dá)載體的大腸桿菌。(3)Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)這一特點(diǎn),如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上,通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用,就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。(4)可通過(guò)顯微注射法直接將重組表達(dá)載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞的原生質(zhì)體。導(dǎo)入Bar基因的原生質(zhì)體需再生出細(xì)胞壁,經(jīng)脫分化形成愈傷組織,再進(jìn)一步分化才能獲得轉(zhuǎn)Bar基因大豆植株?！即鸢浮?(1)黑麥草與大豆之間存在生殖隔離(2)lacZ氨芐青霉素和X-gal(3)T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上(4)顯微注射再生出細(xì)胞壁愈傷組織7.(12分)(2021·哈爾濱模擬)植物組織培養(yǎng)的過(guò)程如圖所示。請(qǐng)分析并回答:離體的組織或器官愈傷組織胚狀體植株(1)B、C過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞的______________、__________實(shí)現(xiàn)的。

(2)胚狀體根據(jù)其來(lái)源不同,可以分為“體細(xì)胞胚”和“花粉胚”。①用花藥離體培養(yǎng)可獲得“花粉胚”,同種植物的花粉胚與體細(xì)胞胚在染色體數(shù)目上的主要區(qū)別是____________________。

②如果用__________處理二倍體植株的花粉胚,能獲得可育的植株,該過(guò)程是__________育種中不可缺少的步驟。

③在一定條件下培養(yǎng)離體細(xì)胞可以形成體細(xì)胞胚進(jìn)而發(fā)育成完整的植株,其根本原因是每個(gè)細(xì)胞都含有____________________,這一過(guò)程體現(xiàn)了________________。

(3)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝可以獲得“人工種子”,由“人工種子”萌發(fā)出的植株是否可育?______________________________________________。

(4)微型繁殖培育無(wú)病毒草莓時(shí),一般選取莖尖或根尖作為外植體,其依據(jù)是______________________________________________。

(5)在培養(yǎng)過(guò)程中,愈傷組織在培養(yǎng)基中未形成根,但形成了芽,其原因可能是

__。

〖解析〗(1)愈傷組織是由離體的組織或器官通過(guò)脫分化過(guò)程獲得的,B、C過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞的分裂和分化實(shí)現(xiàn)的。(2)①花粉是植物減數(shù)分裂形成的配子,其染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半,所以用花藥離體培養(yǎng)獲得“花粉胚”與體細(xì)胞胚相比,花粉胚細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞胚的一半。②秋水仙素能抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍,所以用秋水仙素處理二倍體植物的花粉胚,能獲得可育的植株,該過(guò)程也是單倍體育種中不可缺少的步驟。③因?yàn)槊總€(gè)細(xì)胞都含有本物種的全套基因(或“全套遺傳信息”),即具有全能性,所以在一定條件下培養(yǎng)離體細(xì)胞可以形成體細(xì)胞胚,進(jìn)而發(fā)育成完整的植株。(3)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體經(jīng)過(guò)人工薄膜包裝可以獲得“人工種子”,由花粉培養(yǎng)發(fā)育的