- 植物细胞工程
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如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,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______.当愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的芽点,但继续出芽,通常在培养基中添加______,以促进幼苗形成.植物体细胞杂交的研究在______方面,取得了巨大突破.
(4)培育过程中用显微镜可以观察到的现象是______.
A.①②发生质壁分离 B.③刚融合的杂交细胞发生质壁分离
C.胚状体细胞中有叶绿体 D.分化的愈伤组织的各细胞的形态大小一致.
正确答案
解析
解:(1)①②为去壁过程,该过程需要采用酶解法,即使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;在动物细胞培养技术中,用胰蛋白酶使组织细胞分离开来.
(2)③是诱导原生质体融合的过程,该过程可采用化学方法聚乙二醇(PEG),也可采用电激、离心、振动等物理方法.细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁.
动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是可以使用灭活的病毒诱导原生质体融合.
(3)形成杂种细胞后还需要采用植物组织培养技术将其培育成杂种植株,因此图中过程⑤⑥⑦为植物组织培养过程,其原理是植物细胞具有全能性;植物组织培养时选用的材料通常是分生组织,原因是分生组织的全能性高,易培养形成愈伤组织.愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的芽点,但继续出芽,通常在培养基中添加适宜浓度的生长素以促进幼苗形成. 植物体细胞杂交的研究克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍,为作物育种提供了新的思路.
(4)培育过程中用显微镜可以观察到的现象是:
A.用了纤维素酶和果胶酶使①②发生了质壁分离,A正确;
B.③刚融合的细胞无细胞壁不会发生质壁分离察,B错误;
C.胚状体细胞中有叶绿体在光学显微镜下易观察,C正确;
D.愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定型状的薄壁细胞,形态无法比较,D错误.
故AC正确.
故答案为:
(1)纤维素酶和果胶 胰蛋白酶
(2)聚乙二醇 可以使用灭活的病毒
(3)植物组织培养 全能性高 适宜浓度的生长素 克服不同生物远源杂交不亲和的障碍
(4)AC
如图是植物细胞杂交过程示意图,请据图分析完成下列问题:
(1)步骤①是______,最常用的方法是______.
(2)步骤②一般常用的化学试剂是,目的是______.
(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,运用的技术手段是______,其中步骤④相当于______,步骤⑤相当于______.
(4)植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株,这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于______.
正确答案
解析
解:(1)步骤①是去壁过程,常用酶解法,即用纤维素酶和果胶酶处理.
(2)步骤②是人工诱导原生质体融合的过程,常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG).
(3)将杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术,图中④相当于脱分化过程,⑤相当于再分化过程.
(4)植物体细胞杂交技术能克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围.
故答案为:
(1)去壁过程 纤维素酶、果胶酶处理(酶解法)
(2)聚乙二醇(PEG)
(3)植物组织培养技术 脱分化 再分化
(4)克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本范围
A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示(仅显示细胞核),将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后,诱导二者的原生质体融合,形成单核的杂种细胞,若经过组织培养后得到了杂种植株,则该杂种植株是( )
正确答案
解析
解:据图分析,A物种基因型为Dd,属于二倍体,B物种的基因型为YyRr,也属于二倍体,植物细胞融合后形成的杂种细胞含有两个亲本的遗传物质,基因型为DdYyRr,属于异源四倍体.
故选:D.
下列有关植物细胞工程的叙述,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性,该过程证明了分化的细胞具有形成完整植株所需的全部基因,A正确;
B、脱分化和再分化过程都有某些特定蛋白质的合成,这是由基因的选择性表达造成的,B正确;
C、基因有显隐性之分,一个杂种个体不可能全部基因都表达,C错误;
D、单倍体育种过程包括花药离体培养、人工诱导染色体加倍等过程,最后得到的是正常的纯合体,D正确.
故选:C.
科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的气味,达到驱蚊且对人无害的效果.下列关于驱蚊草培育的叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据题意可知驱蚊草的培育属于细胞工程育种中的植物体细胞杂交,形成杂种细胞后需利用植物的组织培养将杂种细胞培育成植株,A正确;
B、根据题意可知驱蚊草的培育属于细胞工程育种中的植物体细胞杂交,其优点是打破生殖隔离的限制,克服远源杂交不亲和的障碍,B正确;
C、植物体细胞杂交的过程中需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁获得原生质体,C正确;
D、形成杂种细胞后利用植物组织培养技术将细胞培育成植株,需经历脱分化和再分化,即包含细胞的有丝分裂和细胞分化,D错误;
故选:D.
从基因型为Aa的植物某器官中获取组织细胞,显微观察如图.假若图示细胞具有相似的蛋白质种类和含量.下列对该图示细胞的叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、植物细胞具有全能性,若对所取细胞进行组织培养,可形成完整植物体,A正确;
B、如果XY细胞所含蛋白质种类有明显差异,其根本原因是基因的选择性表达,即信使RNA的不同,B正确;
C、若XY两个细胞进行杂交,首先需要用酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁获得原生质层,再用聚乙二醇(PEG)诱导原生质层,C错误;
C、X与Y两个细胞进行杂交,形成杂种细胞,发育成基因型为AAaa的杂种植株,与原植物(Aa)之间存在生殖隔离,不属于同一物种,D正确.
故选:C.
自然界中的生殖细胞融合能产生有性后代,细胞工程中体细胞杂交技术被广泛应用于培育杂种植株.现用白菜(2n=20)与甘蓝(2n=18)进行如下操作.请回答下列问题:
(1)图中“白菜--甘蓝杂种乙”培育所利用的原理是______、“白菜--甘蓝杂种甲”培育所利用的原理是______.
(2)(杂种甲或杂种乙)______是高度不育的,其体细胞中含有______个染色体组.
(3)①过程中首先需要利用______除去白菜细胞和甘蓝细胞的细胞壁,获得______后才能将二者融合在一起.融合成功的标志是______.
(4)③的具体做法是______.
正确答案
解析
解:(1)图中“白菜--甘蓝杂种乙”是经过有性杂交产生的,其原理是基因重组;“白菜--甘蓝杂种甲”是采用植物体细胞杂交技术培育而成的,其原理是细胞膜的流动性(原生质体融合体现了细胞膜的流动性)和植物细胞的全能性(植物组织培养体现了植物细胞全能性).
(2)杂种乙是经有性生殖形成的,其细胞中不含同源染色体,不能产生可育配子,因此杂种乙是高度不育的;杂种乙的体细胞中含有2个染色体组.
(3)①过程需要采用植物体细胞杂交技术,该过程中首先需要利用纤维素酶和果胶酶除去白菜细胞和甘蓝细胞的细胞壁,获得原生质体后才能将二者融合在一起.融合成功的标志是新细胞壁的形成.
(4)③表示人工诱导染色体数目加倍,使不育的“白菜--甘蓝杂种乙”变成可育的“白菜--甘蓝杂种甲”,其具体做法是低温或一定浓度的秋水仙素处理幼苗.
故答案为:
(1)基因重组 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
(2)杂种乙 2
(3)纤维素酶和果胶酶原生质体新细胞壁的形成
(4)低温或一定浓度的秋水仙素处理幼苗
下列关于体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解A、植物体细胞杂交可以用两种不同的植物细胞,从而可克服生殖隔离的限制,A正确;
B、植物体细胞杂交过程包括不同种植物原生质体融合的过程和植物组织培养过程,B正确;
C、紫茉莉枝叶的性状的遗传是细胞质遗传,两个不同品种的紫茉莉杂交,正交、反交所得F1的表现型应与母本一致,C错误;
D、F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的,因为受精卵中的细胞质几乎全部来自母本,D正确.
故选:C.
下列关于生物工程相关知识的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在胚胎移植技术中,精子和卵细胞融合形成受精卵后需要培养至早期胚胎才可移入同期发情的母牛子宫,A错误;
B、若要生产转基因抗病水稻,可采用农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞,即将目的基因先导入到农杆菌,再转入水稻细胞,B错误;
C、原生质体融合能克服远源杂交不亲和的障碍,培育出的新品种一定不是单倍体,C正确;
D、在基因工程操作中为了获得重组质粒,必须用相同的限制性内切酶,露出的黏性末端相同,这样才能被DNA连接酶连接形成重组DNA分子,D错误.
故选:C.
如图表示的是两种不同类型的细胞模式图,请据图回答问题:
(1)如果将图1和图2两种类型的细胞进行杂交,需要对图2类型的细胞进行的处理是______,为了保证细胞不破裂,需要在______溶液中进行.
(2)图1中控制合成抗体的物质存在于______(填数字标号);抗体的分泌依赖于细胞膜的结构特点是______.
(3)图1所示在抗体合成和分泌过程中起着加工、包装、发送作用的细胞器是______(填数字标号);如果图2是洋葱表皮细胞,肯定不含有的细胞器是______(填数字标号).
(4)将图1细胞用龙胆紫溶液染色后,在显微镜下______(能或不能)观察到染色体的变化;图1细胞与______细胞融合后,能够不断增殖.
正确答案
酶解法去除细胞壁
等渗或高渗
④
具有一定的流动性
⑦
⑧
不能
骨髓瘤
解析
解:(1)图1为动物细胞,图2为植物细胞,含有细胞壁,因此要将图1和图2两种类型的细胞进行杂交,需要对图2类型的细胞进行去壁处理,常采用酶解法,为了保证细胞不破裂,需要在等渗或高渗溶液中进行.
(2)图1中控制合成抗体的物质是DNA,存在于④细胞核中;抗体是大分子化合物,分泌出细胞的方式是胞吐,这依赖于细胞膜的流动性.
(3)图1所示在抗体合成和分泌过程中起着加工、包装、发送作用的细胞器是⑦高尔基体;洋葱表皮细胞不含⑧叶绿体.
(4)图1细胞已经高度分化,不再分裂,不会出现染色体,因此该细胞用龙胆紫溶液染色后,在显微镜下不能观察到染色体的变化;图1细胞能产生抗体,为浆细胞,已经高度分化,不再分裂,但其与骨髓瘤细胞融合后,能够不断增殖.
故答案为:
(1)酶解法去除细胞壁 等渗或高渗
(2)④具有一定的流动性
(3)⑦⑧
(4)不能 骨髓瘤
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