- 植物细胞工程的实际应用
- 共145题
甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B．某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物．回答下列问题：
（1）为了培养该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用______酶和______酶去除细胞壁，获得具有活力的______，再用化学诱导剂诱导二者融合．形成的融合细胞进一步培养形成______组织，然后经过______形成完整的杂种植株．这种培养技术称为______．
（2）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖．经植物组织培养得到的______等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子．
正确答案
解：（1）为了培养新型药用植物，可采用植物体细胞杂交技术，即取甲和乙的叶片，先用酶解法（纤维素酶和果胶酶）处理，获得具有活力的原生质体，再用化学诱导剂（如聚乙二醇）诱导融合形成杂种细胞；将杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术，即先脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成胚状体，进而长成完整植株．
（2）人工种子生产不受气候、季节和地域等因素限制，而且可以避免后代不发生性状分离等优点，因此，植物细胞工程重要的应用之一是制备人工种子，用到的核心技术是植物组织培养技术．将植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子．
故答案为：
（1）纤维素酶 果胶酶 原生质体 愈伤 再分化（或分化） 植物体细胞杂交
（2）胚状体、不定芽、顶芽、腋芽
解析
解：（1）为了培养新型药用植物，可采用植物体细胞杂交技术，即取甲和乙的叶片，先用酶解法（纤维素酶和果胶酶）处理，获得具有活力的原生质体，再用化学诱导剂（如聚乙二醇）诱导融合形成杂种细胞；将杂种细胞培育成杂种植株需要采用植物组织培养技术，即先脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成胚状体，进而长成完整植株．
（2）人工种子生产不受气候、季节和地域等因素限制，而且可以避免后代不发生性状分离等优点，因此，植物细胞工程重要的应用之一是制备人工种子，用到的核心技术是植物组织培养技术．将植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子．
故答案为：
（1）纤维素酶 果胶酶 原生质体 愈伤 再分化（或分化） 植物体细胞杂交
（2）胚状体、不定芽、顶芽、腋芽
（1）图1中，过程①②分别称为______、______．
（2）图2中，包埋形成人工种子过程中，先适当加热使海藻酸钠熔化，然后将熔化的海藻酸钠溶液______，再加入______充分搅拌混合均匀．
（3）若用图2的方法“制备固定化酵母细胞”，海藻酸钠溶液的浓度对实验结果影响较大，若浓度过高，则______，通常评价该实验结果主要是观察凝胶珠的______．
正确答案
解：（1）由叶组织块经脱分化形成愈伤组织，再分化后形成胚状体．
（2）包埋人工种子加热溶解海藻酸钠时需用小火间断加热，防止焦糊，冷却至室温加入胚状体充分混匀，防止高温杀死酵母细胞．
（3）制备固定化酵母细胞时的海藻酸钠溶液的浓度过高使其不易形成凝胶珠，通常通过观察凝胶珠的颜色和形状，即浅黄色，圆形或椭圆形最佳．
故答案为：
（1）脱分化 再分化
（2）冷却至室温 胚状体
（3）不易形成凝胶珠 颜色和形状
解析
解：（1）由叶组织块经脱分化形成愈伤组织，再分化后形成胚状体．
（2）包埋人工种子加热溶解海藻酸钠时需用小火间断加热，防止焦糊，冷却至室温加入胚状体充分混匀，防止高温杀死酵母细胞．
（3）制备固定化酵母细胞时的海藻酸钠溶液的浓度过高使其不易形成凝胶珠，通常通过观察凝胶珠的颜色和形状，即浅黄色，圆形或椭圆形最佳．
故答案为：
（1）脱分化 再分化
（2）冷却至室温 胚状体
（3）不易形成凝胶珠 颜色和形状
（1）人工种子依据的原理是______，培育胚状体利用了______技术．
（2）包埋胚状体的、富含营养的胶质可看作自然种子的哪部分结构？______．
（3）②过程表示______过程，其实质是细胞恢复分裂能力；③表示再分化过程，其实质是______．
正确答案
解：（1）人工种子依据的原理是植物细胞的全能性，经过植物组织培养技术培育而成的．
（2）包埋胚状体的、富含营养的胶质可看作自然种子的种皮及提供营养的胚乳或子叶．
（3）②过程表示脱分化过程，其实质是细胞恢复分裂能力；③表示再分化过程，其实质是基因的选择性表达．
故答案为：
（1）植物细胞的全能性 植物组织培养
（2）种皮及提供营养的胚乳或子叶
（3）脱分化 基因的选择性表达
解析
解：（1）人工种子依据的原理是植物细胞的全能性，经过植物组织培养技术培育而成的．
（2）包埋胚状体的、富含营养的胶质可看作自然种子的种皮及提供营养的胚乳或子叶．
（3）②过程表示脱分化过程，其实质是细胞恢复分裂能力；③表示再分化过程，其实质是基因的选择性表达．
故答案为：
（1）植物细胞的全能性 植物组织培养
（2）种皮及提供营养的胚乳或子叶
（3）脱分化 基因的选择性表达
若用“①
（1）①表示______，被培养成为④的根本原因是______．
（2）②表示______．
（3）若想制做人工种子，应选用______（填编号）．
（4）①为花药，则④是______，这项技术可用在______（填育种方法）上．
（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是______，说明根尖细胞含有表达的______基因．
正确答案
解：（1）①表示外植体（离体的植物细胞、组织或器官），它能被培养成为④的根本原因是植物细胞具有全能性．
（2）外植体脱分化形成愈伤组织．
（3）若制作人工种子，应该选用③（胚状体）；若利用此项技术制造紫草素在（细胞产物），培养到②（愈伤组织）．
（4）若①是月季花药，应选择花粉发育过程中单核期 （时期）的花粉进行培养，则④是单倍体植株，由于单倍体植株高度不育，对其使用秋水仙素处理可获得正常植株，该过程称为单倍体育种．
（5）若①是胡萝卜的根尖细胞，则培养的④的叶片的颜色是绿色，这说明根尖细胞含有与叶绿体形成相关的基因．
故答案为：
（1）离体的植物器官、组织或细胞（外植体）植物细胞具有全能性
（2）愈伤组织
（3）③
（4）单倍体单倍体育种
（5）绿色 叶绿体
解析
解：（1）①表示外植体（离体的植物细胞、组织或器官），它能被培养成为④的根本原因是植物细胞具有全能性．
（2）外植体脱分化形成愈伤组织．
（3）若制作人工种子，应该选用③（胚状体）；若利用此项技术制造紫草素在（细胞产物），培养到②（愈伤组织）．
（4）若①是月季花药，应选择花粉发育过程中单核期 （时期）的花粉进行培养，则④是单倍体植株，由于单倍体植株高度不育，对其使用秋水仙素处理可获得正常植株，该过程称为单倍体育种．
（5）若①是胡萝卜的根尖细胞，则培养的④的叶片的颜色是绿色，这说明根尖细胞含有与叶绿体形成相关的基因．
故答案为：
（1）离体的植物器官、组织或细胞（外植体）植物细胞具有全能性
（2）愈伤组织
（3）③
（4）单倍体单倍体育种
（5）绿色 叶绿体
下列是有关实验试剂在实验操作中的应用：
（1）用海藻酸钠制成人工种皮，可以保护通过______技术获得的胚状体；作为包埋剂的海藻酸钠加热溶解后，冷却至室温再和一定浓度的酵母菌溶液混合，用注射器将混合液缓慢而匀速地注射到一定浓度的______中，一段时间后得到了固定化的酵母细胞．
（2）用上述过程获得的固定化细胞和一定浓度的葡萄糖溶液混合一段时间后，用______检测其酒精的生成情况．若经过检测发现没有酒精生成，请分析其可能的原因有哪些？______（写两点）．用上述固定化细胞发酵获得酒精后，再进行工业纯化，形成浓度为______的酒精溶液用于根尖的解离，形成浓度为______的酒精溶液用于提纯DNA．
（3）在DNA粗提取实验中配制浓度一般为______的NaCl溶液溶解DNA，析出杂质．在豆腐乳的制作过程中加NaCl的注意事项是什么？______．
正确答案
解：（1）用海藻酸钠制成人工种皮，可以保护通过植物组织培养技术获得的胚状体；作为包埋剂的海藻酸钠加热溶解后，冷却至室温再和一定浓度的酵母菌溶液混合，用注射器将混合液缓慢而匀速地注射到一定浓度的CaCl2溶液中，便于形成稳定结构，一段时间后得到了固定化的酵母细胞．
（2）用H2SO4和重铬酸钾（酸性条件下饱和的重铬酸钾）检测酒精成灰绿色；若没有酒精生成，原因有：该过程没有隔绝氧气导致酵母菌进行有氧呼吸；该过程葡萄糖浓度过高，引起酵母菌过度失水死亡．体积分数为95%的酒精溶液用于根尖的解离，体积分数为95%的冷酒精用于提纯DNA．
（3）在DNA粗提取实验中2mol/L的NaCl溶液溶解DNA，析出杂质．在豆腐乳的制作过程中加NaCl时，分层逐层加盐，越靠近瓶口盐的量越多．
故答案为：
（1）植物组织培养 CaCl2溶液
（2）H2SO4和重铬酸钾（酸性条件下饱和的重铬酸钾） 该过程没有隔绝氧气导致酵母菌进行有氧呼吸；该过程葡萄糖浓度过高，引起酵母菌过度失水死亡 95% 95%
（3）2 mol/L 分层逐层加盐，越靠近瓶口盐的量越多
解析
解：（1）用海藻酸钠制成人工种皮，可以保护通过植物组织培养技术获得的胚状体；作为包埋剂的海藻酸钠加热溶解后，冷却至室温再和一定浓度的酵母菌溶液混合，用注射器将混合液缓慢而匀速地注射到一定浓度的CaCl2溶液中，便于形成稳定结构，一段时间后得到了固定化的酵母细胞．
（2）用H2SO4和重铬酸钾（酸性条件下饱和的重铬酸钾）检测酒精成灰绿色；若没有酒精生成，原因有：该过程没有隔绝氧气导致酵母菌进行有氧呼吸；该过程葡萄糖浓度过高，引起酵母菌过度失水死亡．体积分数为95%的酒精溶液用于根尖的解离，体积分数为95%的冷酒精用于提纯DNA．
（3）在DNA粗提取实验中2mol/L的NaCl溶液溶解DNA，析出杂质．在豆腐乳的制作过程中加NaCl时，分层逐层加盐，越靠近瓶口盐的量越多．
故答案为：
（1）植物组织培养 CaCl2溶液
（2）H2SO4和重铬酸钾（酸性条件下饱和的重铬酸钾） 该过程没有隔绝氧气导致酵母菌进行有氧呼吸；该过程葡萄糖浓度过高，引起酵母菌过度失水死亡 95% 95%
（3）2 mol/L 分层逐层加盐，越靠近瓶口盐的量越多
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