- 植物细胞工程的实际应用
- 共145题
某二倍体植物是杂合体,下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,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为_______,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)对植株甲进行_______,才能使其结实产生后代(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,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为______种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类为_____种。花药培养在育种上的特殊意义是_______,从而开辟育种新途径。
正确答案
(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(或发育) 生根
(2)激素 单倍体 细胞的全能性
(3)染色体加倍(答案合理即可) 无性繁殖 乙(或经过染色体加倍) 一 多 缩短育种周期
香蕉原产热带地区,是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响,对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒(BBTV,单链环状DNA病毒)引起的香蕉束顶病,对香蕉的危害十分严重。当前香蕉栽培品种多为三倍体,由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式,缺少遗传变异性,因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平,具有重要意义。请根据上述材料,回答下列问题:
(1)简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程________。
(2)脱毒香蕉苗的获得,可采用_________的方法,此方法的依据是______和_____。
(3)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值,如何利用afp基本通过基因工程获得抗寒能力较强的香蕉植株。________。
(4)从细胞工程的角度出发,简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据。__________。
正确答案
(1)选取香蕉外植体,通过诱导脱分化产生愈伤组织,然后通过调整植物激素比例,再分化形成芽和根,获得大量试管苗(或通过诱导形成大量胚状体,制成人工种子,适宜条件下萌发长成幼苗)
(2)茎尖(分生组织)组织培养 茎尖不带病毒(或病毒在植物体内分布不均匀) 植物细胞具有全能性
(3)将afp基因插入土壤农杆菌的质粒,构建表达载体,通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞,成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株
(4)体细胞杂交育种,其依据是将不同品种的香蕉体细胞利用细胞融合技术融合成杂种细胞后培育出抗寒香蕉品种(或体细胞诱变育种,其依据是利用诱变剂等方法使香蕉离体培养细胞发生基因突变,然后筛选培育出抗寒品种)
1958年美国科学家将胡萝卜韧皮部的细胞培养产生完整植株,如下图所示,请回答:
(1)科学家所用的胡萝卜韧皮部的细胞,在正常生物体内是否能够进行有丝分裂?说明原因。_________。
(2)韧皮部细胞通过_______和_______,形成许多植株的特点是________。
(3)此实验证明了高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,即具有________,高度分化的细胞具有此特性是由于________。
(4)下表为几种组织培养的培养基配方的部分成分及培养条件和特点。
根据上表分析说明,组织培养的条件和特点是_________________________。
(5)试简要说明组织培养技术的优点以及这一技术在实践中的具体应用(举例)。
正确答案
(1)不能分裂,原因是植物韧皮部的细胞已经分化,在正常植物体内,这些细胞不再分裂
(2)细胞分裂 细胞分化 彼此性状极为相似
(3)全能性 这些细胞最终由同一细胞(受精卵)经有丝分裂形成,在进行有丝分裂时,遗传物质经过复制,平均分配到子细胞中,所以子细胞的细胞核中含有保持该物种遗传特性所需要的全套遗传物质
(4)组织培养的培养基中一般都含有维持细胞正常生活的物质,如蔗糖、大量元素和微量元素等,不同功能的培养基中还含有不同的植物激素,同时因为培养的目的不同,培养的外界条件(光照和温度等)也不同
(5)植物组织培养不仅从植物体上取材少、培养周期短、繁殖率高,而且便于自动化管理。目前这项技术已经在花卉和果树的快速繁殖、培育无病毒植物、生产药物、食品添加剂、制造人工种子等方面得到了广泛的应用。
材料一:微繁殖技术又称快速繁殖技术,就是将植物体的一部分组织小块进行培养,并诱导分化成大量的小植株,从而达到快速无性繁殖的目的。20m2的培养室内最多可容纳100万件试管苗。这一技术已有几十年的历史,现已基本成熟,并形成诸如工厂化生产兰花这样的产值巨大的工业生产体系。
材料二:植物的去病毒技术是微繁殖技术的一个分支,植物病毒严重地影响着农业生产,对于无性繁殖的植株来说,一旦感染上病毒就会代代相传,日趋严重。但在茎尖分生组织中,细胞繁殖十分迅速,病毒还来不及侵入,因此就成为植物体相对无病毒的特殊区域。
阅读上述材料,请回答:
(1)利用微繁殖技术繁殖植物的方法称为______________。
(2)利用微繁殖技术繁殖植物的优点是________________。
(3)若要进行兰花无病毒植株的培育,首先要选择外植体,选择对象为兰花的___________。
(4)对外植体进行消毒用_______、________消毒剂。消毒时间分别为________、_________以保证外植体的活性。若消毒时间太短则消毒不彻底;若消毒时间过长,则容易使外植体受损伤,因此克服外植体培养过程中的_________是实验成败的关键。
(5)探索愈伤组织诱导和分化的条件需要做大量的工作。实践表明在MS培养基上添加激素的______、______、______、______等都会影响实验结果。另外,不同的植物对各种环境条件的要求往往不同,除上述因素外,_______、_______、_______等也影响实验结果。
正确答案
(1)植物的组织培养
(2)繁殖速度快,周期短,不受季节、气候、自然灾害等因素的影响,并可实现工厂化生产
(3)茎尖分生组织
(4)体积分数为70%的酒精 质量分数为0.1%的氯化汞 6s~7s 1min~2min 污染问题
(5)种类 浓度 使用的先后顺序 用量比例 pH 温度 光照
科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉或胚囊中,通过一定技术获得胚状结构(胚状体),胚状体在一定的条件下,可以发育形成植株,将其包埋在一个能提供营养的胶质中,外包裹上人造种皮,便制成了“人工种子”。
(1)培育胚状体利用了植物组织培养技术,该项技术的成功应用,反映了细胞的______性。在该过程中培养基中需要添加_____和_____两种激素,还需要对培养基进行严格的______。
(2)简要归纳“离体的细胞”进行植物组织培养获得胚状体的过程__________________。 (3)“人工种子”大体由胚状体、包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3部分组成。包埋胚状体的胶质中富含营养物质,这是因为_______________。
(4)由“人工种子”萌发出的植株是否可育?______________。
(5)若要获得白菜——甘蓝杂种植株,还要借助_____________技术,操作时先获取有活力的原生质体,再诱导融合,融合完成的标志是___________________。
(6)与植物细胞培养不同,动物细胞培养过程中首先要将组织_________,方法是对取出的组织块,剪碎,用_________处理一段时间。培养动物细胞进行时,使用合成培养基,通常还需加入___________________等天然成分。
正确答案
(1)全能性;生长素;细胞分裂素;消毒(或灭菌)
(2)
(3)胚状体在萌发初期不能进行光合作用
(4)由花粉培养发育的植株一般不可育;由体细胞经组织培养发育的植株则是可育的。
(5)体细胞杂交;杂种细胞再生出新的细胞壁
(6)分离成单个细胞;胰蛋白酶或胶原蛋白酶;动物血清血浆
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