内容正文:
2.1植物细胞工程
课时作业
A部分:
1.细胞全能性的定义?______________________________________________________________。
2.什么是植物组织培养?基本流程?______________________________________________________
______________________________________________________________________________________。
3.植物体细胞杂交技术中,去除细胞细胞壁用什么?诱导原生质体融合的方法有哪些?植物体细胞杂交技术的优点?融合完成的标志是什么?
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________。
4.植物体细胞杂交依据的生物学原理有____________________________________________________。
5.植物组织培养的原理是________________________________。植物组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织的原因是____________________________________________________________,
愈伤组织中提取不到青蒿素的原因可能是__________________________________________________。
6.红豆杉的形成层在生长发育过程中并不能合成紫杉醇的根本原因是__________________________。
7.细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径,在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌,其目的是_________________________________________________________________________(答出三点即可)。
B部分:
1.培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
回答下列问题。
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因植物细胞具有 。
(2)在植物的组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断增殖的状态,因此它们容易受到 和 的影响而产生突变。
(3)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是 。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是 。
(5)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是 。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的 过程,最终可形成试管苗。
2.马铃薯和番茄都属于茄科植物,有一种蜗牛喜欢啃食这两种植物的茎。下图是两种植物的体细胞杂交流程图,请回答下列问题:
(1)科学工作者用蜗牛的胃液处理马铃薯组织细胞和番茄组织细胞能顺利完成①过程,推测蜗牛的胃液中可能含有 。
(2)若在蒸馏水中A1、A2吸水涨破,在等渗溶液中促进A1与A2融合的化学法有 和 。植物细胞融合成功的标志是 ,这一过程与 有关(填细胞器)。
(3)将杂种细胞A4培育成杂种植株A7的细胞工程技术的名称是 。A5和A6中的 和 两种激素的比值不同。
(4)已知番茄、马铃薯分别为二倍体、四倍体,则A7“番茄—马铃薯”属于 倍体植株。
(5)⑥过程需要适宜的光照条件可能的原因是 。
3.土地盐碱化不但造成了资源的破坏,农业生产的巨大损失,而且还对生态环境构成威胁。另外,盐碱化过程通常与荒漠化过程相伴生,甚至相互促进、相互转化。 下图是培养耐盐植株的实验流程图。请回答下列问题:
(1)在一定的营养和激素等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去特有的结构和功能,转变为未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织,该组织称为 。
(2)再分化形成根、芽的过程一般需要提供光照,原因是 。用射线处理愈伤组织而不直接处理茎段的原因是 ,处理2中添加的物质X为 。
(3)培育脱毒苗时,一般选择植物的 进行组织培养,理由是 。
(4)利用植物体细胞杂交技术也能培育耐盐植株,该技术的原理是 ,意义是 。
(5)无菌技术也是成功诱导出耐盐植株的重要因素,下列各项中用化学药剂进行消毒的是 ,采用灼烧方法进行灭菌的是 。(两空均填序号) ①培养皿 ②培养基 ③实验操作者的双手 ④三角锥形瓶 ⑤接种环 ⑥茎段
C部分:
4.甲植物(2n=18)具有由核基因控制的多种优良性状,远缘植物乙(4n=32)的细胞质中存在抗除草剂基因,科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗除草剂性状的优良品种丙,途径如图所示。已知X射线处理会使细胞分裂功能丧失但不影响线粒体功能,丙烯酸异辛酯(IOA)处理会使线粒体失活,但不影响细胞分裂。回答下列问题:
(1)利用植物体细胞杂交技术获得新植物体,利用的生物学原理是 。取植物的顶芽细胞进行培育,有利于获得脱毒苗,原因是 。
(2)过程①常用酶解法去除细胞壁,利用的酶是 。过程②可采用化学法进行诱导,化学法除聚乙二醇融合法外,还有 法等。
(3)过程④中,会在培养基中加入蔗糖,蔗糖的作用是 。过程⑤先将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽培养基上,通常应在培养基中加入两类植物激素,此时生长素与细胞分裂素的比值 (填“>1”、“<1”或“=1”)。
(4)与其他育种方式相比,植物体细胞杂交的突出优点是 。
(5)在细胞融合体系中,未融合的细胞不能形成愈伤组织,原因是 。杂种植株丙的抗除草剂基因不会通过花粉造成基因污染,原因是 。
参考答案
1.(1)全能性
(2) 培养条件 诱变因素
(3)形成层容易诱导形成愈伤组织
(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用
(5) 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同 再分化
2.(1)纤维素酶和果胶酶
(2) 聚乙二醇(PEG)融合法 高Ca2+-高pH融合法 杂种细胞再生新的细胞壁 高尔基体
(3) 植物组织培养 生长素 细胞分裂素
(4)六(异源六)
(5)诱导叶绿素的合成,使试管苗能够进行光合作用
3.(1)愈伤组织
(2) 叶绿素的合成需要光照 愈伤组织细胞分裂能力强,易诱发突变 盐分
(3) 分生区组织 该部位携带病毒少或不携带病毒
(4) 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
(5) ③⑥ ⑤
4.(1) 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 顶端分生区附近的病毒极少,甚至无病毒
(2) 纤维素酶和果胶酶 高Ca2+-高pH融合
(3) 提供碳源、能源(或提供营养)和维持渗透压 <1
(4)克服远缘杂交不亲和的障碍,打破生殖隔离,实现远缘杂交
(5) 甲细胞用IOA处理后线粒体失活,细胞生命活动受限;乙细胞经X射线处理后失去分裂能力 抗除草剂基因位于细胞质中,受精时,只有精子头部(即细胞核)进入卵母细胞
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