内容正文:
第3周·周末作业 “植物细胞工程”强化练
一、选择题
1.(2025·宁波九校期末)为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题,研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理,以期获得性状优良的突变株。据图分析,相关叙述正确的是 ( )
A.①对外植体消毒可用酒精和次氯酸钠,②应持续照光以诱导外植体的脱分化
B.与辐射处理愈伤组织相比,辐射处理芽或根能提高获得优良变异株的概率
C.②过程中的细胞代谢类型为自养需氧型
D.诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根,不是在同一个环境条件下完成的
2.(2025·台州期末)研究人员利用菊花花蕾、叶片和茎3种不同外植体,调节培养基中6-BA、NAA的浓度和配比,从而诱导愈伤组织的形成和植株再生,结果如下表。下列叙述错误的是 ( )
外植体
接种外植体数/个
愈伤组织数/块
出苗数/株或丛
花蕾
50
35
35
叶片
25
10
5
茎
50
15
2
A.根据外植体不同,选用花蕾培养属于植物组织培养中的器官培养
B.叶片经脱分化形成愈伤组织后,仍保留原有细胞的结构和功能
C.带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗
D.据表可知,外植体的愈伤组织诱导率和出苗率:花蕾>叶片>茎
3.(2025·绍兴越城区校级月考)草莓是无性繁殖的作物,它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累,会导致产量降低,品质变差。如图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列有关叙述正确的是 ( )
方法一:
方法二:
注:SMYELV-CP是草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因。
A.甲常选用茎尖作为外植体,原因是其几乎未感染病毒
B.A、C两个培育过程都不需要光照,但需要生长素和细胞分裂素
C.用质量分数95%的酒精溶液和质量分数5%的次氯酸钠对甲进行消毒
D.判断两种选育方法的效果都需要通过病毒接种实验
4.利用植物细胞培养技术生产紫杉醇(高效抗癌物质)是扩大其来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞干重与紫杉醇产量的数据图(均为相对含量)。下列说法错误的是 ( )
A.红豆杉细胞培养过程中需要通入无菌空气并不断搅拌
B.在约25天时南方红豆杉的细胞干重增长最快
C.该实验自变量是红豆杉细胞的培养时间和不同品种的红豆杉
D.紫杉醇属于初生代谢物,选用南方红豆杉培养30~35天时产量最高
5.甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状,但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交,成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是 ( )
A.照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,利于筛选杂种细胞
B.流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶,B处理可使用聚乙二醇
C.杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导,直接分化成为杂种植株
D.杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因,并能通过父本进行传递
二、非选择题
6.絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株。其流程如下。据图回答下列问题:
(1)溶菌酶的作用是 。PEG的作用是 。
(2)经处理后,在再生培养基上,未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖,原因是成功融合的细胞既可以 ,又可以 。
(3)目的菌株的筛选:筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有 的培养基上生长的AB融合菌,选择效果最好的作为目的菌株,其同化作用类型应为 型,属于生态系统中的 (填成分)。
(4)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果,将目的菌株进行发酵培养,定时取发酵液,加入石油污水中,还应设置 为对照组。
7.两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)过程①需要用 去除细胞壁,③要用到的方法有物理法如 和化学法如 两大类,过程②紫外线的作用是 。
(2)原生质体不能在低渗培养液中培养,原因是 ,原生质体融合成功的标志是 。
(3)杂种细胞通过过程④培养得到杂种植株要借助 技术,该技术的原理是 。
(4)若要筛选得到耐盐的小麦,需要将杂种植株种植在 的土壤中。
第3周·周末作业
1.选D ①对外植体消毒可用酒精和次氯酸钠,②诱导外植体的脱分化不需要光照,A错误;愈伤组织细胞分裂旺盛,分化程度低,与辐射处理愈伤组织相比,辐射处理芽或根获得优良变异株的概率降低,B错误;②过程中形成的为愈伤组织,无叶绿体,不能进行光合作用,因此代谢类型为异养需氧型,C错误;诱导愈伤组织、诱导生芽和诱导生根,所需要的环境条件不同,D正确。
2.选B 花蕾是植物的器官,故根据外植体不同,选用花蕾培养属于植物组织培养中的器官培养,A正确;叶片经脱分化形成愈伤组织后,失去了原有细胞的结构和功能,B错误;因为芽中存在分生组织,故带芽茎段在一定条件下可不经过愈伤组织阶段直接形成丛状苗,C正确;据表可知,外植体的愈伤组织诱导率和出苗率:花蕾>叶片>茎,D正确。
3.选A 方法一为利用植物组织培养技术进行植物脱毒,选择茎尖作为组织培养材料的原因是该部位细胞的病毒含量少,甚至不带病毒,诱导更容易获得脱毒苗,A正确;A、C两个培育过程都需要光照,这是因为再分化形成的胚状体要合成叶绿素就必须进行光照处理,B错误;对外植体的消毒通常采用体积分数为75%的酒精和质量分数为10%次氯酸钠溶液,消毒后需用无菌水进行冲洗,C错误;方法二为用基因工程选育高品质的抗病毒的草莓,其选育方法的效果需要通过病毒接种实验确定,方法一培育的是脱毒苗而非抗病毒苗,不需要接种病毒,D错误。
4.选D 红豆杉细胞培养过程中需要通入无菌空气并不断搅拌,通入无菌空气的目的是防止微生物污染并保证氧气供应充足,不断搅拌可使细胞与培养液充分接触,A正确;分析题图可知,在约25天时南方红豆杉的细胞干重增长最快,B正确;该实验自变量是红豆杉细胞的培养时间和不同品种的红豆杉,因变量为细胞干重与紫杉醇产量,C正确;紫杉醇属于次生代谢物,选用云南红豆杉培养25~30天时产量最高,D错误。
5.选C 照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体,利于筛选杂种细胞,A正确;根据题图分析:流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶,B处理可使用聚乙二醇,B正确;杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导,先经过脱分化形成愈伤组织,再分化成为杂种植株,C错误;甲品种控制多种优良性状的基因,为核基因,杂种植株细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因,精子中具备一半核基因,能通过父本(精子)进行传递,D正确。
6.解析:(1)细菌所具有的细胞壁妨碍了细菌细胞的融合,所以溶菌酶的作用是将其细胞壁进行溶解。PEG是促进细胞融合的促融剂,其作用是诱导去除细胞壁的絮凝性细菌和石油降解菌融合。
(2)由图示分析可知,A菌细胞质失去活性,B菌DNA失去活性,所以AB融合菌有A的DNA和B的细胞质,既可以分泌絮凝活性物质又可以降解石油,在选择培养基上A菌或B菌都不能存活,而融合的AB菌能进行生长并繁殖。
(3)目的菌的选择是要选择既能分泌具有絮凝活性物质的高分子化合物,又具有降解石油能力的AB融合菌,因此目的菌株能在含有石油的培养基上生长,其同化作用类型为异养型,属于生态系统中的分解者。
(4)为探究目的菌株在不同时间的絮凝效果,设置的对照组实验应是不加发酵液(没有目的菌株)的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)。
答案:(1)溶解(去除、破坏)细胞壁 诱导(或促进)去除细胞壁的絮凝性细菌和石油降解菌融合 (2)分泌絮凝活性物质 降解石油(合理即可) (3)石油 异养 分解者 (4)不加发酵液的石油污水(或不含目的菌株的石油污水或只有石油污水)
7.解析:(1)过程①表示去壁过程,常用酶解法,根据酶的专一性,用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;③是人工诱导原生质体间的融合,要用到的方法有物理法如电融合法和化学法如聚乙二醇法两大类;根据题意分析可知,过程②紫外线的作用是使中间偃麦草的染色体断裂,形成的染色体片段可以整合到普通小麦细胞的染色体上,而留存在杂种细胞中。
(2)原生质体不能在低渗培养液中培养,原因是防止原生质体因失去细胞壁的保护而吸水涨破,以维持原生质体正常的形态和结构;植物细胞原生质体融合成功的标志是形成新的细胞壁。
(3)杂种细胞通过植物组织培养技术可培养得到杂种植株;植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性。
(4)需要用高盐培养条件筛选杂种植株,将杂种植株种植在高盐的土壤中能正常生长的即为耐盐的杂种植株。
答案:(1)纤维素酶和果胶酶 电融合法 聚乙二醇法 使中间偃麦草的染色体断裂 (2)维持原生质体正常的形态和结构(或避免原生质体吸水涨破) 杂种细胞再生细胞壁 (3)植物组织培养 植物细胞的全能性 (4)高盐
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