内容正文:
阶段验收评价(二) 植物细胞工程
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)
1.下列有关植物细胞工程的叙述,正确的是 ( )
A.植物细胞培养不需要经过脱分化处理
B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂
C.组织培养过程中脱分化和再分化使用相同培养基
D.实现植物原生质体融合的结构基础是植物细胞膜的流动性
2.下列过程不涉及植物组织培养技术的是 ( )
A.由马铃薯的茎尖培育出无病毒植株
B.白菜和甘蓝经体细胞杂交过程培育出杂种植株
C.单倍体育种
D.二倍体水稻刚萌发的种子经秋水仙素处理后培育出四倍体植株
3.如图为烟草植物组织培养过程的流程图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.对过程①获取的根组织块应做较彻底的灭菌处理
B.从根细胞到幼苗形成的过程说明植物根细胞具有全能性
C.过程③表示脱分化,其实质是基因的选择性表达
D.植物组织培养的培养基中不需要加入有机营养物质
4.明党参是我国珍稀药用植物,对其进行保护性开发利用的方法有 ( )
①设计细胞培养反应器,实现药用成分的工业化生产
②大量培养愈伤组织,直接提取药用成分
③大规模栽培组织培养苗,获取药用成分
④利用组织培养获得胚状体,制成人工种子
A.①② B.②③④
C.①②③ D.①②③④
5.(2025·黑吉辽蒙高考)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是 ( )
A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成
B.培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌
C.芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体
D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优势明显
6.为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是 ( )
A.过程①获得的原生质体需悬浮在质量分数为30%的蔗糖溶液中
B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化
C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生
D.原生质体虽无细胞壁,但仍保持细胞的全能性
7.植物组织培养过程中无菌操作很重要,某植物组织培养实验室培养的菊花愈伤组织被真菌严重污染,为查找污染原因设计了4个实验,实验遵循单一变量原则,得到下列实验结果,据此可得出的初步结论是 ( )
A.提高培养温度能解决污染问题
B.调整培养基pH能解决污染问题
C.延长培养基灭菌时间能解决污染问题
D.污染主要来自组织培养的离体组织
8.科学家用植物体细胞杂交方法,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株(如图所示),其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。据图叙述错误的是 ( )
A.该过程所涉及的原理为细胞膜的流动性和植物的组织培养技术
B.④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂
C.如果番茄为二倍体,马铃薯为四倍体,f植株为六倍体
D.f植株的花药离体培养形成的植株含有三个染色体组,为单倍体
9.植物组织培养实验中,为保证实验成功,需要对实验设备、用品及材料进行灭菌或消毒。下表所列的对象与方法的对应关系中,错误的是 ( )
选项
对象
方法
A
接种镊子
灼烧灭菌
B
超净工作台
紫外灯照射、75%酒精擦拭
C
菊花茎段
75%的酒精和0.1%氯化汞溶液
D
三角瓶瓶口
75%的酒精
10.下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程,据图分析,下列说法错误的是 ( )
A.①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理
B.②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变
C.③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能
D.④过程需用适宜配比的植物激素处理
11.将菊花外植体接种到MS培养基中,可以培育出菊花试管苗。下列叙述正确的是 ( )
A.适用于菊花的MS培养基更改大量元素的含量即可用于其他植株组培
B.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养,同时调节渗透压
C.培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时,有利于根的形成
D.长出丛芽和生根的过程中菊花组织细胞的遗传物质要发生改变
12.为拯救珍稀植物红豆杉,并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇,科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是 ( )
A.诱导红豆杉茎尖经过再分化过程形成愈伤组织
B.在红豆杉组织培养过程中,通常加入葡萄糖作为碳源和能源
C.用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时,通常要通入无菌空气
D.同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同
13.毛花猕猴桃为二倍体,果实大,维生素C含量高;软枣猕猴桃为四倍体,极耐寒,在-40 ℃下可安全越冬。某农科所利用这两种猕猴桃的体细胞,通过细胞工程的方法培育出了猕猴桃新品种,培育过程如下图所示。下列说法错误的是 ( )
A.过程①需将体细胞用含纤维素酶和果胶酶的较高渗透压溶液处理
B.聚乙二醇能用于过程②中a和b的诱导融合
C.愈伤组织形成试管苗须经脱分化和再分化两个过程
D.处于有丝分裂后期的杂种植株体细胞中有12个染色体组
14.如图是某植物组织培养过程的简图。下列有关说法正确的是 ( )
花粉粒愈伤组织胚状体植株
A.花药离体培养的条件与种子萌发的条件完全相同
B.若花粉粒细胞核中有两个或多个染色体组,则所得植株为二倍体或多倍体
C.②③过程都是细胞分化过程,因此起作用的激素只有生长素
D.该过程体现了植物细胞的全能性
15.如图为人工种子图示,下列与其培育过程有关的叙述错误的是 ( )
A.人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得
B.胚状体是由愈伤组织分化而成,离体体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性
C.胚状体是由未分化的、具有分裂能力的细胞构成的
D.同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型
16.花粉植株是遗传研究和突变育种的理想材料。如下是培育四季柑橘(2N=18)花粉植株的示意流程,有关叙述正确的是 ( )
A.过程①②③④均存在细胞分裂和细胞分化
B.培养基中含有细胞分裂素和生长激素
C.图中获得的花粉植株高度不育,表明花粉细胞不具有全能性
D.处于分裂中期的四季柑橘单倍体植株根尖细胞有9条染色体
17.下列有关植物细胞工程的叙述,错误的是 ( )
A.通过培养植物细胞,可获取大量的细胞代谢产物
B.在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液,可筛选出抗盐植株
C.植物组织培养技术,可获得脱毒苗
D.由于植物细胞具有全能性,同种植物的不同基因型个体,它们细胞全能性的表达程度相同
18.以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析正确的是 ( )
A.经过②和③过程形成的C细胞只有AABB这一种类型
B.图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化,但不涉及减数分裂
C.通过植物体细胞杂交技术我们最终目的是得到含有细胞壁的杂种细胞
D.②过程通常利用生长素和细胞分裂素诱导
19.花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min
B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于芽的分化
C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体
D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上
20.植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体,研究者通过实验研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响,结果如图。相关叙述错误的是 ( )
注:原生质体活力=(有活力的原生质体数/原生质体总数)×100%。
A.利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体
B.随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少
C.适宜清水紫花苜蓿和里奥百脉根的最佳酶解时间分别为10 h和12 h
D.原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证
二、非选择题(本大题共60分)
21.(9分)回答下列关于植物组织培养的问题。
(1)欲以田间取得的材料制备植物细胞原生质体,去壁前要对植物组织进行清洗和消毒,植物组织上的消毒液要用 洗去。去壁时通常采用含有 酶的溶液处理植物组织,处理液的渗透压要 正常植物细胞。获得的原生质体呈 形。
(2)在诱导丛状苗生根时,为提高生根效果,需适当减少某种植物生长调节物质,适当改变培养基的浓度。需减少的植物生长调节物质是 类物质,生根培养基的浓度比发芽培养基的 。通常选择幼嫩的植物组织作为组培材料,原因是 (写出1点即可)。
(3)采用诱变育种方式对植物耐盐性状改良时,通常用一定强度的γ射线照射愈伤组织,愈伤组织细胞因 而易发生基因突变,组培培养基中需要添加 来筛选耐盐植株。
22.(10分)通过植物组织培养技术,可以快速繁殖、培育无病毒的植物。据图回答问题。
(1)紫草细胞中提取的紫草素是制造治疗烫伤和割伤的药物以及染料和化妆品的原料。若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素,不需要经过图中[②] 过程,且哪项条件是不需要的 。
A.消毒灭菌 B.适宜温度
C.充足光照 D.适宜养料和激素
(2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构,若包裹上人造种皮,制成人工种子,则图中的C相当于种子结构中的 ,主要作用是 。
(3)人工种子的研究和商品化有何意义? 。
(4)为了有利于幼苗茁壮成长,提高农作物产量,请设计两种对人工种子处理的方法。
。
23.(13分)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,据图回答下列问题。
(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,这是因为植物细胞具有 。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是 。
(3)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。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是
。
(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的 ,这种繁殖方式属于 繁殖。
24.(13分)青蒿素是有效治疗疟疾的一种药物,几乎不溶于水,且受热不稳定,所以提取工艺一直难以突破。我国科学家因在青蒿素的提取方面做出了突出贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖。下图为组织培养获得含青蒿素较高的黄花蒿的基本流程。请回答下列问题:
(1)建立无菌体系时,需要用到 的酒精溶液,幼嫩的材料易在酒精溶液中失绿,所以浸泡时间要短,而且酒精处理后马上要用 冲洗。获得愈伤组织属于植物组织培养技术过程中的 阶段。
(2)图中④过程的培养基与③过程的培养基 (填“一致”或“不一致”)。
(3)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 。
步骤③黄花蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
(4)某小组对生根的黄花蒿继续进行组织培养得到了黄花蒿幼苗,但是幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加 元素,也可能是 。
25.(15分)清水紫花苜蓿适应性强、产草量高,营养丰富,但作为饲料易造成家畜臌胀病,而里奥百脉根因富含缩合单宁,能防止家畜臌胀病的发生。为获得抗臌胀病的新型苜蓿品种,科研人员进行了如下研究。请回答问题:
(1)剪取清水紫花苜蓿、里奥百脉根无菌苗的下胚轴及子叶作为外植体,接种到培养基中,经 过程形成愈伤组织,该过程需要添加 进行调节。将两种材料的愈伤组织用 酶处理,获得原生质体。
(2)为了提高原生质体的产量,保证实验的成功率,还需考虑酶液的渗透压、酶解时间等因素。分别检测上述两个因素对原生质体产量的影响,结果如图。
甘露醇能维持稳定的渗透压,由图1可知,酶解时宜选用的甘露醇浓度为 。由图2可知,最适宜的酶解时间为 。
(3)为了方便在荧光倒置显微镜下观察是否发生异源原生质体的融合,可将获得的原生质体 标记,然后用化学试剂 诱导融合。
(4)利用选择培养基筛选出异源融合的原生质体,再经植物组织培养技术获得杂种植株。植物体细胞杂交技术克服了 ,使杂种植株具有双亲的遗传特性,培育出抗臌胀病苜蓿新品种。
阶段验收评价(二)
1.选D 植物细胞培养时可通过脱分化过程获得愈伤组织,A错误;用原生质体制备人工种子,原生质体会再生细胞壁,有细胞壁的保护,不需要防止细胞破裂,B错误;在植物组织培养过程中,激素的比例不同可以影响植物的发展趋势,故组织培养过程中脱分化和再分化使用的培养基不同,C错误;实现融合的结构基础是植物细胞膜的流动性,D正确。
2.选D 用秋水仙素处理二倍体水稻刚萌发的种子即可得到四倍体植株,不涉及植物组织培养技术,故选D。
3.选B 植物组织培养技术应在无菌条件下进行,①为获取外植体的过程,所以对过程①获取的根组织块应做消毒处理,而彻底灭菌会导致组织细胞死亡,A错误;由根细胞到幼苗完整个体的过程能说明植物根细胞具有全能性,B正确;过程③表示再分化,其实质是基因的选择性表达,C错误;在具有叶片之前植物细胞不能进行光合作用,所以植物组织培养的培养基中需要加入有机营养物质,D错误。
4.选D 设计细胞培养反应器,可以实现药用成分的工业化生产,从而保护明党参,①正确;细胞产物的工业化生产即为大量培养愈伤组织,②正确;大规模栽培组织培养苗,可以实现快速繁殖,③正确;利用植物组织培养技术获得胚状体,制成人工种子,属于植物繁殖新途径,可以达到保护明党参的目的,④正确。
5.选A 细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成,两者比例适中时,促进愈伤组织形成,A正确;培养基用湿热灭菌法灭菌,B错误;植物细胞一般具有全能性,芽原基可以用作外植体,C错误;紫杉醇是一种植物次生代谢物,能通过细胞产物的工厂化生产来获取,D错误。
6.选D 过程①获得的原生质体不能悬浮在质量分数为30%的蔗糖溶液中,质量分数为30%的蔗糖溶液可导致原生质体失水皱缩甚至死亡,A错误;过程②为再分化,需提高细胞分裂素的比例以促进芽的分化,B错误;过程③可以表示诱导根的分化形成幼苗,此时细胞壁已经形成,且秋水仙素不能诱导细胞壁再生,C错误;原生质体虽无细胞壁,但含有细胞核等结构,即含有生物体全部的遗传信息,原生质体仍保持细胞的全能性,D正确。
7.选D 据题图分析可知,培养基灭菌的时间、培养基pH以及培养温度发生变化时,污染率没有太大变化,但随着离体组织灭菌时间的增加,污染率大幅度下降,说明污染的原因是组织培养的离体组织。
8.选A 该过程所涉及的原理为细胞膜的流动性和植物细胞具有全能性,A错误;④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂,B正确;如果番茄为二倍体,马铃薯为四倍体,f植株为异源六倍体,C正确;f植株的花药离体培养形成的植株含有三个染色体组,为单倍体,D正确。
9.选D 接种时三角瓶瓶口采用灼烧灭菌法处理,D错误。
10.选B 植物细胞壁主要是由纤维素和果胶组成的,常选用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体。紫外线照射诱变育种所依据的原理是基因突变,这种突变是多方向的。③过程是脱分化,过程中叶肉细胞失去原有的结构和功能,成为具有未分化特性的细胞。④过程是再分化,需用适宜配比的植物激素诱导。
11.选B MS培养基是目前使用广泛的植物培养基,设计不同植物培养基时,不但考虑营养物质含量,如大量元素等,还需要考虑植物激素的种类和比例,A错误;培养基中添加蔗糖的目的是提供营养,同时调节渗透压,B正确;培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时,不利于根的形成,C错误;长出丛芽和生根的过程中菊花组织是细胞分化的结果,菊花组织细胞的遗传物质没有发生改变,D错误。
12.选C 诱导红豆杉茎尖经过脱分化过程形成愈伤组织,A错误;植物愈伤组织不能进行光合作用,所以需要加入蔗糖作为碳源和能源,蔗糖还具有维持培养基一定的渗透压的作用,B错误;用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时,需要通入无菌空气,利于细胞进行需氧呼吸,C正确;同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同,如花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半,D错误。
13.选C 过程①为利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体的过程,该过程需要在较高渗透压溶液中进行,以维持原生质体的形态和功能,A正确;过程②为植物原生质体的融合过程,其诱导方法有PEG融合法、离心法、电刺激法等,B正确;愈伤组织形成试管苗属于再分化过程,C错误;毛花猕猴桃为二倍体,软枣猕猴桃为四倍体,将二者进行植物体细胞杂交得到的杂种植株为六倍体,处于有丝分裂后期的该植株体细胞中有12个染色体组,D正确。
14.选D 花药离体培养所需条件要求比种子萌发所需条件高,需要培养基,另外还需要适宜的pH、温度和光照,而种子萌发需要适宜的温度、水分等,A错误;花粉粒培养形成的植株称为单倍体,B错误;在细胞分化过程中多种激素共同作用,其中起主要作用的是细胞分裂素和生长素,C错误;在该过程中,单个细胞最终培养成了植株,体现了植物细胞的全能性,D正确。
15.选C 人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得,A正确;胚状体是由愈伤组织分化而成的,离体细胞是已经分化的细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性,胚状体是由愈伤组织分化而成的,B正确;人工种子是由人工种皮和胚状体组成,胚状体已具有根、芽的分化,仍然具有分裂能力,C错误;由于人工种子是由组织培养而来,可以保证同一批次的人工种子具有相同的基因型,D正确。
16.选D 过程①取花粉粒的过程和②脱分化过程不存在细胞分化,A错误;生长激素是蛋白质,属于动物激素。植物培养基中应含有细胞分裂素和生长素,B错误;图中花粉粒离体培养可获得花粉植株,说明花粉细胞具有全能性,C错误;处于分裂中期的四季柑橘单倍体植株根尖细胞有9条染色体,D正确。
17.选D 如果植物细胞培养仅培养到愈伤组织阶段,则可利用愈伤组织增殖能力强、种类单一等特点,获取大量的细胞代谢产物;改变外界条件,可进行筛选目的植株;植物组织培养技术,可获得脱毒苗;对于同种植物的不同基因型的个体,它们的细胞会发生分化,而细胞分化的程度不同,直接导致细胞全能性的表达程度不同。
18.选B 两两融合的细胞有三种:AAAA、BBBB、AABB,还有些细胞可能没有融合或多个细胞融合,A错误;图中①至⑤过程涉及细胞的分裂和分化,但不涉及减数分裂,B正确;通过植物体细胞杂交技术我们最终目的是得到含有两种植株性状的杂种植株,C错误;②是诱导原生质体融合的过程,常使用聚乙二醇作为诱导剂,也可用电刺激、振荡或离心的方法,但不能用生长素和细胞分裂素诱导原生质体融合,D错误。
19.选C 植物组织培养过程应该在无菌的条件下进行,因此过程①所用的花药需在75%酒精中消毒30 s,流水冲洗后再置于10%次氯酸钠溶液中消毒10 min,以防止杂菌污染,A错误;过程②为脱分化,其培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素,以利于形成愈伤组织,B错误;过程③得到的植株是经过花药离体培养和秋水仙素处理的,因此可筛选获得纯合的二倍体,C正确;炼苗后植株移栽到灭菌的珍珠岩和蛭石上,基质不需要再含有蔗糖及植物激素,D错误。
20.选D 细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,则利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体,A正确;据图分析,随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少,B正确;据图分析,清水紫花苜蓿和里奥百脉根的最佳酶解时间分别为10 h和12 h,C正确;原生质体已经去除细胞壁,不能发生质壁分离和复原,D错误。
21.解析:(1)欲以田间取得的材料制备植物细胞原生质体,去壁前要对植物组织进行清洗和消毒,植物组织上的消毒液要用无菌水洗去。植物细胞壁中含有果胶和纤维素,去壁时通常采用含有果胶酶和纤维素酶的溶液处理植物组织,在低浓度溶液中原生质体容易吸水涨破,所以酶解过程不能在低浓度的处理液中进行,但也不能在过高浓度的溶液中进行,原因是在过高浓度溶液中原生质体易过度失水而死亡,处理液的渗透压要较高于正常植物细胞的渗透压,获得的原生质体呈球形。
(2)在诱导丛状苗生根时,为提高生根效果,需适当减少细胞分裂素类物质,且生根培养基的浓度比发芽培养基的小。通常选择幼嫩的植物组织作为组培材料,原因是幼嫩植物组织的细胞脱分化能力强、全能性易表现、含病毒少等。
(3)采用诱变育种方式对植物耐盐性状改良时,通常用一定强度的γ射线照射愈伤组织,愈伤组织细胞因分裂能力强而易发生基因突变,组培培养基中需要添加NaCl来筛选耐盐植株。
答案:(1)无菌水 果胶酶和纤维素 较高于 球 (2)细胞分裂素 小 脱分化能力强;全能性易表现;含病毒少 (3)分裂能力强 NaCl
22.解析:(1)若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素,只需要脱分化形成愈伤组织,不需要经过②再分化过程。愈伤组织不含叶绿体,不能进行光合作用,因此从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素时,不需要充足的光照条件。
(2)图中的C相当于种子结构中的胚乳,主要作用是为胚状体提供营养。
(3)人工种子能快速繁殖优良植物品种,不受季节和地域的限制。
(4)为了有利于幼苗茁壮成长,提高农作物产量,可以①在人工胚乳中添加养分、无机盐、有机碳源、有益菌、农药、抗生素等;②向人工种皮中加入植物生长调节剂。
答案:(1)再分化 C (2)胚乳 为胚状体提供营养 (3)快速繁殖优良植物品种,不受季节和地域的限制 (4)①在人工胚乳中添加养分、无机盐、有机碳源、有益菌、农药、抗生素等;②向人工种皮中加入植物生长调节剂
23.解析:(1)植物细胞具有全能性,故用分化的植物细胞可以培养成完整的植株。
(2)形成层细胞分化程度低、全能性高,易培养成功,所以要选取含有形成层的组织进行组织培养。
(3)培养愈伤组织过程中,需要一定的营养和激素诱导等条件,步骤⑤和步骤⑥在培养过程中需要的生长素和细胞分裂素的比例不同,所以从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基。在培养基上愈伤组织通过细胞的分化(再分化)过程,最终可形成试管苗。
(4)试管苗需要照光培养,以便诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用,培养成正常的植株。
(5)组培植株是在离体植物器官、组织、细胞等培养的基础上获得的,其理论基础是植物细胞具有全能性,其一般可以保持优良品种的遗传特性。植物组织培养技术没有经过两性生殖细胞的融合,因此属于无性繁殖。
答案:(1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因) (2)形成层容易诱导形成愈伤组织 (3)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 分化(或再分化) (4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用 (5)遗传特性 无性
24.解析:(1)进行植物组织培养建立无菌体系时,需要用到体积分数为75%的酒精溶液对外植体进行消毒;幼嫩材料中的色素易溶于酒精,易在酒精溶液中失绿,所以浸泡时间要短,而且酒精处理后马上要用无菌水冲洗。愈伤组织是由外植体经脱分化而形成的。
(2)③为诱导愈伤组织形成的过程,④是诱导分化出根的过程,这两个过程中激素的含量和比例不同,故所用培养基不一致。
(3)由于分生区组织生长较为旺盛,分裂能力强,分化程度低,容易得到愈伤组织,故组织培养过程中外植体通常选取黄花蒿的分生区组织。为避免杂菌污染,植物组织培养过程需要无菌操作。步骤③黄花蒿叶片组织中加入抗生素的作用是杀死发根农杆菌及其他细菌。
(4)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,即缺少叶绿素,原因可能是培养基中没有添加镁元素,也可能是培育过程中没有给予光照,缺少叶绿素形成的条件。
答案:(1)体积分数为75% 无菌水 脱分化
(2)不一致 (3)生长较为旺盛,分裂能力强,分化程度低,容易得到愈伤组织 杀菌(杀死发根农杆菌及其他细菌) (4)镁 培育过程中没有给予光照
25.解析:(1)剪取清水紫花苜蓿、里奥百脉根无菌苗的下胚轴及子叶作为外植体,接种到培养基中,经脱分化过程形成愈伤组织,该过程需要添加植物激素(生长素、细胞分裂素)进行调节。将两种材料的愈伤组织用纤维素酶和果胶酶处理,获得原生质体。
(2)由图1可知,酶解时宜选用的甘露醇浓度为0.55 mol·L-1,清水紫花苜蓿和里奥百脉根原生质体产量最高;由图2可知,最适宜的酶解时间为清水紫花苜蓿酶解10 h,里奥百脉根酶解12 h。
(3)为了方便在荧光倒置显微镜下观察是否发生异源原生质体的融合,可将获得的原生质体分别用两种不同的荧光标记,然后用化学试剂聚乙二醇诱导融合。
(4)利用选择培养基筛选出异源融合的原生质体,再经植物组织培养技术获得杂种植株。植物体细胞杂交技术克服了远缘杂交不亲和的障碍,使杂种植株具有双亲的遗传特性,培育出抗臌胀病苜蓿新品种。
答案:(1)脱分化 植物激素(生长素、细胞分裂素) 纤维素酶和果胶 (2)0.55 mol·L-1 清水紫花苜蓿酶解10 h,里奥百脉根酶解12 h (3)分别用两种不同的荧光 聚乙二醇 (4)远缘杂交不亲和的障碍
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