内容正文:
课时跟踪检测(六) 通过体细胞杂交可获得新的植物体
一、选择题
1.通过体细胞杂交获得一个杂种植株需要的步骤是 ( )
A.制备原生质体→诱导原生质体融合→植物组织培养→得到杂种植株
B.制备原生质层→原生质层融合→植物组织培养→得到杂种植株
C.获取细胞→原生质体融合→植物组织培养→得到杂种植株
D.获取细胞→原生质体直接融合→植物组织培养→得到杂种植株
2.植物体细胞杂交技术在培育植物新品种等方面具有独特的优势。下列有关该技术的叙述正确的是 ( )
A.各含两个染色体组的两个体细胞融合后,得到的仍为二倍体细胞
B.获得原生质体可利用纤维素酶和果胶酶处理
C.该技术获得的杂种植株均能表现出双亲所有的性状
D.该技术最大的优势是明显缩短育种年限
3.如图为植物体细胞杂交过程示意图,下列相关叙述正确的是 ( )
A.细胞A和细胞B必须来源于同种植物
B.1过程的方法有物理法、化学法两大类
C.3、4过程分别为脱分化和再分化
D.该技术培育出的新品种一定是四倍体
4.如图是通过植物体细胞杂交技术获得番茄—马铃薯植株的技术流程图,下列说法正确的是 ( )
A.图中过程②表示再分化的过程
B.植物体细胞融合完成的标志是原生质体融合
C.已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则番茄—马铃薯属于三倍体
D.此过程体现了植物细胞的全能性
5.如图是科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根培育抗膨胀病的苜蓿新品种流程图,图中的IOA抑制植物细胞呼吸第一阶段,R-6G阻止线粒体内的呼吸作用过程。下列相关叙述错误的是 ( )
A.过程①成功完成的标志是细胞核完成融合
B.过程②为脱分化,③为再分化
C.再生植株形成的原理是植物细胞的全能性
D.异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力
6.(2025·嘉兴秀州中学质检)某科研小组探究一定浓度的酶液对大豆根和叶片组织进行原生质体分离的影响,记录实验数据如下表:
酶解时间/h
原生质体产量
(鲜重/g)
原生质体
活力/%
根
叶
根
叶
根
叶
6
2
1.06
9.6
60.5
79.2
12
4
1.14
17.4
59.2
70.3
16
6
1.46
16.9
59.1
71.2
18
8
1.22
15.3
52.1
68.6
20
10
1.31
10.2
50.1
50.8
下列说法错误的是 ( )
A.大豆原生质体制备过程中使用的酶液中含有多种酶,其中一定含有纤维素酶、果胶酶
B.大豆根的相对最佳酶解时间是16 h,理由是16 h的酶解原生质体产量和活力都较高
C.影响大豆原生质体产量和活力的因素除了酶解时间外,还有酶浓度、酶解温度等
D.大豆原生质体的产量先升后降的原因是酶解时间过长,导致较早分离出的原生质体重新形成了新的细胞壁
7.如图是利用烟草叶片分离原生质体的过程。下列叙述不正确的是 ( )
A.若叶片取自离体培养的无菌苗,可无需消毒且分离的原生质体再生细胞壁能力较强
B.应将叶片去除下表皮的一面朝下,置于含有所需要的酶的等渗或低渗溶液中
C.将酶解装置改为三角瓶,置于低速摇床上轻轻振荡,有利于原生质体从组织中释放
D.用血细胞计数板检测原生质体的密度,初始培养密度过高会影响细胞的分裂
二、非选择题
8.(2023·浙江1月选考,节选)甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应,乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究,基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定,最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题:
(1)根据研究目标,在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前,应检验两种植物的原生质体是否具备形成 的能力。为了便于观察细胞融合的状况,通常用不同颜色的原生质体进行融合,若甲植物原生质体来自幼苗的根,则乙植物原生质体来自幼苗的 。
(2)植物细胞壁的主要成分为 和果胶,在获取原生质体时,常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前,需对原生质体进行处理,分别使甲原生质体和乙原生质体的 失活。对处理后的原生质体在显微镜下用 计数,确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后,通过添加适宜浓度的PEG进行融合;一定时间后,加入过量的培养基进行稀释,稀释的目的是 。
(3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合,在凝固前倒入培养皿,融合原生质体分散固定在平板中,并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于 。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自杂种细胞的理由是哪几项? (A.甲、乙原生质体经处理后失活,无法正常生长、分裂 B.同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂 C.培养基含有抑制物质,只有杂种细胞才能正常生长、分裂 D.杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂)。
(4)愈伤组织经 可形成胚状体或芽。胚状体能长出 ,直接发育形成再生植株。
9.如图中亲本植株的体细胞染色体数为2n,A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是 技术。图中①需经过的生理过程是 。
(2)植物细胞获得具有活力的原生质体需要用 处理,②过程表示将该植物的两个原生质体进行融合,融合时需用 (化学试剂)进行诱导,鉴定原生质体活力的方法有
(答出两点即可)。
(3)C过程中“先芽后根”主要通过控制 和 的比例实现。
(4)通过D过程获得子代植株用到的工程技术手段是 技术,科学家已经利用该技术培育出了白菜—甘蓝和胡萝卜—羊角芹等,该技术具有的优点是 。
课时跟踪检测(六)
1.选A 通过体细胞杂交获得杂种植株需先制备原生质体,再诱导原生质体融合,最后进行植物组织培养。
2.选B 各含两个染色体组的两个体细胞融合后,得到的是含有四个染色体组的细胞,是异源四倍体,A错误;植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,获得原生质体可利用纤维素酶和果胶酶处理,B正确;由于存在细胞分化,利用植物体细胞杂交获得的杂种植株不一定能同时表现出两个亲本的所有性状,C错误;植物体细胞杂交的意义在于突破了生殖隔离,克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍,D错误。
3.选B 植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍,因此细胞A和细胞B可以来源于同种植物,也可以来源于不同种的植物,A错误;1为诱导原生质体融合的过程,该过程采用的促进细胞融合的方法有物理法如电刺激、振荡等,化学法用聚乙二醇处理,B正确;3过程为脱分化,4过程无法确定,若4过程为取愈伤组织细胞,则不涉及再分化,C错误;该技术培育出的新品种不一定是四倍体,这取决于植物细胞A和植物细胞B中染色体组数,D错误。
4.选D 据图分析可知,②表示人工诱导原生质体融合的过程,A错误;植物体细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁,B错误;由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,因此植物体细胞杂交得到的番茄-马铃薯属于异源多倍体中的异源六倍体,C错误。
5.选A 过程①成功完成的标志是细胞壁的再生,A错误;过程②为脱分化形成愈伤组织,过程③为再分化为植株,B正确;全能性是指由细胞发育成个体的潜能,再生植株由杂种细胞发育而来,能体现植物细胞的全能性,C正确;细胞生长发育需要细胞呼吸提供一定的能量,异源融合产物因代谢互补可恢复生长并获得再生能力,D正确。
6.选D 大豆细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,制备原生质体需要去除细胞壁,因此酶液中一定含有纤维素酶和果胶酶,A正确;根据题表数据可知,大豆根在酶解16 h时,原生质体的产量最高,原生质体的活力也较高,因此16 h是大豆根酶解的最佳时间,B正确;酶浓度、酶解温度均会影响酶解效率,从而影响原生质体产量和活力,C正确;大豆原生质体产量先上升后下降的原因是酶解时间过长破坏了原生质体,D错误。
7.选B 若叶片取自离体培养的无菌苗,可无需消毒且分离的原生质体再生细胞壁能力较强,A正确;应将叶片去除下表皮的一面朝下,置于较高渗透压溶液中,低渗溶液会使原生质体吸水可能会破坏原生质体,B错误;将酶解装置改为三角瓶,置于低速摇床上轻轻振荡,有利于原生质体从组织中释放,C正确;用血细胞计数板检测原生质体密度,初始培养密度过高,会消耗大量营养物质,排泄大量废物,会影响细胞分裂,D正确。
8.(1)再生植株 叶片 (2)纤维素 细胞质、细胞核 血细胞计数板 终止原生质体融合 (3)一个融合原生质体 ABD (4)再分化 根和芽
9.解析:(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,是四种人工繁殖过程都要用到的。图中①离体叶片长成胚状体,需经过植物组织培养的脱分化和再分化过程。
(2)细胞壁的组成成分主要是纤维素和果胶,可利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得具有活性的原生质体。化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。鉴定原生质体活力的方法有渗透吸水和失水、胞质环流的强度、红墨水染色法、细胞呼吸强度、光合作用强度等。
(3)C过程中生芽和生根的先后顺序,取决于植物激素中生长素和细胞分裂素的比例。
(4)D过程通过植物细胞融合获得子代植株,所用到的工程技术手段是植物体细胞杂交技术,该技术具有的优点是打破生殖隔离、实现远缘杂交;培育具有两种生物性状的新品种。
答案:(1)植物组织培养 脱分化、再分化 (2)纤维素酶和果胶酶 聚乙二醇 渗透吸水和失水、胞质环流的强度、红墨水染色法、细胞呼吸强度、光合作用强度(任选两点) (3)生长素 细胞分裂素 (4)植物体细胞杂交 打破生殖隔离、实现远缘杂交;培育具有两种生物性状的新品种
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