植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。研究表明:在植物组织培养过程中,外源的生长调节剂的比例会影响愈伤组织的生长和分化,相对高的IAA(生长素)/KT(细胞分裂素类似物)有利根形成,反之有利芽形成。研究人员先将离体的烟草细胞培养形成愈伤组织,然后将愈伤组织分割接种到含有不同比例IAA和KT的MS培养基中培养。实验处理与结果如下表。(表中各培养基的生长调节剂浓度单位是mg/L)。回答下列问题:
(1)植物微型繁殖技术的特点有__________ 。
(2)为了获得脱毒苗,可以选取植物的__________ 进行组织培养。若为了获得细胞产物,则只需培养到__________ 阶段。
(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中,需要经过__________。
①无丝分裂②有丝分裂③减数分裂④原代培养⑤传代培养⑥植物体细胞杂交⑦细胞融合⑧脱分化⑨再分化
(4)利用植物组织培养技术将一个细胞培养成一个完整植株的基本程序是__________ (用文字和箭头图表示)。需要在培养基中加入植物激素调整细胞分裂、分化的是__________ 阶段。
(5)愈伤组织形成和生长、分化常在MS培养基上进行,据此推断MS培养基中的碳源是__________ (填“有机碳源”或“无机碳源”)。
(6)上述实验结果支持题干中的观点,判断的依据是__________ 。
编号 | MS培养基中的激素含量 | 分化情况 | |
IAA | KT | ||
1 | 0 | 0 | 不分化 |
2 | 0 | 2 | 分化芽 |
3 | 2 | 0 | 分化根 |
4 | 0.2 | 2 | 分化芽 |
5 | 2 | 0.2 | 不分化 |
6 | 0.02 | 2 | 分化芽 |
7 | 2 | 0.02 | 分化根 |
(2)为了获得脱毒苗,可以选取植物的
(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中,需要经过__________。
①无丝分裂②有丝分裂③减数分裂④原代培养⑤传代培养⑥植物体细胞杂交⑦细胞融合⑧脱分化⑨再分化
A.①④⑤⑦⑧ | B.②⑧⑨ | C.②④⑤⑥⑧⑨ | D.③⑥⑧⑨ |
(5)愈伤组织形成和生长、分化常在MS培养基上进行,据此推断MS培养基中的碳源是
(6)上述实验结果支持题干中的观点,判断的依据是
更新时间:2023-07-15 19:11:50
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【推荐1】I.下图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程,请据图回答下面的问题。
(1)对菊花来说,要选取__________ 的嫩枝来进行组织培养,对月季来说,适宜花粉培养的时期是花粉应处于_____ 期。为确定该花粉是否处于该时期,最常用的镜检方法是:____________ 。
(2)进行菊花组织培养的基本实验操作步骤是:制备MS固体培养基、______________ 、接种、培养、移栽、栽培。
II.依据所学内容回答下列问题:
(3)提取玫瑰精油常用的方法是_______ ;为去除分离后油层中的水分,可加______________ 放置过夜后,过滤即得到玫瑰油。
(4)根据胡萝卜素的特点,可用_______ 的方法进行提取;在提取前需要进行干燥,干燥处理的温度不能太高、时间不能太长,原因是_____________________ 。
(1)对菊花来说,要选取
(2)进行菊花组织培养的基本实验操作步骤是:制备MS固体培养基、
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(3)提取玫瑰精油常用的方法是
(4)根据胡萝卜素的特点,可用
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【推荐2】甜叶菊是一种菊科植物,植株中所含甜菊糖的甜度是蔗糖的300倍左右,而它的热量却很低,所以它逐渐成为一些用糖行业欢迎的新糖源。甜叶菊的种子少,发芽率低,种子繁殖遗传性状不稳定,易患叶斑病。研究人员利用植物组织培养技术提高甜叶菊的繁殖效率,请回答有关问题:
(1)选用甜叶菊芽尖细胞组织培养的核心步骤包括_____ 和_____ 两步,前者就是让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的_____ 从而转变为未分化细胞的过程。
(2)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是_____ ,另外,植物生长调节剂在培养基中的用量要考虑组织中_____ 的含量,才能有效地操作组织培养中的“激素杠杆”。
(3)培育欲脱毒甜叶菊往往甜叶菊芽尖细胞的原因是_____ ,利用植物组织培养技术提高甜叶菊的繁殖效率是一种快速繁殖技术,是一种无性繁殖技术,其优点是_____ 。
(4)在植物组织培养的过程中,_____ 处于不断分裂的状态,容易受到培养条件和外界压力的影响而发生_____ ,研究人员用化学诱变剂处理大量细胞,然后对其进行筛选得到具有抗叶斑病的突变体,进而培育成为新品种。
(5)若甜叶菊自然繁殖时某优良性状无法通过自交的方式稳定遗传,要快速获得与原植株基因型和表型都相同的该种甜叶菊,可采取的育种方法是:_____ ;该育种方法主要过程是:_____ 。
(1)选用甜叶菊芽尖细胞组织培养的核心步骤包括
(2)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是
(3)培育欲脱毒甜叶菊往往甜叶菊芽尖细胞的原因是
(4)在植物组织培养的过程中,
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【推荐3】红豆杉能产生抗癌药物紫杉醇,但红豆杉生长十分缓慢,数量有限且紫杉醇含量非常低。因此,研究人员尝试运用现代生物技术培育产生紫杉醇的柴胡,将红豆杉(2n=24)与柴胡(2n=12)进行了不对称体细胞杂交。
(1)科研人员剥离红豆杉种子的胚作为外植体接种于经过________ 处理的培养基上,诱导形成愈伤组织。
(2)将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用_____ 酶分别处理,各自获得有活力的原生质体。用一定剂量的紫外线照射红豆杉原生质体,破坏部分染色体,与未经紫外线照射的柴胡原生质体用化学诱导剂_______ 诱导融合,得到融合细胞。
(3)诱导融合后,科研人员只统计了7组染色体数目不大于24条的细胞,如表所示。
实验时,科研人员判断组号为_____________ 的细胞为杂交细胞。
(4)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于培养基中_____ 不同造成的。
(5)红豆杉和柴胡的_______ 较远,两种植物细胞的染色体间排斥较为明显;应在能够高效合成紫杉醇的杂交细胞中选择________ 的核基因含量较低的杂交细胞进行培养。
点
(1)科研人员剥离红豆杉种子的胚作为外植体接种于经过
(2)将红豆杉愈伤组织和柴胡愈伤组织用
(3)诱导融合后,科研人员只统计了7组染色体数目不大于24条的细胞,如表所示。
材料 | 融合细胞组号 | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
染色体 数/条 | 9~11 | 12 | 12~14 | 12~16 | 13 | 14 | 24 |
(4)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于培养基中
(5)红豆杉和柴胡的
点
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【推荐1】紫杉醇是从红豆杉中分离出的1种生物碱,因具有广谱抗癌活性和独特抗癌机制而受到医学界青睐。紫杉醇在野生红豆杉植株中含量很低,为了获得更多的紫杉醇,许多科学家进行了多方面的尝试与研究。
(1)快速培育红豆杉植株:以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是____________ 。研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,且时间早,诱导率高,原因是幼嫩茎段细胞分化程度较____________ 。愈伤组织经____________ 形成组培苗,组培苗移栽至特殊基质并检验后作为生产用苗。移栽时,用清水洗掉根部残留的培养基,防止____________ 。可采用____________ (部位)进行植物组织培养获得脱除病毒的红豆杉。
(2)红豆杉细胞悬浮培养:红豆杉外植体经____________ 获得愈伤组织,再将愈伤组织移至____________ 培养基大量培养。但紫杉醇本身是一种细胞生长的毒性物质,在培养基中的积累量越多,对细胞增殖的抑制越强。为了减弱其抑制作用,可采取的措施有____________ (2点)。
(3)紫杉醇的提取:不同有机溶剂及其组合作为浸提溶剂对紫杉醇得率的影响如图所示。
注:1-甲醇;2-乙醇;3-丙酮;4-二氯甲烷;5-乙酸乙酯;6-甲醇-乙醇;7-甲醇-丙酮;8-甲醇-二氯甲烷;9-甲醇-乙酸乙酯;10-乙醇-丙酮;11-乙醇-二氯甲烷;12-乙醇-乙酸乙酯;13-丙酮-二氯甲烷;14-丙酮-乙酸乙酯;15-二氯甲烷-乙酸乙酯
从溶剂单独和混合提取效果的角度分析,可得出的结论有:单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提溶剂时,_________ 的提取效果最佳;溶剂混合浸提时,_________ 作为浸提溶剂提取紫杉醇效果最好。
(1)快速培育红豆杉植株:以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是
(2)红豆杉细胞悬浮培养:红豆杉外植体经
(3)紫杉醇的提取:不同有机溶剂及其组合作为浸提溶剂对紫杉醇得率的影响如图所示。
注:1-甲醇;2-乙醇;3-丙酮;4-二氯甲烷;5-乙酸乙酯;6-甲醇-乙醇;7-甲醇-丙酮;8-甲醇-二氯甲烷;9-甲醇-乙酸乙酯;10-乙醇-丙酮;11-乙醇-二氯甲烷;12-乙醇-乙酸乙酯;13-丙酮-二氯甲烷;14-丙酮-乙酸乙酯;15-二氯甲烷-乙酸乙酯
从溶剂单独和混合提取效果的角度分析,可得出的结论有:单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提溶剂时,
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【推荐2】回答与基因工程和植物克隆有关的问题:
(1)天然农杆菌的Ti质粒上存在着一段DNA片段(T-DNA),该片段可转移并整合到植物细胞染色体上。为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选,设计重组Ti质粒时,应考虑T-DNA中要有可表达的目的基因,还需要有可表达的__________ 。
(2)结合植物克隆技术进行转基因实验,为获得转基因植株,农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、__________ 及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。若植物材料对农杆菌不敏感,则可用__________ 的转基因方法。
(3)利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得丛状苗的过程相比,前者总培养时间__________ ,且不经历__________ 过程,因而其遗传性状稳定,是大多数植物快速繁殖的常用方法。
(4)与发芽培养基相比,配制转基因丛状苗生根培养基时,可根据实际情况适当添加__________ ,促进丛状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成__________ ,最终形成根。还可通过改变MS培养基促进生根,如__________ (A.提高蔗糖浓度B.降低培养基浓度C.提高大量元素浓度D.不添加琼脂)。
(1)天然农杆菌的Ti质粒上存在着一段DNA片段(T-DNA),该片段可转移并整合到植物细胞染色体上。为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选,设计重组Ti质粒时,应考虑T-DNA中要有可表达的目的基因,还需要有可表达的
(2)结合植物克隆技术进行转基因实验,为获得转基因植株,农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、
(3)利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得丛状苗的过程相比,前者总培养时间
(4)与发芽培养基相比,配制转基因丛状苗生根培养基时,可根据实际情况适当添加
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【推荐3】青蒿素是治疗疟疾的特效药物,中国科学家屠呦呦因在抗疟疾药物青蒿素的提取方面做出了突出贡献而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。下图为利用组织培养获得含青蒿素较高的黄花蒿的基本流程。试回答下列问题:
(1)青蒿素通过使疟原虫的线粒体内膜脱落,导致其_____ 过程受阻,使细胞缺乏_____ 而不能正常增殖。
(2)从步骤①到步骤②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。
(3)愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是_____ 。过程②和过程③使用的培养基中,细胞分裂素比例较高的是过程_____ 。
(4)某小组得到的黄花蒿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_____ 。
(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。
(6)青蒿是二倍体植株,那么更常用且有效地得到四倍体青蒿的处理方法是_____ 。
(1)青蒿素通过使疟原虫的线粒体内膜脱落,导致其
(2)从步骤①到步骤②需要更换新的培养基,其原因是
(3)愈伤组织中提取不到青蒿素的原因是
(4)某小组得到的黄花蒿幼苗叶片颜色为黄色,可能的原因是培养基中没有添加
(5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的
(6)青蒿是二倍体植株,那么更常用且有效地得到四倍体青蒿的处理方法是
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【推荐1】中医治疗疾病多用复方,三白草和鱼腥草是同科不同属的两种常见药用植物,二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”,在我国全年可采收两次。研究者欲利用原生质体融合技术将复方的配伍(两种或两种以上药物配合使用)提前到个体生长或生产过程,并实现有效成分的工厂化生产,具体操作如图1。
(1)取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶片,用用70%乙醇和2%的次氯酸钠对其________ (填填“消毒”或“灭菌”),每次处理后用________ (填“蒸馏水”或“无菌水”)冲洗叶片5次,去除残留于叶片上的药剂,处理后的叶片撕去表皮,切成1mm薄片备用。
(2)过程①通过酶解法去除________ 获取原生质体,并向三白草和鱼腥草细胞酶解液中分别加入红、绿荧光色素(带荧光色素的原生质体仍能融合和再生)。过程②利用化学诱导剂________ 诱导融合,随后在荧光显微镜下选择带________________ 的杂种原生质体。
(3)科研人员研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响,结果如图2。
注:双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞
由图2可知促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为__________ ,高于此密度不利于形成双核异核融合体的原因是______________ 。此外,影响原生质体融合的因素还应包括____________ 等。
(4)通常情况下,能增加免疫器官的重量表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为三组,实验处理如下表。
①在表格中将C组的实验处理补充完整。
②若实验结果为______________ ,则支持利用原生质体融合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产。
(1)取鱼腥草和三白草充分展开的嫩叶片,用用70%乙醇和2%的次氯酸钠对其
(2)过程①通过酶解法去除
(3)科研人员研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响,结果如图2。
注:双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞
由图2可知促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为
(4)通常情况下,能增加免疫器官的重量表明该物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响,科研人员取同种小鼠30只,雌雄各半,随机均分为三组,实验处理如下表。
组别 | A组 | B组 | C组(空白对照组) |
实验处理 | 三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物 | 三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物 | |
每天一次等量灌胃,连续一周,检测各组小鼠的胸腺重量 |
②若实验结果为
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【推荐2】(1)诱导植物细胞融合时,必须先利用______ 酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体,再进行原生质体间的融合,常使用的化学诱导剂是______ 。
(2)培育土豆脱毒苗时,一般选取______ 作为外植体,其依据是______ 。
(3)“无废弃物农业”遵循的生态工程原理主要是______ 原理。施用有机肥料有利于提高农作物产量,原因之一是土壤微生物分解有机肥料所产生的______ (填气体名称)使农作物的光合作用强度得到提高。
(4)动物细胞培养过程中会出现接触抑制的现象,此时可用______ 酶处理后进行传代培养。若要将培养的细胞诱导分化成特定的T淋巴细胞,应将细胞增殖代数控制在10代以内,原因是______ 。
(2)培育土豆脱毒苗时,一般选取
(3)“无废弃物农业”遵循的生态工程原理主要是
(4)动物细胞培养过程中会出现接触抑制的现象,此时可用
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【推荐3】 “白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长周期短,耐热性强和易储存等优点。下图是“白菜—甘蓝”培育过程示意图,请完成下列有关问题:
(1)由杂种细胞D培育成 “白菜—甘蓝”植株,采用的技术手段是__________ 。该过程说明植物细胞具有__________ 。
(2)要制备“白菜—甘蓝”的人工种子,要在d步骤选取具有生根发芽能力的__________ (结构),包裹上人造种皮制得。
(3)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是__________ ,融合依据的原理是__________ 。
(4)要获得上图中白菜和甘蓝的原生质体,首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。现提供以下材料和用具:紫色洋葱磷片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等。请你从中选择合适的材料,完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤,并预测和解释实验结果。
主要实验步骤:
①选取适宜浓度的蔗糖溶液,加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液。其中选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是:适宜浓度的蔗糖溶液______________ 。
②检验细胞壁分解液除去细胞壁。
第一步:用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央,滴加适量细胞壁分解液,制成临时装片,得到实验组装片。
第二步:____________________ 。
第三步:______________________ 。
结果预测和解释:______________ 。
(1)由杂种细胞D培育成 “白菜—甘蓝”植株,采用的技术手段是
(2)要制备“白菜—甘蓝”的人工种子,要在d步骤选取具有生根发芽能力的
(3)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是
(4)要获得上图中白菜和甘蓝的原生质体,首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。现提供以下材料和用具:紫色洋葱磷片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等。请你从中选择合适的材料,完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤,并预测和解释实验结果。
主要实验步骤:
①选取适宜浓度的蔗糖溶液,加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液。其中选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是:适宜浓度的蔗糖溶液
②检验细胞壁分解液除去细胞壁。
第一步:用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央,滴加适量细胞壁分解液,制成临时装片,得到实验组装片。
第二步:
第三步:
结果预测和解释:
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