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植物细胞工程的基本技术1.培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是 A.组织培养 B.细胞杂交C.显微注射D.核移植解析本题主要考查现代生物技术应用的相关知识由于植物分生组织中病毒很少或没有病毒,常用茎尖通过组织培养技术培育脱毒苗;细胞杂交通常用于培育杂种个体;显微注射技术常用于基因工程,培育转基因生物;核移植技术常用于培养克隆动物故只有A选项符合题意答案A2.以下不能说明细胞全能性的实验是 A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性玉米种子培育出植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株解析细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整生物体的潜能能体现细胞全能性的最好实例是植物组织培养,离体的植物器官、组织或细胞经过脱分化和再分化最终能形成一个完整的植株A、C、D三项都要用到植物组织培养技术,故B项符合题意答案B3.下列有关植物组织培养的叙述,正确的是 A.愈伤组织是一团有特定结构和功能的薄壁细胞B.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到稳定遗传的植株C.植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得D.植物组织培养用的培养基成分和微生物所用的培养基成分相同解析愈伤组织是一团没有特定结构和功能的薄壁细胞,A项错误;二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到单倍体植物,而不是能稳定遗传的植株,B项错误;植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl的培养基培养筛选而获得,C项正确;植物组织培养用的培养基成分和微生物所用的培养基成分不同,D项错误答案C4.将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是 解析细胞分裂素促进细胞分裂,诱导芽的分化;生长素可以促进不定根、侧根的形成;此题中虽然培养基中没有植物激素,但是植物幼苗叶片本身可以产生生长素,而细胞分裂素的产生部位在根尖,所以细胞分裂素不能产生,所以植物能够在一段时间后长出少量的根而没有出芽答案B5.科学家利用细胞工程培育“白菜—甘蓝”杂种植株,如图所示,请据图回答下列问题1由D形成F过程所依据的原理是________________,从本质上讲,“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是________________的结果2若“白菜—甘蓝”杂种植株为四倍体,则该植株的花粉经离体培养得到的植株是________倍体3“白菜—甘蓝”杂种植株的食用部分是叶,但叶又易受昆虫危害而影响产量,科学家又利用基因工程培育出带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株,请你设计实验,检测此植株的抗虫基因是否表达
①取昆虫幼虫放到带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株甲上,再取等量生活状态基本一致的昆虫幼虫放在______________植株乙上
②适宜条件下培养一段时间后,分别观察________的生活情况
③若________________________________________,说明甲植株的抗虫基因未得到表达;若___________________,说明甲植株的抗虫基因得到表达解析1将D杂种细胞培育成F杂种植株需要采用植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性;从本质上讲,“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果2由配子直接发育形成的个体为单倍体,因此该植株的花粉经离体培养得到的植株是单倍体3
①实验设计需要遵循对照原则和单一变量原则,该实验的单一变量为带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株和普通“白菜—甘蓝”植株,其他条件均要相同且适宜,因此植株乙为长势相似的普通“白菜—甘蓝”
②适宜条件下培养一段时间后,分别观察昆虫幼虫的生活情况
③若甲植株的抗虫基因未得到表达,则甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活;若甲植株的抗虫基因得到表达,则甲植株上昆虫幼虫死亡,乙植株上昆虫幼虫正常生活答案1植物细胞的全能性 基因选择性表达2单3
①长势相似的普通“白菜—甘蓝”
②昆虫幼虫
③甲、乙植株上昆虫幼虫均正常生活 甲植株上昆虫幼虫死亡,乙植株上昆虫幼虫正常生活A级 基础巩固1.如图为某二倍体植株花药中未成熟的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程下列有关叙述正确的是 A.过程
①②表示脱分化,过程
③表示再分化B.过程
①②需要照光C.过程
①②③说明花粉细胞具有全能性D.通过过程
③获得的完整植株自交后代不会发生性状分离解析图中过程
①表示脱分化,
②③表示再分化,A项错误;脱分化需要避光处理,再分化和植物生长需要照光,因此过程
①需要避光,过程
②、
③需要照光,B项错误;过程
①、
②、
③是植物组织培养过程,由花粉细胞最终获得了完整植物个体,说明花粉细胞具有全能性,C项正确;过程
③获得的完整植株属于单倍体植株,高度不育,不能自交产生后代,D项错误答案C2.下列有关植物细胞全能性的叙述,正确的是 A.植物体只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能B.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同C.植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础D.高度分化的植物细胞随时可能表现出全能性解析本题考查植物细胞全能性的原因、表达所需条件、应用,解题关键是对植物细胞的全能性有一个全面了解植物细胞的全能性是指高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植物体的可能性,实际上只要植物细胞含有本物种生长发育的全套基因就应具有全能性,如配子;植物体内所有体细胞均来源于同一受精卵的有丝分裂,遗传物质应相同高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性答案C3.如图中的A、B为两种二倍体植物,通过植物体细胞杂交技术形成C植株,
③过程的原理及C含有的染色体组数分别是 A.细胞膜的流动性;2B.细胞的全能性;4C.细胞增殖;4D.基因的选择性表达;3解析图中
③过程是由1个细胞长成1个个体,体现了细胞的全能性;另外此过程为两种生物的体细胞进行融合,每个体细胞含有2个染色体组,融合后形成的杂种细胞应含有4个染色体组,为四倍体生物答案B4.下图表示基因型为AaBb的水稻的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下形成试管苗的培育过程下列相关叙述错误的是 A.愈伤组织是花粉细胞通过有丝分裂后形成的不规则的细胞团B.在愈伤组织的形成过程中,必须从培养基中获得水、无机盐和小分子的有机物等营养物质C.为促进花粉细胞分裂生长,在培养基中应加入适宜浓度的生长素等激素D.试管苗可能出现的基因型有AABB或AAbb或aaBB或aabb解析花粉是通过减数分裂形成的,其基因型为AB或Ab或aB或ab,由花粉发育而来的个体未经秋水仙素处理,是单倍体答案D5.如图是植物体细胞杂交过程示意图下列有关叙述正确的是 A.过程
①需用纤维素酶和果胶酶溶液处理,且溶液的渗透压略大于细胞液渗透压B.过程
②可用聚乙二醇诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有选择透过性原理C.过程
③表示细胞壁的再生,
④⑤需要根据生长发育进程更换不同的液体培养基D.最终得到的植株相对于甲、乙而言,发生了染色体数目变异,因此不具有可育性解析
①为去壁过程,需要将植物组织置于含纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中,A项错误;过程
②要用聚乙二醇等方法诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有一定的流动性,B项错误;
④为脱分化过程、
⑤为再分化过程、
⑥为个体发育过程,这三个过程需要根据生长发育进程更换不同的培养基,C项正确;最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,属于异源四倍体,可育,D项错误答案CB级 能力训练6.如图是植物组织培养的简略表示据此回答1
①表示________________________,它能被培养成为
④的根本原因是______________________________________________________________________________2
②表示________________,它与
①相比分化程度________,全能性________3若想制作人工种子,应该选用填编号________4若
①是花药,则
④是____________,继续对其使用________处理可获得______正常植株,该过程称为______________________5若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物—紫草素,培养将进行到填编号________解析1
①表示离体的植物组织或器官,它能被培养成为
④的根本原因是植物细胞具有全能性2
②表示愈伤组织,它与
①相比分化程度低,全能性高3若想制作人工种子,应该选用
③胚状体4若
①是花药,则
④是单倍体植株,由于单倍体植株高度不育,对其使用秋水仙素处理可获得纯合的正常植株,该过程称为单倍体育种5若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物—紫草素,培养将进行到
②愈伤组织答案1离体的植物组织或器官 植物细胞具有全能性2愈伤组织 低 高 3
③ 4单倍体植株 秋水仙素 纯合子 单倍体育种 5
②7.我国植物学家将“蓝色妖姬”一种玫瑰的茎尖细胞放在培养基中进行培养,最终发育成完整的新植株1过程
③和
④分别表示________和________2在培养过程中,除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外,还需要在培养基中加入______________________________3从育种的角度看,植物组织培养与有性生殖相比,优势主要有请列举两点_________________________________________________________________________________________________4在植物组织培养的过程中,可以对__________进行化学或物理的诱变处理,促使其发生突变,再通过诱导分化形成植株,从中选育出优良品种,这种作物新品种的培育方法属于诱变育种5若将玫瑰的茎尖细胞换成玫瑰的花粉粒经组织培养形成植株,染色体加倍后当年便可得到稳定遗传的优良品种,这种育种方法称为____________,其优点是_______________________________________________________________________________________解析1过程
③表示脱分化过程,该过程形成的愈伤组织细胞分化程度低,全能性高;
④表示再分化2在培养过程中,除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外,还需要在培养基中加入植物激素3从育种的角度看,植物组织培养与有性生殖相比,优势主要有能保持亲本的优良性状、能大量快速繁殖4在植物组织培养的过程中,可以对愈伤组织进行化学或物理的诱变处理,促使其发生突变,再通过诱导分化形成植株,从中选育出优良品种,这种作物新品种的培育方法属于诱变育种5若将玫瑰的茎尖细胞换成玫瑰的花粉粒经组织培养形成植株,染色体加倍后当年便可得到稳定遗传的优良品种,这种育种方法称为单倍体育种,其优点是能明显缩短育种年限答案1脱分化 再分化2植物激素3能保持亲本的优良性状、能大量快速繁殖4愈伤组织5单倍体育种 能明显缩短育种年限8.农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA插入到植物基因组中图示为利用农杆菌培育转基因植物的基本流程,请据图作答1剪除Ti质粒的某些片段、替换复制原点O与添加抗生素的抗性基因T的过程
①中,需用______________处理DNA以防止DNA片段的自身环化,需用________________“缝合”双链DNA片段的平末端2目的基因是指编码蛋白质的结构基因和一些_____________由过程
②形成的运载体中,目的基因的首端具有_______________识别和结合的部位3过程
③常用________________处理使农杆菌成为感受态细胞在过程
⑤⑥前,常采用__________________技术检测农杆菌和愈伤组织细胞中是否有目的基因及转录产物4过程
④需对植物细胞做冲洗和_____处理,然后用__________去除细胞壁答案1多种限制酶 TiDNA连接酶 2具调控作用的因子 RNA聚合酶 3Ca2+CaCl2溶液 核酸分子杂交基因探针 4消毒 纤维素酶和果胶酶9.口蹄疫是由RNA病毒引起的一种偶蹄动物传染病科学家尝试利用转基因番茄生产口蹄疫疫苗其主要成分是该病毒的一种结构蛋白VP1,过程如图所示请据图回答下列问题1图示
②成功构建重组质粒的过程中,需要用到的工具酶除限制性核酸内切酶外,还需要__________________________________2图示
⑤代表的过程是________经过该过程形成的细胞所具有的主要特点是_________________________________________________________________________________________________3若要检测转化成功的番茄植株,除检测标记基因的产物外,还可采用______________技术,检测目的基因在番茄体内是否转录4图示
⑤⑥⑦代表的过程所涉及的生物工程技术是_________5在该过程中,研究人员首先获取了目的基因,并采用PCR技术,对目的基因进行扩增该技术需要的条件是引物、酶、原料和________,然后构建基因表达载体基因表达载体中,除了具有目的基因、启动子和终止子之外,还需具有________________________6图示
①②③代表的过程所运用的遗传学原理是________解析1图示
②过程表示基因表达载体的构建,该过程先要用同种限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒,再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来形成重组质粒2在植物组织培养过程中,首先将番茄细胞通过
⑤脱分化形成愈伤组织,愈伤组织细胞的分裂能力强,分化程度低,是一些无定形状态的薄壁细胞3若要检测转化成功的番茄植株,除检测标记基因的产物外,还可采用分子杂交技术,检测目的基因在番茄体内是否转录4图示
⑤⑥⑦过程表示植物组织培养,该技术属于植物细胞工程的范畴5利用PCR技术对目的基因进行扩增,其过程中需要的条件是引物、酶、原料和模板,然后构建基因表达载体基因表达载体中,除了具有目的基因、启动子和终止子之外,还需具有标记基因6图示
①②③代表基因工程,基因工程运用了基因重组的遗传学原理答案1DNA连接酶 2脱分化 分裂能力强,分化程度低3分子杂交 4植物细胞工程 5模板 标记基因 6基因重组PAGE1。