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植物细胞工程试题及详细解答

1 植物组织培养的过程可以归纳为：① 脱分化 ②再分化③→④，对此叙述有错误的是（D ）
A．②→③的再分化过程中，细胞增殖的方式为有丝分裂
B．植物组织培养依据的原理是细胞的全能性
C．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段
D．将①经脱分化培养成②时，再植上人造种皮可获得人工种子
E．从理论上讲①可以是植物体的每一个细胞
F．①→③的培养过程中，应在培养基中加入水，无机盐，蔗糖，氨基酸，植物激素等
解析：A、愈伤组织再分化形成胚状体，细胞增殖的方式为有丝分裂，A正确；
B、植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能，B正确；
C、植物的个体发育包括营养生长和生殖生长，C正确；
D、只有将离体植物细胞或组织培养成具有生根发芽能力的胚状体结构③，包裹上人造种皮可获得人工种子，D错误．E.从理论上讲正确，但一般选择分化程度低全能性大的细胞。
2将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是（D）
A. 具有完整细胞核的细胞
B. 一定的营养物质和植物激素
C. 离体状态
D. 导入特定基因
解析：植物细胞具有全能性的原因是每个细胞体细胞中都含有本物种体细胞的全套遗传物质。故A真确。在进行组织培养时需要立体的组织或细胞（具有完整的细胞核），若不离体只能选择性表达为不同的组织器官。故C正确。培养时还需要一定的遗传物质和植物激素（细胞分裂素 生长素）B正确。而导入特定的基因是基因工程中的。
3在下列各育种方式中，与组织培养技术无关的是（B）
A．利用花药离体培养得到单倍体植株
B．秋水仙素处理二倍体幼苗，获得四倍体植株
C．通过组织培养培育人工种子
D．通过体细胞杂交培养“番茄一马铃薯”杂种植株
解析：花药离体培养时将花粉培育为新个体。A正确。秋水仙素处理二倍体幼苗，获得四倍体植株是利用染色体变异的原理。B错误。人工种子是将植物细胞经过组织培养形成胚状体再包装成人造种子C正确。通过体细胞杂交培养“番茄一马铃薯”杂种植株采用了植物组织培养技术。D正确。
4下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是（A）
A. 花药、胚不能作为组织培养的材料
B. 植物细胞具有全能性
C. 外植体是指用于培养的植物组织或器官
D. 外植体可诱导出愈伤组织
解析：植物组织培养过程中的材料可以是体细胞也可是性细胞，答案A植物的器官，组织，细胞，花粉均可作为组织培养的外植体。
5某组织培养实验室的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，实验条件除图示外其他均相同。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是(ABCD)
A．污染主要不是由培养基灭菌时间长短造成的
B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH不能能解决污染问题
D．调节培养温度不能解决污染问题

解析：图①表明，随培养基灭菌时间的延长，污染率在90%左右波动，因而A项正确。图②表明，随着离体组织灭菌时间的延长，污染率逐渐降低，B项正确。图③、④表明，调节培养基pH和培养温度，污染率变化不大，C、D正确
6下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是（D）
A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B.培养中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化
C.离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织
D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
解析：同一株绿色开花植物分体细胞和生殖细胞两类，两类细胞经过培养获得的愈伤组织的基因也自然不同.
7用植物细胞工程技术将天竺葵与香茅草进行杂交可产生驱蚊香草下列有关培育过程的叙述正确的是（ABD）
A．原生质体的融合常用PEG作为诱导剂7 K* Z) K: B/ @ H! X. F
B．形成的愈伤组织其代谢类型是自养需氧型: D9 J* V3 F4 F, c2 H
C．由杂种细胞→杂种植株，要通过有丝分裂和细胞的分化+ d2 V; ^9 i, i5 d
D．该项生物工程技术可克服远源杂交不亲和的障碍
解析：杂种细胞经组织培养成愈伤组织自身不含叶绿素无法进行光合作用，营养物质来自培养基，代谢类型为异养需氧型。
8玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。下图是关于玉米培养的过程，请据图回答：- A. M% b/ h/ H: S

（1）取玉米幼苗的茎尖进行（组织培养）如图A→C，发育成植株D，取D的花药进行离体培养成幼苗属于(单倍体)如图E→F，经秋水仙素处理后发育成为植株G。从生殖方式上分析，A→D属于__无性__生殖。从细胞分裂方式上分析，E→F过程中进行了　　有丝　_分裂。
（2）A表示 离体的植物器官、组织、细胞 ,它能被培养成D的根本原因是 植物细胞具有全能性 。
（3）若想制作人工种子,应该选用(填编号)   C      。
（4）若A是花药,则D是   单倍体植株   ,这项技术可用在单倍体育种上。
（5）若A是胡萝卜的根尖细胞,则培养的D的叶片的颜色是   绿色    ,这说明根尖细胞    含有表达叶绿体的基因           。
（6）若利用此技术制造治疗烫伤的药物——紫草素,培养将进行到(填编号)      B     。
(7)A到C的过程要严格控制无菌
（8）区茎尖进行培养的原因是几乎不含病毒。
（9）A到D的过程获得的植株D，D称为脱毒苗，若要用D进行繁殖，种植的植株就不会或几少感染病毒。
（10）用E到G育种的优点缩短育种年限。（考察单倍体育种的优点）
（11）若要培育一种新的玉米品种，可以采用（诱变育种）方式，若要培育能抗虫的玉米新品种可以采用（基因工程）方式，培育用地下接马铃薯地上接玉米的植株可以用（植物体细胞杂交）
9科学家用植物细胞杂交方法，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，英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题：

(1) 实现过程②的技术是_诱导原生质体融合__，在此之前使用__纤维素酶__果胶酶____酶处理细胞以除去细胞壁。如果将已除去壁的植物细胞放入等渗溶液中，细胞是何形状？__圆球形_______。过程②如放在神舟六号飞船上则更易进行，这是因为____飞船上无重力干扰更易进行细胞的融合____。与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为__高尔基体______。
(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据的原理是细胞的全能性_，其中过程④相当于_脱分化__过程，⑤涉及的分裂方式为___有丝分裂______。
(3)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄-马铃薯”细胞内含_
(2) m+n_条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄-马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于____单____倍体植株。（只要是花粉离体培养都是单倍体植株）
(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是___用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗_____。
(5)若将该方案用在SARS的研究和治疗上，则从理论上讲c细胞的制备可采用__小鼠的骨髓瘤____细胞和__ SARS患者或康复者的B淋巴细胞____的融合。（考察单克隆抗体的制备)如果分析出了所产生抗体的氨基酸序列，则可采用__化学合成____方法，以__脱氧核苷酸_____为原料合成出该SARS抗体的基因。
（6）用传统法不能得到上述植株，理由是不同生物之间存在生殖隔离。这项研究对于培育作物新品种有何重大意义（克服了远缘杂交不亲和的障碍，扩大了用于杂交的亲本组合范围）
10香蕉原产于热带地区,是我国南方重要的经济作物之一.广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响,对香蕉生长发育影响很大.由香蕉束顶病毒(BBTV,单链环状DNA病毒)引起的香蕉束顶病,对香蕉产生的危害十分严重.当前香蕉栽培品种多为三倍体,由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式,缺少遗传变异性,因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平,具有重要意义.请根据上述材料,回答下列问题.
(1)简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程. 方法1选取香蕉外植体,通过诱导脱分化产生愈伤组织,然后通过调整植物激素比例,使其再分化形成芽和根,获得大量试管苗. 方法2(或通过诱导形成大量胚状体,制成人工种子,适宜条件下萌发长成幼苗).
(2)脱毒香蕉苗的获得,可采用__茎尖(分生组织)组织培养________的方法,此方法的依据是__茎尖不带病毒_________和____植物细胞全能性_______.
(3)建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量,请问可用哪些方法检测病毒的存在?__ 1用一小段单链BBTV的病毒做探针进行检测 (DNA分子杂交技术) 2用BBTV病毒蛋白注射动物从动物血清重分离相应抗并用荧光标记体利用抗原一抗体的杂交反应,判断病毒是否存在).____________(列举两种方法).
(4)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值,该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到.试述在提取和纯化DNA时影响提纯效果的因素及其依据①．选择NaCl溶液的合适浓度,利用DNA和其他杂质在不同NaCl溶液中溶解度不同的 特性,达到分离目的； 
②．加入一定量酒精,使部分蛋白质杂质溶解于酒精,与DNA分离； 
③．加入蛋白酶,除去蛋白质杂质的干扰； 
④．控制DNA提取的温度,使大多数蛋白质杂质变性.(列举两点).
(5)如何利用afp基因,通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株? 将afp基因插入土壤农杆菌的质粒,构建表达载体,通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞,成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株
在运用转基因香蕉的过程中,在生态安全方面可能会出现什么问题?①．外源基因扩散到其他物种(外源基因漂移)； 
②．转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能； 
③．转基因植株扩散对生物多样性的影响； 
④．转基因植物残体或分泌物对环境的影响. (列举两点).
(6)从细胞工程的角度出发,简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据._ 体细胞杂交育种,其依据是将不同品种的香蕉体细胞利用细胞融合技术融合成杂种细胞后培育出抗寒香蕉品种(或体细胞诱变育种,其依据是利用诱变剂等方法使香蕉离体培养细胞发生基因突变,然后筛选培育出抗寒品种)
另外,抑制果胶裂解酶的活性可以延长香蕉果实储藏期,请描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程蛋白质工程方法的步骤为：
①．果胶裂解酶蛋白的功能分析； 
②．果胶裂解酶蛋白的结构预测和设计； 
③．果胶裂解酶基因的改造.
11玉米是雌雄同株异花的单子叶植物，是生产和科研的好材料。现有两个玉米品种，其基因型分别为yyRr和YYrr。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁，然后诱导其融合，再把这些融合细胞进行培养，培育出了玉米新品种。
(1) 上述育种方法采用了_植物体细胞杂交______技术，其生物学原理是___生物膜的流动性 植物细胞的全能性______。
(2)这两个品种的花粉可用_离心 震动 电刺激_______ 等物理手段诱导融合，共可产生_6_种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合)，（注意自身两种花粉 配子也融合）这些融合细胞经过脱分化形成_____愈伤组织___，再经培养可以得到__2_____种不同于亲本表现型的玉米新品种，这些新品种的叶肉细胞内有__2_____个染色体组。
(3)若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用yyRr品种植株的花粉培养，再经过_染色体加倍_______并筛选获得，这种方法叫做__单倍体育种________，与传统有性杂交方法相比，它的优点是_____大大缩短了育种年限 节约了人力和物力___。
（4）在组织培养的培养基中除了必要的营养物质外，还必须添加植物激素，培养过程中融合细胞首先通过细胞分裂形成愈伤组织，这个过程叫做脱分化。
(5)在植物组织培养一段时间以后发现不同的细胞所含蛋白质的种类和数量有明显差异，其原因是基因的选择性表达。
12回答下列有关植物组织培养的问题。
(1)用于植物组织培养的植物材料称为__外植体______。
(2)组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为______脱分化（去分化）__。
(3)在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y,逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：

① 当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，_未分化细胞群经分裂形成愈伤组织____；
②．_当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽__；
③．_当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根__；
(4)若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是促进细胞的生长(伸长)_ 分裂和分化______；则植物激素X的名称是_细胞分裂素________。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是__组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离。
13某二倍体植物是杂合子，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答问题：

(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的_____脱分化__过程，②表示的是__再分化____过程，X代表的是_胚状体___，③表示的是__分化_____过程，④表示的是诱导___生根___过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两种，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中__激素_____的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为___单倍体____植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有_细胞的全能性______。甲 单倍体不育；乙 二倍体可育；丙 和甲一样单倍体不可育
(3)对植株甲进行__染色体加倍______，才能使其结实产生后代(乙)，否则植株甲只有通过_无性生殖________的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是___乙______植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因型种类数为______1__种，（因为乙是染色体加倍的，染色体加倍的好处就是不管先前是纯合子还是杂合子。染色体一加倍都变成纯合子，故产生的花粉的基因型为一种）该群体植株产生可育花粉的基因型种类数为__多______种。花药培养在育种上的特殊意义是___缩短育种年限_____，（其实就是单倍体育种的意义）从而开辟育种新途径。

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