碱茅

..

第38讲植物细胞工程

一、单项选择题

1.(20蝴蝶发簪 18江苏南京、盐城一模)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.过程②应根据要求使用适宜的培养基,在避光的环境中进行

C.过程③发生脱麦杆菊 分化,其实质是基因的选择性表达

D.用X细胞包裹人工种皮可获得烟草人工种子

答案B对过程①获取的根组织块应进行消毒处理,如果采用灭菌技术,会使根组织块失去活力,无法

进行组织培养,A错误;过程②是脱分化形成愈伤组织的过程,需要在避光的环境中进行,B正确;过程③发

生再分化,其实质是基因的选择性表达,C错误;用胚状体包裹人工种皮可获得烟草人工种子,D错误。

2.(2018江苏扬州期末)以某植物的绿色叶片和白色花瓣为材料进行植物组织培养,下列相关叙述正确的

是()

A.外植体脱分化形成愈伤组织的过程需要生长调节剂和光照

B.绿色叶片和白色花瓣作为外植体,进行组织培养均能获得试管苗

C.若选用花粉进行组织培养,能获得与原植株基因型相同的个体

D.组织培养所选用的外植体细胞必须有完整的细胞核和叶绿体

答案B当外植体还在脱分化形成愈伤组织的时候不能进行光合作用,所以自然也就不需要光照,如果

有光就不能形成愈伤组织,而是形成维管组织,A错误;绿色叶片和白色花瓣是细胞分化的结果,遗传物质

并没有改变,所以以植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管

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..

苗,其原理是绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,B正确;花粉是经减数分裂形成的,花粉粒的基因型

与体细胞的基因型不同,所以用花粉粒进行组织培养得到的植株属于单倍体,其基因型不同于原植株,C

错误;植物组织培养的原理是细胞的全能性,所以所选用的外植体细胞必须有完整的细胞核,没有细胞核

的植物细胞不能作为外植体,D错误。

3.(2018江苏南京、盐城二模)为研究培养基成分对马铃薯叶肉原生质体培养的影响,科学家配制了如下

表所示的2种培养基,开展了有关实验,其他培养条件相同且适宜,实验结果如下图所朝花夕拾阅读感悟 示,下列有关叙述错

．

误的()．

培养天

组别

培养基

数

MS培养基(含蔗糖、有机酸、无机A

盐、琼脂)

B

纤维二糖+MS培养基(同上)

7天

7天

A.本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片

B.培养基中还需要添加适当比例的生长素和细胞分裂素

C.制备原生质体前需用湿热灭菌法对酶解液进行处理

D.添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生和细胞持续分裂生长

答案C本实验的材料可取自马铃薯试管苗的幼嫩叶片,A正确;在植物组织培养过程中需要加入植物

激素,生长素和细胞分裂素用量的比值低时,有利于芽的分化,反之则有利于根的分化,B正确;用湿热灭

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..

菌法对酶解液进行处理,会导致酶丧失活性,使实验失败,C错误;据图分析可知,如果在培养基中加入纤

维二糖,细胞的出芽率明显降低,细胞分裂率明显升高,所以添加纤维二糖的作用可能是促进细胞壁再生

和细胞持续分裂生长,D正确。

4.(2018江苏南师附中等四校联考)下列关于植物组织培养及其应用的叙述,正确的是()

A.离体的植物组织、器官必须经过灭菌才能接种到组织培养基中

B.过道吊顶效果图 以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得抗病毒新品种

C.生长素、细胞分裂素的协同调节作用在组织培养中非常重要

D.以人工膜包裹植物愈伤组织和营养物质可制得人工种子

答案C离体的植物组织、器官必须经过消毒才能接种到组织培养基中,A错误;以植物茎尖为材料通过

组织培养可以获得脱毒苗,但不是新品种,婚礼主持人 获得抗病毒的新品种必须经过转基因技术获得,B错误;生长素、

细胞分裂素的协同调节作用在组织培养中非常重要,C正确;以人工膜包裹胚状体和营养物质可制得人工

种子,D错误。

5.(2018江苏姜堰中学阶段测试)为了培养菊花新品种,科学家利用二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进

行杂交,培育过程如图所示。下列有关叙述正确的是()

A.野生夏菊和栽培秋菊自然杂交后是四倍体,属于同一物种

B.①过程常选择酶解法去壁,一般在低渗溶液中进行

C.②过程有关的细胞器只有高尔基体比较活跃

D.d植株含有夏菊和秋菊的遗传物质

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答案D二倍体野生夏菊和六倍体栽培秋菊进行杂交后获得的是四倍体,但是该四倍体高度不育,它们

不是同一物种,A错误;酶解法去壁时一般在等渗溶液中进行,以防止原生质体吸水涨破,B错误;②过程是

再生细胞壁的过程,此过程高尔基体和线粒体活动都比较活跃,C错误;该杂交植株集合野生夏菊和栽培

秋菊的遗传物质,D正确。

6.(2018江苏南通考前模拟)下列关于细胞工程的叙述,错误的是()

．．

可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合

B.去除植物细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶来处理

C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体

D.甲、乙两种二倍体植物体细胞杂交,获得的杂种植株后代依然为二倍体

答案D诱导植物原生质体融合或动物细胞融合,均可用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂,A正确;去除植物

细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶,将动物组织分散成单个细胞可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,B正确;

小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合后得到的杂交瘤细胞,既能迅速大量繁殖,又能产生专一

的抗体,所以可用来制备单克隆抗体,C正确;甲、乙两种二倍体植物体细胞杂交,获得的杂种植株后代为

四倍体,D错误。

7.为了给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术支持,科研人员利用植物组织培养技术研究了甘薯茎尖大小对

诱导分化苗和脱毒苗的影响,结果如表所示,相关叙述错误的是()．．

处理

外植体数/个分化苗数/苗脱毒苗数/苗

20

2020

A.为防止细菌污染,应对外植体进行消毒

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小于0.3mm

0.3~0.5mm

大于0.6mm

1

1013

1

74

..

B.脱分化时,应给予适宜光照诱导基因表达

C.根据培养阶段的不同要调整培养基中激素比例

D.0.3~0.5mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯苗

答案B为防止细菌污染,应对外植体进行消毒,A正确;脱分化时,不能给予光照,B错误;根据培养阶段

的不同要调整培养基中生长素、细胞分裂素的比例,C正确;0.3~0.5mm大小的茎尖有利于培养脱毒甘薯

苗,得到的脱毒苗最多,D正确。

8.(2018江苏南京师大附中考前模拟)下列有关植物组织培养的叙述,正确的是()

A.脱分化形成的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.用人工薄膜将胚状体、愈伤组织等分别包裹均可制成人工种子

D.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

答案D愈伤组织是一团没有特定形态、结构和功能,并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞,A错误;二倍体

植株的花粉经脱分化与再分化后得到的植株是单倍体,不能稳定遗传,B错误;用人工薄膜包裹胚状体和

营养物质可制得人工种子,C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,D正

确。

二、多项选择题

9.(2018江苏镇江一模)下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是()

A.以一株植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型相同

B.培养过程中应给予适当光照以促进愈伤组织的光合作用

C.适当提高培养基中细胞分裂素的比例有利于愈伤组织分化成芽

D.常用茎尖进行组织培养获得脱毒苗是因为茎尖不含有毒物质

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答案ABD植物的叶肉细胞是体细胞,花药中的配子是生殖细胞,染色体数是体细胞中的一半,所以以

一株植物的叶片或花药为外植体培育的植株基因型是不同的,A错误;愈伤组织的细胞不能进行光合作用,

不需要光照,B错误;当细胞分裂素的效应高于生长素时,可诱导植物组织再分化和芽原基的形成,C正确;

因为茎尖的病毒极少,甚至无病毒,用茎尖进行组织培养可获得脱毒苗,D错误。

10.(2018江苏泰州中学阶段检测)青蒿素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物,而茎及其他

部位中的青蒿素含量及其微小,下列关于利用植物组织培养生产青蒿素的叙述中,正确的是()

A.在黄花蒿组织培养过程中的一定阶段必须给予光照

B.加入大量生长素可提高青蒿素的产量

C.可通过大量培养愈伤组织以直接获得青蒿素

D.可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分

答案AD植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程,其中脱分化过程不需要光照,而再分化过程需

要光照,A正确;生长素对脱分化和再分化过程具有调节作用,但不能直接提高青蒿素的产量,B错误;青蒿

素是从植物黄花蒿的叶片中所提取的一种代谢产物,而茎及其他部位中的青蒿素含量及其微小,因此通

过大量培养愈伤组织不能直接获得青蒿素,C错误;可大规模栽培组织培养苗以获取药用成分,D正确。

11.(2018江苏南通考前模拟)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,下列叙述正确的是()

A.过程①②需要使用DNA聚合酶和多种限制酶

B.过程③常用Ca处理使农杆菌成为感受态细胞

C.过程④用机械法去除植物细胞的细胞壁

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2+

..

D.过程⑤⑥的原理是植物细胞的全能性

答案BD过程①表示剪除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,过程②为

构建基因表达载体,过程①②均需要使用DNA连接酶和限制酶,A错误;过程③是将构建的基因表达载体导

入农杆菌,常用Ca处理使农杆菌成为感受态细胞,B正确;过程④是用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的

细胞壁,C错误;过程⑤⑥依次是脱分化和再分化,其原理是植物细胞的全能性,D正确。

三、非选择题

12.(2018江苏无锡期末)多年生禾本科碱茅属草本植物小花碱茅种子细小,外包被颖壳,研究人员以小花

碱茅成熟种子为外植体,对种子脱颖处理,用不同浓度激素配比诱导愈伤组织形成及分化,成功建立了完

整的小花碱茅组织培养植株再生体系。以下是部分研究数据,请分析回答:

激素浓度(mg/L)

处理

2,4-D

1

2

3

4

56

3

5

3

5

73

6-BA

0

0

0.1

0.1

0.10.3

(1)诱导小花碱茅愈伤组织最佳的激素配比浓度为。

(2)诱导形成愈伤组织的过程称为,该过程在以MS+3%蔗糖+0.7%琼脂(pH7~8)为基本培养基、25℃

左右的条件下无菌培养,基本培养基中加入蔗糖的目的是。

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2+

愈伤组织诱导率/%

52.12.2

55.22.1

42.41.9

46.92.0

38.6+1.4

43.72.8

..

(3)从下图分析可知,种子脱颖后,发芽率、污染率的变化是,种子颖壳影响发芽率可能的原

因有很多,其中之一是因为颖壳妨碍了种子和的接触,从而影响了种子细胞的有氧呼

吸。

(4)对脱颖种子无菌处理的方法有(多选)。

①用75%的酒精处理②5%的次氯酸钠处理③无菌水冲洗④高压蒸汽灭菌

答案(1)5.0mg/L2,4-D、不添加6-BA(2)脱分化避光提供营养物质,调节渗透压(3)种子发芽

率显著提高,污染率降低培养基、O

2

(4)①②③

解析(1)表中信息显示:处理2的愈伤组织诱导率最高,因此诱导小花碱茅愈伤组织最佳的激素配比浓

度为5.0mg/L的2,4-D和不添加6-BA。(2)诱导形成愈伤组织的过程称为脱分化,该过程在以MS+3%蔗

糖+0.7%琼脂(pH7~8)为基本培养基、25℃左右的避光条件下无菌培养,基本培养基中加入蔗糖的目的是

提供营养物质并调节渗透压。(3)分析柱状图可知:种子脱颖后,发芽率显著提高、污染率降低。种子颖

壳影响发芽率可能的原因之一是颖壳妨碍了种子和培养基、O

2

的接触,从而影响了种子细胞的有氧呼吸。

(4)用75%的酒精或5%的次氯酸钠处理脱颖种子以及用无菌水冲洗脱颖种子,都能达到对脱颖种子进行消

毒的目的,①②③正确;高压蒸汽灭菌会导致脱颖种子死亡,④错误。

13.(2018江苏金湖中学考前模拟)花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,野生黑芥具有黑腐病的抗性

基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质

体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株,流程如图。据图回

答下列问题:

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(1)过程①所需的酶是。

(2)过程②后,在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的存在,这一特征可作为初步

筛选杂种细胞的标志。

(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用

是。原生质体经过再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组

织。

(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和植株的根尖,通

过、、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数

目。

(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种植

株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1~4进行PCR扩增的结果。据图判断,再生植株1~4中一

定是杂种植株的有。

(6)对杂种植株进行接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。

答案(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体(3)保持原生质体完整性细胞壁(4)双亲(或花椰菜和黑

芥)解离漂洗(5)1、2、4(6)黑腐病

解析(1)通过过程①获得原生质体,根据酶的专一性,需要用纤维素酶和果胶酶处理,去除细胞壁。(2)

叶肉细胞的原生质体中含有叶绿体,根细胞的原生质体中不含有叶绿体,融合的活细胞中如果有叶绿体

存在,则可能是杂种细胞。(3)原生质体培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,可以避免

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原生质体吸水或失水,维持原生质体一定的形态。原生质体再生出新的细胞壁,标志着植物体细胞杂交成

功。(4)借鉴观察植物细胞有丝分裂的方法,剪取再生植株和双亲(或花椰菜和黑芥)植株的根尖,通过解

离、漂洗、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目,可以分析再生植

株的染色体变异类型。(5)据图可知,再生植株1、2、4含有双亲的DNA片段,一定是杂种植株。(6)筛选具

有高抗性的杂种植株,可对杂种植株进行黑腐病菌接种实验,不患病的个体即具有表示爱情的诗句 黑腐病抗性。

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