課時(shí)訓(xùn)練34淺嘗現(xiàn)代生物技術(shù)1.下面是有關(guān)“植物的組織培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)。請回答下列相關(guān)問題。(1)植物組織培養(yǎng)就是取離體植物組織,在條件下接種到三角瓶中的瓊脂培養(yǎng)基上,給予一定的條件,使之產(chǎn)生,再進(jìn)而生根發(fā)芽。(2)若使用自然生長的莖進(jìn)行組織培養(yǎng),需先對(duì)莖進(jìn)行消毒,然后在超凈臺(tái)中用清洗,再將莖的切段培養(yǎng)在生芽培養(yǎng)基中。(填選項(xiàng))A.蒸餾水B.無菌水C.自來水D.生理鹽水(3)植物組織培養(yǎng)時(shí)必須在培養(yǎng)基中加入生長素和細(xì)胞分裂素,兩者的摩爾濃度比決定組織分化的方向。當(dāng)細(xì)胞分裂素與生長素的比例時(shí),誘導(dǎo)芽的生成。(4)莖的切段插入生芽培養(yǎng)基后,在每天不少于14.5 h的下保持1825 的溫度培養(yǎng),待長出健壯的,然后再分株轉(zhuǎn)入含有較多的生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)使其生根。(5)生根后,要對(duì)幼苗進(jìn)行鍛煉,方法是逐漸降低幼苗生長空間的,直到與自然環(huán)境的相似為止。答案(1)無菌溫度和光照愈傷組織(2)B(3)高(4)光照叢狀苗生長素(5)濕度2.通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速繁殖、生產(chǎn)藥物及培育無病毒的植物等。據(jù)圖甲、表乙回答下列問題。離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織胚狀體植物體圖甲植物組織培養(yǎng)過程表乙:植物的花芽分別在含有不同比例的吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基中的生長狀況A組B組C組D組E組吲哚乙酸ppm0330.030續(xù)表A組B組C組D組E組細(xì)胞分裂素ppm00.20.0021.00.2花芽生長狀況仍是組織切塊形成愈傷組織愈傷組織分化出根愈傷組織分化出嫩芽稍生長(1)離體的植物器官、組織或細(xì)胞能夠被培養(yǎng)成新的植物體的原因是。(2)用植物組織培養(yǎng)方法誘導(dǎo)離體的植物組織形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀體結(jié)構(gòu),若包裹上人造種皮,制成人工種子,可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)籽困難或發(fā)芽率低等問題。胚狀體來源于離體的植物體細(xì)胞,其形成過程中要經(jīng)過的生理變化大體上是圖甲中和過程,在此過程中被培養(yǎng)的細(xì)胞始終受的調(diào)節(jié)。(內(nèi)填序號(hào))(3)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)莖尖或根尖組織可獲得無病毒植株,其原因是。(4)從表乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出:吲哚乙酸和細(xì)胞分裂素是實(shí)驗(yàn)中的兩種重要物質(zhì)。其中,新芽形成必需的條件是;而在培養(yǎng)形成完整新個(gè)體的過程中,調(diào)控關(guān)鍵是。答案(1)植物細(xì)胞的全能性(2)脫分化再分化植物激素(3)植物的莖尖或根尖很少被病毒感染,甚至無病毒(4)細(xì)胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度適當(dāng)調(diào)控好不同培養(yǎng)期的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與吲哚乙酸的濃度和它們的比例解析植物組織培養(yǎng)利用的原理是植物細(xì)胞的全能性,一般要經(jīng)過脫分化、再分化的生理過程,整個(gè)過程依靠植物激素的調(diào)節(jié);由于植物的莖尖或根尖很少被病毒感染,甚至無病毒,所以可以通過對(duì)莖尖或根尖進(jìn)行植物組織培養(yǎng)得到無病毒植株;分析表乙可知,細(xì)胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度是新芽形成必需的條件,在培養(yǎng)形成完整新個(gè)體過程中,對(duì)它們的調(diào)控關(guān)鍵是適當(dāng)調(diào)控好不同培養(yǎng)期的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與吲哚乙酸的濃度和它們的比例。3.為了探究6-BA和IAA對(duì)某菊花品種莖尖外植體再生叢芽的影響,某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6-BA和IAA,配制成四種培養(yǎng)基(見下表),滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體,在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,統(tǒng)計(jì)再生叢芽外植體的比率(m),以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n),結(jié)果如下表。培養(yǎng)基編號(hào)濃度/(mgL-1)m/%n/個(gè)6-BAIAA10.5076.73.120.177.46.130.266.75.340.560.05.0請回答下列問題。(1)按照植物的需求量,培養(yǎng)基中無機(jī)鹽的元素可分為和兩類。上述培養(yǎng)基中,6-BA屬于類生長調(diào)節(jié)劑。(2)在該實(shí)驗(yàn)中,自變量是,因變量是,自變量的取值范圍是。(3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,誘導(dǎo)叢芽總數(shù)最少的培養(yǎng)基是號(hào)培養(yǎng)基。(4)為了誘導(dǎo)該菊花試管苗生根,培養(yǎng)基中一般不加入(填“6-BA”或“IAA”)。答案(1)大量元素微量元素細(xì)胞分裂素(2)IAA濃度再生叢芽外植體的比率(m )和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n )00.5 mg/L(3)1(4)6-BA解析植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的主要成分有無機(jī)鹽(大量元素和微量元素)、有機(jī)物,常常還需要添加植物激素。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,本實(shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基中加入的6-BA屬于細(xì)胞分裂素類生長調(diào)節(jié)劑。根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,本實(shí)驗(yàn)自變量是IAA濃度,其取值范圍是00.5 mg/L,因變量是再生叢芽外植體的比率(m )和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)(n )。當(dāng)生長素用量與細(xì)胞分裂素用量的比值高時(shí),有利于根的分化,所以為了誘導(dǎo)菊花試管苗生根,培養(yǎng)基中一般不加入6-BA。4.鐵皮石斛是一味名貴的中草藥,請回答關(guān)于鐵皮石斛組織培養(yǎng)的有關(guān)問題。(1)生長調(diào)節(jié)劑母液的配制:將適量的NAA和BA分別溶解于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1 mol/L的氫氧化鈉和溶液中,配制生長調(diào)節(jié)劑母液,并置于冰箱中保存。(2)培養(yǎng)基的配制和滅菌:取適量的BA溶液、NAA溶液、蔗糖、瓊脂和,加熱至瓊脂熔化后,通過分裝至三角瓶中,加上封口膜后在壓力的滅菌鍋中滅菌15 min。(3)外植體消毒與接種:取野生鐵皮石斛莖切段,在70%乙醇中浸泡10 min,再放入溶液中浸泡5 min,重復(fù)一次,最后在超凈臺(tái)中用清洗,將莖切段培養(yǎng)在生芽培養(yǎng)基中,待形成后轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。答案(1)鹽酸(2)MS培養(yǎng)基三角漏斗1 kg/cm2(3)5%次氯酸鈉無菌水叢狀苗5.某同學(xué)欲用組織培養(yǎng)方法快速繁殖百合,其流程如下。請回答下列問題。(1)配好的培養(yǎng)基需經(jīng)滅菌后才能使用。用乙醇和次氯酸鈉對(duì)百合鱗莖進(jìn)行。(2)誘導(dǎo)生根時(shí),發(fā)現(xiàn)不同種類百合的生根能力差異很大,這是因?yàn)樗鼈兊牟煌⑸蟮陌俸现苯佣ㄖ灿谕寥乐?死亡率很高。改進(jìn)的措施是將其移至蛭石中,用塑料布罩23天后,逐步加大塑料布開口,使其生長環(huán)境中的逐步降低,這一過程即為上述圖中的。(3)培養(yǎng)過程中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上長有多種細(xì)菌,若要從中分離出某種細(xì)菌,可用接種環(huán)挑取少量細(xì)菌,在LB培養(yǎng)基上,形成后,再進(jìn)一步觀察確認(rèn)。答案(1)高壓蒸汽消毒(2)基因型濕度鍛煉(3)劃線分離單菌落解析(1)培養(yǎng)基需要經(jīng)過高壓蒸汽滅菌后才能使用。將自然生長的外植體(百合鱗莖)進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)要進(jìn)行消毒處理,先在70%乙醇中浸泡10 min,再放入5%次氯酸鈉溶液中浸泡5 min,然后用另一5%次氯酸鈉溶液浸泡5 min,最后在超凈臺(tái)中用無菌水清洗。(2)誘導(dǎo)生根時(shí),由于不同種類百合的基因型不同,所以生根能力差異很大。將生根后的百合直接定植于土壤中,死亡率很高,適宜的做法是待其生根后,將其移至蛭石中,用玻璃罩或塑料布保持80%以上的濕度,23天后打開玻璃罩或塑料布逐漸減低濕度進(jìn)行鍛煉,直到將罩全部打開處于自然濕度下為止。(3)菌種分離的常用方法是用接種環(huán)進(jìn)行劃線分離或者用玻璃刮刀進(jìn)行涂布分離,待形成單菌落后,再進(jìn)一步觀察確認(rèn)。6.甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料,利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}。(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng),均能獲得試管苗,其原理是。(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗,該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是(填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。(3)圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果,該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)形成的。(4)若該種植物是一種雜合子的名貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉,可用組織培養(yǎng)方法繁殖,在培養(yǎng)時(shí),(填“能”或“不能”)采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體,原因是。答案(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性,在一定條件下能發(fā)育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的細(xì)胞核(3)細(xì)胞分裂素、生長素脫分化(4)不能對(duì)雜合子的植株來說,其體細(xì)胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同。用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到花卉基因型不同于原植株解析(1)高度分化的活的植物細(xì)胞含有完成發(fā)育所需的全套基因,這是細(xì)胞全能性的理論基礎(chǔ),而植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。(2)蔗糖水解可得到葡萄糖、果糖。從細(xì)胞全能性的理論基礎(chǔ)可知,用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗,該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是具有完整的細(xì)胞核,即要含有完成發(fā)育所需的全部遺傳信息。(3)植物組織培養(yǎng)的再分化過程受生長素和細(xì)胞分裂素的影響,兩者含量的比例會(huì)影響分化的結(jié)果。愈傷組織是高度分化細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的。(4)一般情況下,植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖,可使后代保持親本的遺傳性狀。但花藥離體培養(yǎng)與用植物正常體細(xì)胞培養(yǎng)不同,因?yàn)榛ǚ哿Ｊ峭ㄟ^減數(shù)分裂產(chǎn)生,分裂過程使其基因型與體細(xì)胞的基因型不同,培養(yǎng)得到的花卉的基因型不同于原植株,導(dǎo)致不能保持親本性狀。故要保持親本性狀,組織培養(yǎng)不能用花粉粒作外植體。7.當(dāng)今能源緊缺,污染嚴(yán)重,酒精成為備受關(guān)注的“綠色能源”。利用玉米等植物秸稈生產(chǎn)燃料酒精已成為大勢所趨。請回答下列問題。(1)利用植物組織培養(yǎng)可實(shí)現(xiàn)玉米的大規(guī)?？焖俜敝?圖解如下。由外植體通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成完整植株,這項(xiàng)技術(shù)利用了的原理。圖中A、B代表、;過程、分別表示和。離體幼莖AB植株(2)在植物組織培養(yǎng)中關(guān)于消毒和滅菌操作的敘述,正確的是。A.只要不碰外植體,操作者的雙手可以不消毒B.離體幼莖可以用酒精消毒C.鑷子等器械需用酒精滅菌D.接種后培養(yǎng)基需用高壓蒸汽滅菌(3)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種,對(duì)野生酵母菌進(jìn)行誘變后通過篩選可以得到具有這些特性的突變菌,誘變及篩選過程如下。第一步:野生菌液體培養(yǎng)一段時(shí)間后接受紫外線照射誘變處理。第二步:制備選擇培養(yǎng)基。在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上,還需,加瓊脂后滅菌,制成固體平板。第三步:將紫外線照射后的菌液稀釋涂布平板。第四步:根據(jù)篩選出突變菌。(4)隨著生物技術(shù)的發(fā)展,生物學(xué)家可以“創(chuàng)造”出某些特定的、以前從未自然存在過的生物體。有科學(xué)家將其他生物組織的基因植入細(xì)菌,設(shè)計(jì)并造出一種獨(dú)特的大腸桿菌,能夠?qū)⒄崽寝D(zhuǎn)化為石油燃料,這種可遺傳變異來源于。答案(1)植物細(xì)胞全能性愈傷組織胚狀體脫分化再分化(2)B(3)添加高濃度蔗糖(或葡萄糖)、調(diào)低pH(加酸)是否能在該培養(yǎng)基上生長(4)基因重組