花椰菜(2n=18)是人们喜爱的蔬菜,种植时容易遭受病菌侵害,形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。
(1)科研人员分别取紫罗兰叶片和______(填“光照”或“黑暗”)处发芽的花椰菜胚轴,经_________处理后,得到两种原生质体。用______试剂诱导两种原生质体融合,选择特征为___________的细胞,通过_________技术形成试管苗。进一步选择叶片形态特征介于二者之间的植株作为待测植株。
(2)通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如右图所示。据图判断,____号为杂种植株。
(3)检测筛选到的杂种植株的染色体数目,发现大多数细胞为28条。取杂种植株部分组织,用流式细胞仪测定了约250个细胞的DNA含量,请在图3的框内绘出你的预期结果________。
(4)科研人员将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定___________的百分比,以筛选抗病性强的杂种植株。
高三生物实验题中等难度题
花椰菜(2n=18)是人们喜爱的蔬菜,种植时容易遭受病菌侵害,形成病斑,紫罗兰(2n=14)具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状的花椰菜新品种。
(1)科研人员分别取紫罗兰叶片和______(填“光照”或“黑暗”)处发芽的花椰菜胚轴,经_________处理后,得到两种原生质体。用______试剂诱导两种原生质体融合,选择特征为___________的细胞,通过_________技术形成试管苗。进一步选择叶片形态特征介于二者之间的植株作为待测植株。
(2)通过蛋白质电泳技术分析了亲本及待测植株中某些特异性蛋白,结果如右图所示。据图判断,____号为杂种植株。
(3)检测筛选到的杂种植株的染色体数目,发现大多数细胞为28条。取杂种植株部分组织,用流式细胞仪测定了约250个细胞的DNA含量,请在图3的框内绘出你的预期结果________。
(4)科研人员将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上,一段时间后,测定___________的百分比,以筛选抗病性强的杂种植株。
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利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥-花椰菜植株,已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,技术人员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,流程如下图。
据图回答下列问题:
(1)该过程用到的工程技术有 和 。
(2)过程①所需的酶是 ,过程②PEG的作用是 ,经过②操作后,需筛选出融合的杂种细胞,显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在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 。原生质体经过细胞壁再生,进而分裂和脱分化形成 。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和双亲植株的根尖,制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的 ;将杂种植株栽培在含有 的环境中,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
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利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株,已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,技术人员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,流程如下图。
据图回答下列问题。
(1)该过程用到的工程技术有__________和__________。
(2)过程①所需的酶是____________,过程②PEG的作用是___________,经过②操作后,需筛选出融合的杂种细胞,显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在,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_____________。原生质体经过细胞壁再生,进而分裂和脱分化形成_________。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和双亲植株的根尖,制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的_________;将杂种植株栽培在含有________的环境中,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
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利用相关工程技术可以获得抗黑腐病杂种黑芥-花椰菜植株,已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病,技术人员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,流程如下图。
据图回答下列问题:
(1)该过程用到的工程技术有____________ 和____________。
(2)过程①所需的酶是____________ ,过程②PEG的作用是____________,经过②操作后,需筛选出融合的杂种细胞,显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在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____________。原生质体经过细胞壁再生,进而分裂和脱分化形成____________。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和双亲植株的根尖,制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的____________;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。
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研究人员为了制备烟草(四倍体,4n=48)的叶片细胞与紫罗兰(二倍体,2n=14)的紫色花瓣细胞的原生质体,并诱导其融合形成紫罗兰烟草植株,进行了如下实验:
一、原生质体的制备
酶解法制备原生质体的原理是利用酶溶液对细胞壁成分的降解作用。蜗牛酶液从蜗牛(以植物为食)消化腺中提取;果胶酶、纤维素酶从微生物中提取。为了研究不同酶液的酶解效果,某实验小组取无菌烟草幼叶,切成相同大小的小片,等量放入6支试管中,试剂用量和实验结果列于下表。请回答有关问题。
试管编号 项目 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | V | Ⅵ |
蒸馏水(mL) | 2 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
缓冲液(mL) | 0 | 2 | 1 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
果胶酶液(mL) | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
蜗牛酶液(mL) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0 |
纤维素酶液(mL) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.5 |
实验结果(绿色深浅程度) | — | — | — | + + + | + + + + | + + |
(注:“+”越多表示绿色越深,“—”表示颜色无显著变化)
(1)实验过程中,需要轻摇试管,其目的是________,使原生质体从叶小片中游离出来,以便观察悬浮液绿色的深浅。
(2)从绿色的深浅可推测:蜗牛酶液酶解效果最好,原因是蜗牛酶液含有________
等多种酶。该实验中________是空白对照组,其设置意义是________ 。
(3)如果对制取的烟草叶肉细胞原生质体是否还有活性进行检验,其检验的方法可以是。
二、用同样方法制取紫罗兰花瓣细胞原生质体悬浮液
三、原生质体融合
将等量的紫罗兰花瓣细胞原生质体悬浮液与烟草叶肉细胞原生质体悬浮液加入到装有20%的PEG溶液的离心管中混合后,离心10min,将分离得到的融合成团的原生质体悬浮液与含有琼脂的液体培养基混合均匀后,凝固形成很薄的平板。再利用有关显微镜观察、鉴定融合的原生质体。请分析:
(4)步骤三中,若所有的原生质体均两两融合,则所得到的某一个融合的原生质体中含有的染色体数可能是 。
(5)只利用显微镜观察,不借助其他手段
________(能,不能)鉴别出杂种融合的原生质体,你所依据的观察现象是。
四、制取紫罗兰烟草的人工种子
(6)如右图2中,包埋形成人工种子过程中,先适当加热使海藻酸钠溶化,然后将溶化的海藻酸钠溶液________,再加入________充分搅拌混合均匀。
若将得到的人工种子播种后成长为成紫罗兰烟草植株,杂种植株为倍体。
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四倍体马铃薯(4n=48)易感青枯病菌(感染后叶片萎蔫),野生二倍体S.Chacoense(2n=24)具有天然青枯病抗性基因,科研人员利用下图所示方法获得抗青枯病的马铃薯植株,相关说法不正确的是( )
A.①②需用到纤维素酶和果胶酶处理
B.③通常采用PEG诱导原生质体融合
C.④过程体现了植物细胞的全能性
D.可通过接种青枯病菌检测杂种植株的抗病效果
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四倍体马铃薯(4n=48)易感青枯病菌(感染后叶片萎蔫),野生二倍体S.Chacoense(2n=24)具有天然青枯病抗性基因,科研人员利用下图所示方法获得抗青枯病的马铃薯植株,相关说法不正确的是( )
A.①②需用到纤维素酶和果胶酶处理
B.③通常采用PEG诱导原生质体融合
C.④过程体现了植物细胞的全能性
D.可通过接种青枯病菌检测杂种植株的抗病效果
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花生野生种B(2n=20)具有许多抗性基因,是改良花生栽培种的重要基因资源,为培育抗病花生新品种,科研人员以异源四倍体花生栽培品种A(4n=40)与野生种B为材料开展花生育种研究,已知花生的花是两性花,主要实验流程和花粉活力统计结果如下:
①栽培品种A(♀)与野生种B(♂)杂交,于生育后期从母本植株的荚果内取幼胚进行植物组织培养得到根茎叶完整的种间杂种植株F1,部分移栽至试验田,观察统计花粉的育性。
②将部分F1组培苗的顶芽切下,置于添加0.05%秋水仙素的基础培养基(含0.1 mg·L-1NAA和0.4mg.·L-1细胞分裂素)上,在25℃恒温光照培养箱中诱导芽分化,约14d后,把苗转移到生根培养基上,直至形成完整植株S0。
③S0成株后部分枝条能产生果针(末端膨大而形成花生荚果),分别观察统计S0有果针枝条和无果针枝条(三倍体枝条)上花粉育性。
不育花粉 | 可育花粉 | 花粉活力(%) | |
杂种F1 | l247 | 13 | 1.03 |
S0无果针枝条 | 733 | 11 | 1.48 |
S0有果针枝条 | 560 | 940 | 62.67 |
请分析回答:
(1)步骤①中,栽培品种A(♀)与野生种B(♂)杂交时,需要在母本开花前___________,在进行人工授粉时需要重复授粉,其目的是___________。
(2)步骤①获得的杂种F1经大田移栽,统计的可育花粉和花粉活力均较低的原因是___________。
(3)步骤②选择切取“顶芽”进行后续实验的,理由是___________。步骤②中秋水仙素的作用是___________。
(4)与在F1组培苗的顶芽上直接施用适宜浓度的秋水仙素相比,步骤②中秋水仙素诱导加倍的细胞比例较高,其原因主要是___________。
(5)步骤③中,S成株后只有部分枝条能产生果针,推知原因可能是___________。
(6)为进一步从细胞水平验证上述推论,请写出相应的实验设计思路___________。
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水杨酸(SA)是一种植物激素,在植物受到病原微生物侵染后,可诱导相关蛋白质的合成,提高植物的抗病能力。科研人员分别对YTA、YTB两个品系水稻幼苗施用一定浓度的SA,并测定叶片中蛋白质含量,结果如下图,回答下列问题:
(1)SA可作为信号分子,通过调节___________,使相关蛋白质含量增加,提高水稻幼苗的抗病能力。
(2)实验表明,各浓度的SA对YTA品系幼苗叶片中蛋白质含量的增加均具有________作用,其中________浓度的作用效果最为显著。
(3)在实验处理浓度范围内,________品系对SA的浓度变化更敏感。
(4)据图分析,在外源施用SA时,除了要注意施用浓度外,还应注意__________,以便达到最佳的施用效果。
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野牛草抗旱性强、易养护,是较理想的草坪绿化植物,但其种子发芽率低,幼苗生长缓慢,为使野牛草更容易种植,科研人员分别用不同浓度的生长素和赤霉素对野牛草种子浸泡14小时,培养7天后测定发芽率,14天后测定苗长和根长及叶片的淀粉含量,结果见表。
组别 | 实验处理 | 发芽率(%) | 苗长(cm) | 根长(cm) | 叶片淀粉含量(%) | |
激素 | 浓度(mgL-1) | |||||
1 | 蒸馏水 | 53 | 2.3 | 1.9 | 0.14 | |
2 | 生长素 | 250 | 61 | 3.2 | 3.4 | 0.10 |
3 | 350 | 58 | 3.1 | 2.8 | 0.08 | |
4 | 450 | 62 | 3.1 | 3.0 | 0.35 | |
5 | 赤霉素 | 1000 | 70 | 3.9 | 2.1 | 0.03 |
6 | 1500 | 74 | 4.3 | 1.8 | 0.38 | |
7 | 2000 | 76 | 4.5 | 1.9 | 0.13 |
(1)除生长素和赤霉素外,植物合成的调节生长的激素还有__________、__________。
(2)以下与生长素的生理作用有关的是(________)
A.水杉表现出顶端优势
B.棉花花蕾脱落
C.有籽黄瓜正常发育
D.香蕉催熟过程
(3)据表判断以下说法肯定正确的是(_________)
A.生长素对苗长和根长都有较明显的促进增长作用
B.赤霉素对苗长的增长作用明显优于对根长的作用
C.250mg L -1的生长素和2000mg.L-1的赤霉素联合使用,能有效促进发芽与生长
D.随着生长素和赤霉素浓度的变化,叶片淀粉的含量表现出了更大的变化量
(4)为使野牛草更易种植,请据题意选择合理的激素处理方法并写出选择的依据:__________
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