细胞工程1Word格式文档下载.docx
- 文档编号:16248140
- 上传时间:2022-11-21
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:312.50KB
细胞工程1Word格式文档下载.docx
《细胞工程1Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《细胞工程1Word格式文档下载.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
产生新的细胞壁。
④形成融合细胞的类型有哪些?
体细胞融合成功以后,既有AB型杂种细胞,还能形成AA型和BB型两种融合细胞,但只有AB型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞,因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。
⑤植物体细胞杂交育种的优点和局限性分别是什么?
优点:
植物体细胞杂交的最大突破是克服了远缘杂交不亲和的种间或属间障碍;
局限性:
由于目前仍有许多理论和技术问题没有解决,不能让杂种植株按照人们的需要表现出亲代的优良性状。
(4)植物细胞杂交与传统细胞杂交比较:
比较项目
传统杂交
细胞杂交
依据
杂种优势
细胞全能性、原生质体融合
过程
自然发生,在母体完成胚发育
人工诱导融合,需组织培养
本质
精、卵两种生殖细胞结合,完成遗传物质的重新组合
不同生物的体细胞融合和完成遗传物质的融合
优点
杂种第一代生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强
克服远源杂交不亲和障碍,实现不同种间的杂交
缺点
存在生殖隔离;
杂种第二代会出现生长不齐、产量下降等现象
很多理论、技术问题未解决,距离推广应用有一定差距
目的
获得杂种优势,提高产量
获得优良性状
意义
自然发生、方便生产
扩展了用于杂交的亲本组合
应用范围
种内
种内、种间均可
【例题解析】
一、植物细胞的全能性
[例1](2006年北京卷)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:
B
[例2]下列属于组织培养的是()
A.花粉培养成单倍体植株B.芽发育成枝条
C.根尖分生区发育成成熟区D.未受精的卵发育成植株
解答此题需从以下几个方面入手:
首先,组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,再经再分化形成具有根、芽结构的胚状体,然后由胚状体发育成完整植物体的过程。
花粉粒能培养成单倍体,是在离体条件下培养形成的。
第二,芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区,是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分,未受精的卵发育成植物体,这就是自然情况下单倍体的形成过程,是在母体的调控下完成的。
A
三、植物细胞工程的实际应用
[例3]对人工种子正确的解释是( )
A.通过科学手段人工合成的种子
B.种皮能够自我生成
C.利用植物组织培养技术获得的种子
D.人工种子发芽率低
人工种子是用植物组织培养的方法,诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体,包裹上人工种皮而制成的,是植物组织培养的一个应用。
C
例4(6分)白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。
以白菜为母本、甘蓝为父本,经人工授粉后,将雌蕊离体培养,可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。
请回答问题:
(1)白菜和甘蓝是两个不同的物种,自然条件下,这两个物种间不能通过的方式产生后代。
雌蕊离体培养获得“白菜—甘蓝”杂种幼苗,所依据的理论基础是植物细胞具有。
(2)为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态,通常取幼苗的做临时装片,观察、计数染色体的最佳时期是。
(3)二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为。
这种植株通常不育,原因是减数分裂过程中。
(6分)
(1)杂交(有性生殖) 全能性
(2)根尖(茎尖) 有丝分裂中期
(3)19 没有同源染色体配对的现象
例2(2007广东)香蕉原产热带地区,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,对香蕉生产的危害十分严重。
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。
(2)脱毒香蕉苗的获得,可采用的方法,此方法的依据是和。
(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?
(列举两种方法)
(4)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因帅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。
(列举两点)
(5)如何利用帅基因,通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株?
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?
(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。
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。
本题着重引导考生关注对科学、技术和社会发展有重要意义的生物学新进展;
考查考生对细胞工程、基因工程及蛋白质工程等现代生物科技内容的掌握,考查考生对转基因生物的安全性问题的理解;
考查合理运用现代生物科技手段解决自然界和社会生活中的生物学问题。
(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,再分化形成芽和根,获得大量试管苗(或通过诱导大量形成胚状体,制成人工种子,适宜条件下萌发长成幼苗)。
(2)茎尖(分生组织)组织培养;
茎尖不带病毒(或病毒在植物体内分布不均匀);
植物细胞全能性。
(3)①BBTV病毒基因的检测(DNA分子杂交技术);
②BBTV病毒蛋白的检测(获得抗血清,利用抗原一抗体的杂交反应,判断病毒是否存在)。
(4)①选择NaCl溶液的合适浓度,利用DNA和其它杂质在不同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。
(5)将帅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。
生态安全问题包括:
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。
(6)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)。
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。
【能力测试】
一、选择题(每小题2分,共40分)
1、在进行组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生
①细胞分化②细胞脱分化③染色体变异④基因重组
A.①②B.①③C.②③D.③④
2.对细胞全能性的表述,正确的是( )
A.花粉可培育成单倍体,是细胞全能性的表现
B.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现
C.单克隆抗体的制备原理依据的是细胞的全能性
D.非离体植物细胞能够表现出全能性
3.下列关于植物组织培养形成试管苗和将试管苗进行无土栽培的叙述,正确的是( )
A.都要经过脱分化和再分化的过程
B.培养液中都必须含有必需矿质元素
C.培养液都必须含有有机添加物
D.都必须给予较强的光照
4.生物工程的兴起,标志着人们从认识生命活动的奥秘到按照人们的愿望改造生物的巨大飞跃。
下列选项中能正确说明生物工程技术应用的是
A.植物组织培养是指离体的植物器官或细胞进行脱分化形成新个体
B.细菌质粒是基因工程常用的运载体
C.人工诱变、细胞工程、基因工程等都能对微生物进行定向改造
5.(08高考理综)下列关于细胞工程的叙述,错误的是
A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制务单克隆抗体
D.某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同
6.植物体细胞融合完成的标志是()
A.产生新的细胞壁B.细胞膜发生融合
C.细胞质发生融合D.细胞核发生融合
7.下面关于植物体细胞杂交的说法,不正确的是
A.必须有纤维素酶和果胶酶的存在B.要经过组织培养的过程
C.可以实现种间或种内杂交D.原生质体融合必须借助诱导剂
8.由高度分化的植物组织培育为植物体,要依次要经过
A.分化、脱分化B.脱分化、再分化C.分化、再分化D.再分化、脱分化
9.某优良品种水稻基因型为AaBb,其花药通过组织培养,形成了试管苗。
下列对这一培养过程的叙述中,错误的是( )
A.花粉形成试管苗要经过脱分化和再分化的过程
B.试管苗有四种基因型,体细胞含有一个染色体组
C.通过该过程培养出的试管苗还不能直接用于生产
D.这些试管苗自交,后代性状不发生分离
10.要得到种内杂种,简便、易行是让生物进行
A.诱变育种B.植物体细胞杂交C.有性生殖D.植物的组织培养
11.若获得脱毒苗,一般选取植物体的哪一部分组织?
()
A.叶B.花粉C.茎尖D.根
12.下列哪一项不是单倍体育种的优点?
A.缩短育种年限B.得到稳定遗传的优良品种C.节约人力、物力D.突变率高
13.在下列选项中,没有采用植物组织培养技术的是
A.利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,得到多倍体植株
B.利用花药离体培养得到单倍体植株
C.利用基因工程培育抗寒的番茄植株
D.利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株
14.在下列选项中,需要采用植物组织培养技术的是
①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株②获取大量的脱毒苗③利用基因工程培养抗棉铃虫的植株 ④单倍体育种 ⑤无子西瓜的快速大量繁殖
A.①②③B.③④⑤C.①②④⑤D.②③④⑤
15.如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。
下列说法正确的是
A.图示“白菜—甘蓝”植株不能结子
B.愈伤组织有叶绿体,代谢类型是自养需氧型
C.上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程
D.“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是细胞全能性表达的结果
16.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是()
A.单倍体育种B.杂交育种c.人工诱变育种D.细胞工程育种
17.下列关于细胞工程的叙述,错误的是:
A.某种植物甲、乙两品种的体细胞杂种与甲、乙两品种杂交后代的染色体数目相同
C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
18.(05·
上海)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
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
19.(06.江苏)细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列不正确的是
A.分化发生在生物体的整个生命进程中
B.分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
C.未离体的体细胞不会表现出全能性
D.分化过程中遗传物质发生了改变
20.(08江苏高考)下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是
A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压
B.培养基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
二、多项选择题:
本大题包括小题,每小题有不止一个选项符合题意,全选对者得3分,其他情况不给分。
(每小题3分,共18分)
21.下列有关植物体细胞杂交的叙述,正确的是
A.用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体
B.诱导两种植物的原生质体融合,进而形成杂种细胞
C.植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物
D.植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍
22.与传统的杂交育种和诱变育种相比,通过基因工程和细胞工程等现代生物技术培育农作物新品种的优越性在于
A.克服远缘杂交的生殖隔离B.对农作物进行定向改良
C.育种周期较短D.不存在生态和进化安全性问题
23.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列需要的条件是
A.消毒灭菌B.适宜的温度C.充足的光照D.适宜的养料和激素
24.(04·
广东)下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是
A.叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞
B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
C.融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜
D.叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性
25.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。
目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。
这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程涉及细胞的:
A.有丝分裂B.分化C.减数分裂D.全能性
三、非选择题(共65分)
26.下图是植物组织培养的简略表示。
请据此回答:
(1)①表示,它能被培养成为④的根本原因是。
(2)②表示,它的特点是。
(3)若想制作人工种子,应该选用(填编号)。
(4)若①是花粉则④是,这项技术可用在上。
(5)若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成的④的叶片颜色是,这说明了根尖细胞。
(6)若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)。
27.人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体,它能像天然种子一样萌发生长。
人工种子的核心部分是被外层物包埋的具有类似种子胚功能的胚状体。
胚状体不同于一般种子的胚,是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物,所以又称“体细胞胚”或“花粉胚”。
胚状体在一定的条件下,可以通过胚胎发育过程形成植株。
胚状体可从悬浮培养的单细胞中得到,也可以通过试管培养的茎尖、芽尖、子房、花粉等获得。
将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中,便成了所谓的“人工种子”。
培育过程如下图所示。
请根据以上材料回答:
(1)人工种子是依据什么原理进行的?
。
(2)包埋胚状体的胶质可看作是种子的哪部分结构?
。
在植物的个体发育中这种结构来自。
(3)某二倍体植物基因型为DdTt,利用这种生物技术采用花药离体培养的方法,可培育成“花粉胚”,也可制成人工种子,这种种子萌发形成的个体称为,基因型为,从生殖类型看属于生殖。
(4)如果获取的外植体为植物的茎尖,通过①的处理可使细胞彼此分离,可加入()
A.15%的盐酸B.淀粉酶C.果胶酶D.胰蛋白酶
(5)②表示脱分化的过程,其实质是;
③表示再分化的过程,其实质是。
28(2007江苏)很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质,当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因(抗虫基因)转移到农作物中,以降低昆虫对农作物造成的危害。
20世纪90年代,美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。
下图为这一转基因玉米的主要培育过程。
(1)获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外,还可以。
将目的基因与运载体结合时必须用酶和DNA连接酶。
在基因工程中,常用的运载体有
等,而作为运载体必须具备相应的条件,例如应具有以便进行筛选。
(2)由转基因玉米细胞经过形成愈伤组织,然后发育成胚状体和试管苗。
若要制备转基因玉米的人工种子,可选择上述实验过程中的再包裹合适的。
29右图为两个种间植物细胞融合和再生植株的示意图。
请据图回答:
(一~八表示各个主要步骤)
(1)从步骤一到步骤二是植物细胞形成____________的阶段,其关键步骤技术是______________。
(2)从步骤二到步骤三一般要用 作为促融剂。
(3)步骤四为 过程。
(4)在形成再生植物的过程中与组织培养有相似之处的步骤是 ,理由是 。
(5)步骤八表示选择体细胞杂种植株,杂种植株在形态上表现为 ,其根本原因是 。
(6)该项研究解决了育种过程中的什么问题?
。
30.“白菜一甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和耐储藏等优点。
如图是“白菜一甘蓝”的杂交过程示意图。
请回答下列问题:
(1)在上述过程中,①过程常用的方法为。
(2)已知白菜细胞中含2X条染色体,甘蓝细胞中含有2Y条染色体,则杂种植株叶肉细胞中染色体数为,通常情况下,白菜和甘蓝杂交是不能成功的,原因是。
(3)过程②常用的化学试剂为;
若用于杂交的白菜和甘蓝的基因分别为AaBB、ccDd,在②过程中可获得哪几种类型的融合细胞?
(写出基因型)。
31.植物组织培养的培养基中加有激素,下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果;
请分析回答:
实验组别
1
2
3
4
激素种类及浓度关系
6—BA
6—BA﹥IBA
6—BA=IBA
6—BA﹤IBA
结果
组织块产生愈伤组织
愈伤组织分化出芽
愈伤组织不断生长
愈伤组织有长根趋势
(1)6—BA属于类激素,其作用:
。
(2)IBA属于类激素,在本实验中的作用是。
(3)在植物组织培养中,脱分化可用的激素组合是实验和实验中的激素浓度关系,再分化时可用的激素组合是实验和实验中的激素浓度关系。
(4)植物组织培养的培养基中,除激素外,还必须含有,它的成分至少应该含有、等。
(5)判断愈伤组织是否产生,依据是看是否产生了。
32.(09上海)(8分)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__________。
(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____________________________。
(3)在再分化阶段所用培养基中,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,来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,___________________________;
2)______________________________________________________________________;
3)______________________________________________________________________。
(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___________________________;
则植物激素X的名称是______________________________。
(5)生产上用试管苗保留植物的优良性状,其原因是____________________________________。
33.(08海南高考)某二倍体植物是杂合子,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:
(1)图中
表示的是该花粉培养过程中的过程,
表示的是过程,X代表的是,
表示的是过程,
表示的是诱导
过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中的种类及其浓度配比,最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为植株(甲)。
未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明为成熟花粉具有。
(3)对植株进行,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过
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植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为种。
花药培养在育种上的特殊意义是,从而开辟育种新途径。
34.(09山东)(8分)(生物一生物技术实践)
人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂苷。
利用细胞培养技术生产人参皂苷的大致流程如下:
请回答:
(1)配制诱导愈伤组织的固体培养基,分装后要进行。
接种前,要对人参根进行。
(2)用于离体培养的根切块,叫做。
培养几天后发现少数培养基被污染,若是有颜色的绒毛状菌落,属于污染;
若是有光泽的黏液状菌落,属于
污染。
(3)用少量酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在液体培养基中进行悬浮培养,可有效提高人参皂苷合成量。
(4)人参皂苷易溶于水溶性(亲水性)有机溶剂,从培养物干粉中提取人参皂苷宜选用
方法,操作时应采用加热。
答案
一、1.C2.A3.B4.B5.D6.A7.D8.B9.D10.C11.C12.D。
13.A14.D15。
D16.B17.A18.D19。
D20。
D
二、21.ABD22.ABC23.ABD24.AD25.ABD
三.26.答案:
(1)离体的植物器官、组织或
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 细胞 工程