1_1_4.专题二十六 细胞工程与胚胎工程.docx

北京曲一线图书策划有限公司 2024版《5年高考3年模拟》A版 专题二十六　细胞工程与胚胎工程 考点一　植物细胞工程 1. (2022浙江1月选考,7,2分)农作物秸秆的回收利用方式很多,其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。碎化秸秆中纤维所起的作用,相当于植物组织培养中固体培养基的(　　) A.琼脂+蔗糖 B.蔗糖+激素 C.激素+无机盐 D.无机盐+琼脂 答案　A　碎化秸秆作为食用菌栽培基质时,其富含的纤维一方面可用于维持基质的基本形态,另一方面在食用菌菌丝生长过程中被大量降解并提供碳源,故其作用相当于植物组织培养中固体培养基的琼脂和蔗糖,故选A。 2.(2022辽宁,14,2分)蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中,外植体切口处细胞被破坏,多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物,这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡,导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是(　　) A.花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中 B.适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变 C.在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变 D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体 答案　D　花青素等多酚类化合物通常存在于植物细胞的液泡中,在不同pH条件下使花和果实呈现不同的颜色,A正确;在组织培养过程中,适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率,可以剔除易褐变的细胞,减轻多酚类物质对培养物的毒害作用,B正确;培养基中添加合适的抗氧化剂可以抑制多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物,从而减少褐变,C正确;蓝莓成熟叶片中央液泡中富含多酚类化合物,易发生褐变,D错误。 3.(2022浙江6月选考,23,2分)下列关于菊花组织培养的叙述,正确的是(　　) A.用自然生长的茎进行组培(组织培养)须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒 B.培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换 C.组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富 D.不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株 答案　D　植物组织培养中对自然生长的茎进行消毒的步骤为“洗涤灵稀释液浸泡2 min→流水冲净→75%酒精消毒30 s→流水冲洗→10%次氯酸钠溶液消毒10 min或0.1%氯化汞溶液消毒5~7 min→无菌水多次冲洗”,A错误;用专用封口膜封口的目的是防止外界杂菌侵入,且保证瓶内外的气体交换,B错误;组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是其具有透气性和保水性,C错误。 易错辨析　器官发生途径和体细胞胚发生途径 器官发生途径为外植体→愈伤组织→激素诱导出组织器官(可以先诱导出芽,再诱导出根)→完整植株;体细胞胚发生途径为外植体→愈伤组织→激素诱导出胚状体→完整植株。 4.(2021北京,7,2分)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(　　) A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 答案　C　簇毛麦与普通小麦是两个物种,存在生殖隔离,A正确;在将杂种幼胚离体培养时,幼胚先脱分化形成愈伤组织,继而再分化出根、茎和叶,长成新植株,B正确;形成的新植株含28条染色体,其中有7条染色体来自簇毛麦,有21条染色体来自普通小麦,在减数分裂过程中,染色体不能正常联会,C错误;杂种植株的染色体加倍后,每一条染色体都有与其相同的染色体,在减数分裂过程中,染色体可以正常联会,进而产生可育后代,D正确。 5.(2020山东,13,2分)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B.过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂 C.过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合 D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段 答案　C　分析题图可知,①过程是去除植物细胞的细胞壁,该过程需要使用纤维素酶和果胶酶处理细胞,A正确;结合题干信息分析,过程②的目的是使中间偃麦草原生质体中的染色体发生断裂,断裂后的染色体片段可能能保留在杂种植株中,从而可能培养出耐盐小麦,B正确;过程③是原生质体融合的过程,该过程必须借助一定的技术手段进行人工诱导,而人工诱导的方法有物理法和化学法,灭活的病毒用于动物细胞融合,C错误;结合题干信息和题图中②的处理,可推断耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段,D正确。 6.(2019北京理综,4,6分)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述,错误的是(　　) A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞 B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定 C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株 D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体 答案　D　本题借助育种相关知识,考查考生运用所学知识,分析某些生物学问题、作出合理判断的能力;试题通过抗甲、乙病害的植物新品种的培育,体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。基因工程中需将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞,A正确;通过接种病原体,可在个体生物学水平上对转基因的植株进行抗病性鉴定,B正确;在花粉离体培养过程中,生长素与细胞分裂素的比例影响脱分化与再分化过程,调整培养基中生长素与细胞分裂素比例有利于获得F1花粉再生植株,C正确;经花粉离体培养获得的若干再生植株均为单倍体,D错误。 7.(2018天津理综,2,6分)芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是(　　) A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导 B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程 C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX D.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组 答案　C　本题以考查育种的相关知识为背景,考查学生获得信息、解决问题的能力,体现了对科学思维素养中归纳与概括、模型与建模等方法解决生命现象及规律的考查。植物组织培养过程中,可利用植物生长调节剂调节愈伤组织的形成与分化,A正确;由花粉形成单倍体幼苗乙、丙的过程包括脱分化、再分化两个阶段,B正确;雄株丁的亲本乙、丙由雄株的花粉经单倍体育种培育而来,只有植物乙、丙的性染色体组成为XX、YY时,雄株丁的性染色体组成才为XY,C错误;雄株丁的培育过程中经历了减数分裂产生花粉的过程,该过程中发生了基因重组,D正确。 知识拓展　植物激素在植物组织培养中的作用 植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素两者用量的比例影响植物细胞的分化方向。生长素用量比细胞分裂素用量比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成。 8.(2018江苏单科,8,2分)花药离体培养是重要的育种手段。如图是某二倍体植物花药育种过程的示意图,下列叙述正确的是(　　) A.为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡30 min B.过程②的培养基中需添加较高浓度的细胞分裂素以利于根的分化 C.过程③逐步分化的植株中可筛选获得纯合的二倍体 D.过程④应将炼苗后的植株移栽到含有蔗糖和多种植物激素的基质上 答案　C　本题主要考查花药离体培养的相关知识。为了防止微生物污染,过程①所用的花药需在70%乙醇中浸泡约30 s,A错误;过程②的培养基中生长素与细胞分裂素的比值适中,且生长素含量高于细胞分裂素时,有利于根的分化,B错误;进行过程③的愈伤组织经过了秋水仙素的处理,故其分化后的植株中可筛选获得纯合的二倍体,C正确;经炼苗后的幼苗是能进行光合作用且能独立进行代谢的植株,故幼苗的生长基质中不用添加蔗糖和多种植物激素,D错误。 9.(2013江苏单科,11,2分)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可应用多种技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是(　　) A.利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C.采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 答案　B　本题考查对获得大量优质苗的多种技术手段的分析。为了使优质苗的生物性状不发生性状分离,可采用茎段扦插诱导生根技术快速育苗,也可采用将幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上的方法或用茎尖或幼叶等部位的组织进行植物组织培养获得大量优质苗;花粉粒是减数分裂的产物,利用花粉粒离体培养得到的是单倍体苗,其高度不育,且会发生性状分离,因此B项方案不能选用。 10.(2012广东理综,2,4分)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是(　　) A.组织培养　　　B.细胞杂交 C.显微注射　　　D.核移植 答案　A　本题主要考查现代生物技术应用的相关知识。由于植物分生组织中病毒很少或没有病毒,常用茎尖通过组织培养技术培育脱毒苗;细胞杂交通常用于培育杂种个体;显微注射技术常用于基因工程,培育转基因生物;核移植技术常用于培养克隆动物。故只有A选项符合题意。 11.[2022浙江6月选考,29(二),8分]回答与植物转基因和植物克隆有关的问题: (1)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中,通常要使用抗生素,其目的一是抑制　　　　生长,二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度　　　　时,通常会出现较多假阳性植株,因此在转基因前需要对受体进行抗生素的　　　　检测。  (2)为提高培育转基因植株的成功率,植物转基因受体需具有较强的　　　　能力和遗传稳定性。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测,可通过观察细胞内　　　　形态是否改变进行判断,也可通过观察分裂期染色体的　　　　　　　　,分析染色体组型是否改变进行判断。  (3)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和　　　　　长短等有关。同时也与受体的取材有关,其中受体为　　　　时全能性表达能力最高。  答案　(每空1分)(1)农杆菌　过低　敏感性　(2)再生　细胞核　形态特征和数量　(3)培养时间　受精卵 解析　(1)农杆菌一般不携带抗生素抗性基因,基因工程操作中,常将目的基因插入Ti质粒(经人工改造,含抗生素抗性基因)的T-DNA中,再将重组质粒转入农杆菌中,这样使用含相应抗生素的培养基培养可以抑制不含重组质粒的农杆菌的生长,从而筛选出携带重组质粒的农杆菌。当选择培养基中抗生素浓度过低时,会导致抗生素不足以抑制不含抗性基因的细胞的生长繁殖,从而出现较多的假阳性植株,因此在转基因前需要对受体进行抗生素的敏感性检测。(2)植物转基因受体获得目的基因后需培养成完整植株并可使目的基因稳定存在并遗传给下一代等,因此转基因受体需具有较强的再生能力和遗传稳定性。受体细胞的遗传物质主要分布在细胞核中,通过观察细胞核的形态是否改变,可对受体细胞的遗传稳定性进行早期检测;染色体是遗传物质的主要载体,通过观察分裂期染色体的形态特征和数量,分析染色体组型是否改变也可对受体细胞遗传稳定性进行早期检测。(3)植物转基因受体全能性的表达程度受多种因素的影响,如培养环境、继代次数、培养时间长短、受体的取材部位和基因型等。一般来说,选取的受体分化程度越低,全能性表达能力越高,选择受精卵作为受体时全能性表达能力最高。 12.[2021浙江1月选考,29(二),8分]三叶青为蔓生的藤本植物,以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻,以及生态环境的破坏和过度的采挖,目前我国野生三叶青已十分珍稀。 (1)为保护三叶青的　　　　多样性和保证药材的品质,科技工作者依据生态工程原理,利用　　　　技术,实现了三叶青的林下种植。  (2)依据基因工程原理,利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片,叶片产生酚类化合物,诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成　　　　　　　和限制性核酸内切酶等,进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段(T-DNA)。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上,T-DNA上rol系列基因表达,产生相应的植物激素,促使叶片细胞持续不断地分裂形成　　　　,再分化形成毛状根。  (3)剪取毛状根,转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次　　　　培养,培养基中添加抗生素的主要目的是　　　　　　　　。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养,通过控制摇床的　　　　和温度,调节培养基成分中的　　　　　　　　　　　　　　　　,获得大量毛状根,用于提取药用成分。  答案　(1)遗传　间种　(2)DNA聚合酶　愈伤组织　(3)继代　杀灭发根农杆菌　转速　营养元素以及生长调节剂的种类和浓度 解析　(1)三叶青具有遗传多样性。在林下种植三叶青,利用了间种技术。(2)利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片,叶片产生的酚类化合物可诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因的表达,进而能从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段(T-DNA片段),因此推测vir系列基因表达形成了DNA聚合酶和限制性核酸内切酶等。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上后,其上的rol系列基因表达产生相应的植物激素,促使叶片细胞先脱分化形成愈伤组织,然后再分化形成毛状根。(3)将剪取的毛状根转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养,培养基中添加抗生素的主要目的是杀灭发根农杆菌。将毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养,通过控制摇床的转速和温度,调节培养基成分中的营养元素和植物生长调节剂的种类和浓度,可获得大量毛状根,用于提取药用成分。 13.(2020天津,15,10分)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时,参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。 品种B组织 培养阶段 细胞分裂素 浓度(μmol/L) 生长素 浓度(μmol/L) Ⅰ　诱导形成愈伤组织 m1 n1 Ⅱ　诱导形成幼芽　　 m2 n2 Ⅲ　诱导生根　　　　 m3 n3 据表回答: (1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是　　　　阶段。  (3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1>2.0),以0.5 μmol/L为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为　　　　　μmol/L。  (4)Ⅲ阶段时,科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μmol/L的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果,原因是处理幼芽时,选用低浓度生长素时的处理方法为　　　　　　　　　　　　,选用高浓度生长素时的处理方法为　　　　　　　　　　。  (5)在　　　　阶段用秋水仙素对材料进行处理,最易获得由单个细胞形成的多倍体。  答案　(1)细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织　(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ　(3)m1+1.0　(4)浸泡法(长时间处理)　沾蘸法(短时间处理)　(5)Ⅰ 解析　(1)在植物组织培养时,一般选茎尖、幼叶等作为外植体的原因是这些部位的细胞分化程度低,容易诱导其脱分化形成愈伤组织。(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达,在形成愈伤组织、幼芽、根的过程中都有细胞分化,所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段都发生了基因的选择性表达。(3)为了确定品种A的Ⅰ阶段细胞分裂素的最适浓度,以品种B的激素配比为参照,m1>2.0,以0.5 μmol/L为梯度设计5个浓度水平实验,即m1-1.0、m1-0.5、m1、m1+0.5、m1+1.0,所以最高浓度为m1+1.0。(4)生长素处理幼芽生根的方法有很多,比较简单的两类方法是浸泡法和沾蘸法,前者是把幼芽浸泡在配好的生长素溶液中,要求生长素溶液的浓度较低;后者是要求幼芽在浓度较高的生长素溶液中蘸一下,处理时间较短。(5)秋水仙素诱导多倍体的原理主要是抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向两极,从而引起染色体数目加倍,形成多倍体。Ⅰ阶段形成愈伤组织的过程中细胞发生了脱分化,分裂能力较强,所以更易获得多倍体。 14.[2020浙江7月选考,29(二),9分]回答与基因工程和植物克隆有关的问题: (1)天然农杆菌的Ti质粒上存在着一段DNA片段(T-DNA),该片段可转移并整合到植物细胞染色体上。为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选,设计重组Ti质粒时,应考虑T-DNA中要有可表达的目的基因,还需要有可表达的　　　　　　。  (2)结合植物克隆技术进行转基因实验,为获得转基因植株,农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、　　　　　　　　及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。若植物材料对农杆菌不敏感,则可用　　　　　的转基因方法。  (3)利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得丛状苗的过程相比,前者总培养时间　　　,且不经历　　　　过程,因而其遗传性状稳定,是大多数植物快速繁殖的常用方法。  (4)与发芽培养基相比,配制转基因丛状苗生根培养基时,可根据实际情况适当添加　　　　,促进丛状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成　　　　　　,最终形成根。还可通过改变MS培养基促进生根,如　　　(A.提高蔗糖浓度　B.降低培养基浓度　C.提高大量元素浓度　D.不添加琼脂)。  答案　(1)抗性基因　(2)全能性表达充分　显微注射　(3)短　脱分化　(4)生长素　根的分生组织　B 解析　(1)利用农杆菌转化法培育转基因植物时,为便于检测Ti质粒中的T-DNA片段是否成功导入植物细胞,T-DNA中既要有可表达的目的基因,也要有可表达的抗性基因。(2)为获得转基因植株,农杆菌侵染的宿主一般要选用易被农杆菌侵染,同时性状优良、具有较高的遗传稳定性和全能性表达充分的植物材料。转基因植株培育中,还可采用显微注射的方法导入目的基因。(3)利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程不经历愈伤组织阶段,因此不经历脱分化的过程,其总培养时间较短。(4)与发芽培养基相比,生根培养基中可适当添加生长素,从而促进丛状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成根的分生组织,最终形成根。还可通过降低MS培养基的浓度促进生根,植物通过根的生长从外界获取更多养分。 15.(2019课标全国Ⅲ,38,15分)培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。 回答下列问题。 (1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,这是因为植物细胞具有　　　　　　　　　。  (2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是　　　　　　　　　　　　　　。  (3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在新的培养基上愈伤组织通过细胞的　　　　过程,最终可形成试管苗。  (4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)经组织培养得到的植株,一般可保持原品种的　　　　,这种繁殖方式属于　　　　繁殖。  答案　(1)全能性(或答:形成完整植株所需的全部基因)　(2)形成层容易诱导形成愈伤组织　(3)诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同　分化(或答:再分化)　(4)诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用　(5)遗传特性　无性 解析　本题借助胡萝卜根组织块的组织培养的相关知识,考查考生理论联系实际、综合运用所学知识解决生物学问题的能力;试题通过对组织培养流程的分析考查了科学思维素养。(1)植物细胞具有全能性,利用已分化的植物细胞通过植物组织培养可以培养成完整植株。(2)形成层细胞分化程度低,全能性较高,更容易诱导形成愈伤组织,进而获得完整植株。(3)愈伤组织的形成和试管苗的分化需要不同的生长素与细胞分裂素比例,因此诱导愈伤组织的形成阶段到分化阶段需要不同的培养基。愈伤组织通过再分化过程,最终可形成试管苗。(4)叶绿素的形成需要光,试管苗的发育也需要光,因此试管苗的诱导阶段需要光照。(5)通过植物组织培养获得植株的方式是无性繁殖的一种,可以保持原品种的遗传特性。 知识拓展　组织培养得到植株的两种常见途径 (1)愈伤组织形成后经诱导发芽形成丛状苗,再生根形成植株;(2)愈伤组织形成后经液体悬浮培养得到单个细胞,诱导形成胚状体再形成植株。 16.(2017海南单科,31,15分)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题: (1)以该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,均能获得试管苗,其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到　　　　　　　　。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是　　　　　　　　　　(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。  (3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是　　　　　　　　　。A中的愈伤组织是叶肉细胞经　　　　形成的。  (4)若该种植物是一种杂合体的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时,　　　　(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的植株　(2)葡萄糖、果糖　具有完整的细胞核　(3)细胞分裂素、生长素　脱分化　(4)不能　对杂合体的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株 解析　(1)植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。(2)蔗糖水解后可得到葡萄糖、果糖。若用细胞作为材料进行培养获得幼苗,细胞必须具有完整的细胞核,才具有发育为完整个体的一整套遗传信息。(3)影响植物组织培养的两种主要激素是细胞分裂素和生长素。愈伤组织是叶肉细胞经脱分化形成的。(4)对杂合体而言,花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,故组织培养得到的植株基因型不同于原植株,不能保留亲本性状。 17.(2015天津理综,7,15分)DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本,利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。 亲本藻 优势代 谢类型 生长速率 [g/(L·天)] 固体培养基 上藻落直径 DHA含 量(‰) A藻 自养 0.06 小 0.7 B藻 异养 0.14 大 无 据表回答: (1)选育的融合藻应具有A藻　　　　　　　　　与B藻　　　　的优点。  (2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻,其目的是获得　　　　　　　　。  (3)通过以下三步筛选融合藻,步骤　　　　可淘汰B藻,步骤　　　　可淘汰生长速率较慢的藻落,再通过步骤　　　　获取生产所需的融合藻。  步骤a:观察藻落的大小 步骤b:用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养 步骤c:测定DHA含量 (4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验,结果如图。 ①甲组条件下,融合藻产生[H]的细胞器是　　　　　　;丙组条件下产生ATP的细胞器是　　　　　　。  ②与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是在该培养条件下　。  甲、乙两组DHA产量均较高,但实际生产中往往采用甲组的培养条件,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)产生DHA、自养特性　快速生长 (2)原生质体　(3)b　a　c　(4)①线粒体、叶绿体　线粒体　②融合藻既能光能自养又能异养　融合藻利用光能和简单的无机物即能生长,不需添加葡萄糖,可降低成本,也可防止杂菌生长 解析　(1)根据题干信息“利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻”及表中信息可推断,融合藻应既具有A藻的“自养”和“产DHA”的特点,又具有B藻“快速生长”的优点。(2)诱导融合前需利用纤维素酶去掉两种藻的细胞壁,从而获得原生质体。(3)由于B藻是异养生物,只能利用有机碳源,故通过步骤b可以淘汰B藻。由于A藻生长慢、藻落小而B藻生长快、藻落大,可以通过步骤a观察藻落大小淘汰生长速率较慢的藻落。最后通过步骤c测定DHA含量较高的藻落即为生产所需的融合藻。(4)①分析坐标图可知,甲组的融合藻既能进行光合作用又能进行呼吸作用,因此,产生[H]的细胞器有叶绿体和线粒体。丙组融合藻在黑暗中产生ATP的细胞器是线粒体。②乙组融合藻既能利用光能又能利用葡萄糖,属于既能光能自养又能异养的生物,因此乙组培养条件下融合藻较甲、丙两组生长快。实际生产中采用甲组的培养条件而不采用乙组培养条件的原因是:甲组融合藻在不添加葡萄糖的情况下就能利用光能和简单的无机物生长,因此降低了成本,也可防止杂菌生长。 18.(2014江苏单科,29,9分)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题: (1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为　　　　。  (2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12 d后下降的原因有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;培养液中蔗糖的作用是　　　　、　　　　。   (3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经　　　　处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶和　　　　酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为8n的细胞,合理的解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。   (4)为了更好地获得次生代谢产物,生产中采用植物细胞的固定化技术,其原理与酵母细胞固定化类似。下列说法正确的有　　　　(填序号)。  ①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋 ②必须在光照条件下培养 ③培养过程中需通空气 ④固定化后植物细胞生长会变慢 答案　(9分)(1)脱分化　(2)蔗糖浓度下降,pH降低　提供能源　调节渗透压 　(3)秋水仙素(低温)　果胶　经加倍到4n的细胞处于有丝分裂后期　经加倍到8n的细胞处于有丝分裂中期　(4)①③④ 解析　(1)外植体经脱分化可形成愈伤组织。(2)分析坐标曲线图,可见12d后培养液中的蔗糖浓度已降至较低,pH也有所下降,因此使得细胞生命活动受阻,细胞干重减小。培养液中的蔗糖可为培养的细胞提供能源,又可调节培养液的渗透压。(3)二倍体愈伤组织经秋水仙素、低温等人工诱导处理,可产生染色体数目加倍的细胞。植物细胞之间除纤维素外,还存在果胶层,因此可利用纤维素酶和果胶酶解离愈伤组织。愈伤组织细胞(2n)经人工诱导后,细胞中染色体数目加倍成4n,染色体数为4n的细胞进行有丝分裂,处于有丝分裂后期的细胞中染色体数为8n;若加倍到4n的细胞经诱导后继续加倍形成染色体数为8n的细胞,这样的细胞再进行有丝分裂,在中期时会看到染色体数为8n的细胞。(4)通过愈伤组织获得次生代谢产物时,需选择生长旺盛的细胞,由于植物细胞进行需氧呼吸,培养过程需通入空气。愈伤组织细胞没有叶绿体,不进行光合作用,不需光照。植物细胞固定化后,与外界环境的物质交换能力降低,生长变慢。 19.(2013天津理综,9,15分)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。流程如下图。 据图回答下列问题: (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。如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)黑腐病菌 解析　(1)去除细胞壁获得原生质体需要用纤维素酶和果胶酶处理。(2)根细胞不含叶绿体,叶肉细胞含有叶绿体,因此通过PEG诱导融合的杂种细胞应含有叶绿体,以此作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体失去了细胞壁的保护作用,因此原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇,使原生质体处于等渗溶液中,以维持原生质体正常形态。原生质体经过细胞壁再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)要判断染色体变异的类型,应剪取再生植株、花椰菜和黑芥植株的根尖,通过解离、漂洗、染色、制片等过程制成装片,然后进行显微观察比较染色体的形态和数目。(5)根据两亲本的差异性条带,可知再生植株1、2和4既有花椰菜的条带,又有黑芥的条带,因此再生植株1、2和4一定为杂种植株。(6)要筛选出高抗性的杂种植株,应进行相应的病原体接种实验,即接种黑腐病菌。 20.(2013课标全国Ⅱ,40,15分)甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。 回答下列问题: (1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用　　　　酶和　　　　酶去除细胞壁,获得具有活力的　,  再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成　　　　组织,然后经过　　　　形成完整的杂种植株。这种培育技术称为　　　　　　　　。  (2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。假设甲与乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的　　　　　　　　　　等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。  答案　(15分)(1)纤维素(1分)　果胶(1分)　原生质体(2分)　愈伤(2分)　再分化(或分化)(2分)　植物体细胞杂交技术(1分) (2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(2分,其他合理答案也给分)　在减数分裂过程中,前者染色体联会异常,而后者染色体联会正常(3分,其他合理答案也给分) (3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽(1分,答对其中一个即给分) 解析　本题主要考查植物细胞工程的相关知识。(1)植物体细胞杂交技术的流程是先用纤维素酶和果胶酶将植物细胞最外层的细胞壁去除,获得具有活力的原生质体,然后将甲、乙植物的原生质体用化学诱导剂诱导融合,形成融合细胞,再将融合细胞诱导脱分化,进一步培养形成愈伤组织,最后经过再分化形成完整的杂种植株。(2)在植物体细胞杂交过程中,甲、乙两种植物的二倍体体细胞融合为四倍体细胞,四倍体细胞经组织培养形成四倍体植株,此植物体细胞由于含有三个或三个以上的染色体组,因此属于多倍体。此四倍体由于含有2个甲植物的染色体组和2个乙植物的染色体组,减数分裂时联会正常,可育。而甲、乙有性杂交的后代细胞中含1个甲植物的染色体组和1个乙植物的染色体组,减数分裂时联会紊乱,不可育。(3)可将经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等材料用人工薄膜包装后制成人工种子,这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。 21.(2012课标,39,15分)为了探究6-BA和IAA对某菊花品种茎尖外植体再生丛芽的影响,某研究小组在MS培养基中加入6-BA和IAA,配制成四种培养基(见下表),灭菌后分别接种数量相同、生长状态一致、消毒后的茎尖外植体,在适宜条件下培养一段时间后,统计再生丛芽外植体的比率(m),以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n),结果如下表。 培养基编号 浓度/mg·L-1 m/% n/个 6-BA IAA 1 0.5 0 76.7 3.1 2 0.1 77.4 6.1 3 0.2 66.7 5.3 4 0.5 60.0 5.0 回答下列问题: (1)按照植物的需求量,培养基中无机盐的元素可分为　　　　和　　　　两类。上述培养基中,6-BA属于　　　　类生长调节剂。  (2)在该实验中,自变量是　　　　,因变量是　　　　　　　　　　,自变量的取值范围是　　　　　　。  (3)从实验结果可知,诱导丛芽总数最少的培养基是　　　　号培养基。  (4)为了诱导该菊花试管苗生根,培养基中一般不加入　　　　(填“6-BA”或“IAA”)。  答案　(1)大量元素　微量元素　细胞分裂素　(2)IAA浓度　再生丛芽外植体的比率(m)和再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)　0~0.5 mg·L-1　(3)1　(4)6-BA 解析　本题考查植物组织培养的相关知识。(1)植物组织培养常用MS培养基,其中,无机盐的元素可分为大量元素和微量元素两类,前者如N、P、K、Ca、Mg、S等,后者如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo等。MS培养基中还常需要添加能诱导细胞分裂、脱分化、再分化的生长素和细胞分裂素,常用的生长素有2,4-D、IAA、NAA等,常用的细胞分裂素有6-BA、KT等。(2)该实验中,各组6-BA浓度均为0.5 mg·L-1,IAA的浓度不相同,故自变量为IAA浓度,IAA浓度范围为0~0.5 mg·L-1。据表可知,该实验因变量是再生丛芽外植体的比率(m)以及再生丛芽外植体上的丛芽平均数(n)。(3)由表格中的数据可知,1号培养基诱导丛芽总数最少。(4)生长素常用于诱导细胞分裂和根的分化,6-BA一般用于诱导植物的愈伤组织分化出丛芽,故诱导菊花试管苗生根,培养基中一般不加入6-BA。 考点二　动物细胞工程 1.(2022山东,15,2分)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是(　　)