【浙科版】2014届高考生物一轮复习知识巩固学案:第34讲《克隆技术》

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【浙科版】2014届高考生物一轮复习知识巩固学案:第34讲《克隆技术》

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第34讲 克隆技术
[考纲要求] 
1.植物的克隆(Ⅰ)。
2.动物的克隆(Ⅰ)。
考点一 聚焦植物组织培养技术
1.梳理植物组织培养程序
配制培养基:配制含有适当营养物质和植物生长调节剂的半固体培养基。

切取消毒的组织块。
 ↓
获得愈伤组织:由相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织。
 ↓
诱导新植株
2.写出全能性表达的条件
(1)离体、无菌;
(2)一定的营养物质;
(3)植物生长调节剂。
易错警示 植物组织培养易错点
(1)幼嫩的组织脱分化较为容易,如茎尖、根尖、形成层细胞易脱分化,而植物的茎、叶和成熟的组织则较难。
(2)对外植体要进行消毒处理,而对各种器械要彻底灭菌。
(3)植物组织培养中用到的有机碳源一般为蔗糖,用葡萄糖也可以,但后者的成本高。
(4)不同细胞的全能性不同,具体表现为:受精卵>生殖细胞>体细胞,离体细胞的全能性表达与分化程度呈负相关,但生殖细胞特殊。
(5)脱分化形成愈伤组织的过程不需要光,再分化过程需要光,因为愈伤组织利用有机营养成分,而试管苗需要进行光合作用以自养。
(6)植物组织培养中不同培养阶段培养基含有的激素不同,因为培养的目的不同(生根或生芽)。
1.下列有关细胞全能性的叙述,不正确的是 (  )
A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高
B.生物体内的体细胞由于细胞分化,全能性不能表达
C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性最高
D.植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性
答案 C
解析 受精卵是个体发育的起点,在自然条件下,通过细胞的分裂、分化形成完整的个体,所以全能性最高;体细胞都是由受精卵通过有丝分裂形成的,都含有发育成完整个体所必需的全部基因,理论上讲都应该具有全能性,但由于细胞分化,基因在不同的细胞中选择性表达,因而体细胞并没有表现出全能性;卵细胞在一定条件下,可以发育成新个体,但与受精卵不同,卵细胞的分化程度很高;分化的植物细胞尽管具有全能性,但要表达必须在一定条件下离体培养。
2.下图表示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后,在一定的条件下,形成试管苗的培育过程,请据图回答下列问题:
(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物,激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是__________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是__________________,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞________等。
(3)此过程需要无菌操作,主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因________的结果。
答案 (1)无机物 生长素 (2)植物细胞的全能性 有丝分裂 分化 (3)培养基 芽发育成叶,叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件 (4)选择性表达
解析 植物组织培养是用离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基中,培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物,还有供调节细胞分裂、分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育成试管苗,脱分化阶段细胞进行有丝分裂,再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗,此阶段需要光照,原因是叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件。
1.脱分化和再分化的比较
比较内容 脱分化 再分化
过程 外植体→愈伤组织 愈伤组织→幼苗
形成体特点 排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞 有根、芽
需要条件 a.离体b.适宜的营养c.生长素/细胞分裂素的比例适中d.不需光 a.离体b.适宜的营养c.生长素/细胞分裂素的比例高或低诱导生根或生芽d.光照
2.植物组织培养
考点二 植物克隆技术及应用
1.原生质体培养
植物细胞原生质体新植株
2.说出植物克隆技术的应用
(1)转基因植株培育。
(2)细胞次生代谢产物的生产。
(3)单倍体育种。
(4)诱发、筛选突变体。
易错警示 植物细胞工程易错点
(1)对植物体细胞杂交和有性杂交辨析不清
①植物体细胞杂交:若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合,A含有2X条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb,B含有2Y条染色体,2个染色体组,其基因型为ccDd,则新植株应为四倍体,其体细胞中染色体数为2X+2Y,基因型为AabbccDd。从中不难看出,体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞,不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。
②植物有性杂交的结果:子代细胞中染色体数、基因型分别为“X+Y”、“AbcD”或“abcD”或“Abcd”或“abcd”,即先减半再相加。
③有性生殖过程中符合孟德尔遗传规律,而植物体细胞杂交不符合孟德尔遗传规律。
(2)利用植物组织培养生产细胞产物时,有时只需将外植体培养到愈伤组织,从愈伤组织中获取产物。
(3)人工种子发育初期需要的营养物质由人工胚乳提供。
3.以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析不正确的是 (  )
A.图中①过程发生的化学变化是纤维素和果胶水解
B.经过②和③过程形成的c细胞只有AABB这一种类型
C.过程②一般使用聚乙二醇作为诱导剂
D.过程④和⑤分别是脱分化和再分化
答案 B
解析 将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养,经过细胞融合,c的细胞类型包括没有融合的细胞、相同细胞的融合和不同细胞的融合,即AA、BB、AAAA、BBBB、AABB。
4.如图是利用基因型为AaBb的某二倍体植物作为实验材料所做的一些实验示意图,请分析回答:
(1)途径1、2、3中①②过程所采用的生物技术是__________________。
(2)由途径1形成的植株B的基因型有____________,植株B成熟时不可育的原因是
________________________________________________________________________。
使植株B可育的方法是____________________________________________________。
(3)从植株A到植株C的培育过程,需要发挥调控作用的植物激素至少有____________和 ____________。
(4)一般情况下,相同发育程度的植株C与植株D的性状____________(“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(5)在相同条件和相同发育程度的情况下,植株D的表现型与植株A相同的可能性为____________。
答案 (1)植物组织培养 (2)AB、Ab、aB、ab 减数分裂时染色体联会紊乱,不能形成正常的生殖细胞 幼苗期用秋水仙素处理,使染色体数目加倍 (3)细胞分裂素 生长素 (4)相同 (5)100%
解析 (1)实验中选用花药或植物体细胞离体培养后获得新植株,该项技术称为植物组织培养。(2)植株A的基因型为AaBb,经减数分裂形成的花粉粒有AB、Ab、aB、ab四种,花粉粒经植物组织培养形成的植株B也有AB、Ab、aB、ab四种基因型,均为单倍体植株,由于不能形成正常的生殖细胞而不可育,若使植株B可育常采取用秋水仙素处理使染色体数目加倍的方法。(3)植物组织培养中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。(4)植株C、D具有相同的基因组成,相同条件和相同发育程度的情况下,它们的性状表现相同。(5)植株D由植株A的花药壁(属于体细胞)经组织培养发育而成,属于无性生殖,不发生基因重组,故二者表现型应完全相同。
1.获得原生质体的方法
利用酶的专一性,用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁。
2.植物体细胞杂交
考点三 动物细胞培养
1.梳理动物细胞培养的过程
从动物胚胎或幼龄动物组织切片中切取小片样品
  ↓机械消化或胰酶消化
单个细胞悬浮液 
↓转入特殊培养液,原代培养
原代培养物细胞株
  ↓分装到多个瓶,传代培养
细胞系
↓选择或纯化
细胞株
2.比较细胞系和细胞株
(1)细胞系
(2)细胞株:从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞,一般具有恒定的染色体组型、同功酶类型、病毒敏感性和生化特性等。
(3)二者区别:细胞系泛指可传代的细胞,细胞株是具有特殊性质的细胞系。
易错警示 关于动物细胞培养的3个易错点
(1)胰蛋白酶可以使细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分分解,使动物组织分解为单个细胞。此时不能选用胃蛋白酶,原因是胃蛋白酶需要在酸性条件下发挥作用,而酸性溶液会对细胞造成伤害。
(2)动物细胞培养不能体现动物细胞的全能性
因为动物细胞培养只能获得动物细胞或动物组织,不能获得动物个体。
(3)区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。贴壁生长到一定程度需要用胰蛋白酶处理,然后再分瓶培养,原代培养结束,开始了传代培养。
5.关于动物细胞培养,下列叙述错误的是 (  )
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B.将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞
C.在培养瓶中要定期用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离,制成悬浮液
D.动物细胞培养只能传至50代左右,所培育的细胞会衰老死亡
答案 D
解析 进行动物细胞培养时,选取胚胎或幼龄动物的器官或组织是因为它们的分裂能力较强。动物组织细胞间含有一定量的弹性纤维等蛋白质,易被胰蛋白酶催化分解,从而使细胞分散开来。当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就会停止分裂增殖,需定期用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离下来,制成细胞悬浮液。动物细胞培养传至50代左右,部分细胞的遗传物质可能会发生改变,并且带有癌变的特点,能在培养条件下无限制地分裂下去。
1.动物细胞培养的条件
(1)无菌、无毒的环境。
(2)营养:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、核苷酸、血清、血浆等。
(3)适宜的温度和pH。
(4)气体环境:氧气和二氧化碳。氧气可以满足细胞呼吸的需要,二氧化碳可以维持培养液一定的pH。
2.植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理 细胞的全能性 细胞增殖
培养基性质 固体培养基 液体培养基
培养基特有的成分 蔗糖、植物激素 葡萄糖、血清、血浆
培养结果 植物体 细胞株、细胞系
考点四 聚焦动物细胞克隆技术
1.理解细胞克隆
(1)概念:把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。
(2)基本要求:必须保证克隆来源于单个细胞。
(3)克隆结果:克隆后的细胞群称为纯系,特点是遗传性状均一,表现性状相似。
(4)提高成功率的措施
2.梳理动物细胞全能性的表现程度
(1)受精卵具有全能性;
(2)多能细胞具有分化出多种组织细胞的潜能;
(3)单能细胞只能分化为一种细胞;
(4)高度分化的细胞不再分化为其他细胞。
3.分析动物难以克隆的根本原因
动物的个体发育过程中,细胞分化使得细胞发生了基因的差异表达,细胞基因组中基因的活动很不安全。
4.理解核移植及克隆羊的诞生
(1)核移植:利用一个细胞的细胞核来取代另一细胞中的细胞核,形成一个重建的“合子”。
(2)动物的克隆繁殖
(3)克隆实验证明的结论
①高度分化的细胞核具有发育的全能性;
②细胞质具有调控细胞核发育的作用。
(4)胚胎细胞核移植成功率远高于成体细胞。
易错警示 克隆技术的4个易错点
(1)克隆过程中,仅涉及细胞的有丝分裂,所以后代细胞遗传性状均一,表现性状相似。
(2)选择卵母细胞作为核移植的受体细胞,主要是因为其细胞质中含有使已分化的细胞核恢复分裂的物质,其次是其细胞较大,含有较多的营养物质,能满足早期胚胎发育的需要。
(3)核移植过程中供体理论上是提供细胞核,但操作过程中可以把整个体细胞注入去核的卵母细胞中去,原因是体细胞体积相对较小,取核难度较大,另外细胞膜对核融合的障碍性较小。
(4)克隆技术分三个层次
①分子水平的克隆:DNA分子复制;
②细胞水平的克隆:植物细胞培养和动物细胞培养。
③个体水平的克隆:动物克隆繁殖(核移植)、扦插等。
6.如图为某哺乳动物生殖过程示意图(b为卵细胞),下列相关叙述中,不正确的是 (  )
A.动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B.动物个体②的产生方式表明,高度分化的动物细胞的细胞核也具有发育为完整个体的
潜在能力
C.按照动物个体②的产生方式,后代的性别比仍为1∶1
D.产生图中a、b、c三种细胞的方式,仅c为有丝分裂
答案 C
解析 图示中动物个体①为有性生殖产生的,后代性别比为1∶1,而动物个体②为核移 植产生的克隆动物,其性别与供核供体的性别一致。
1.动物细胞克隆
(1)技术基础:动物细胞培养。
(2)细胞特点:来源于一个单细胞;细胞遗传性状均一,表现性状相似。
2.核移植
(1)克隆原理:动物细胞核具有全能性。
(2)克隆技术:核移植和胚胎移植。
(3)克隆繁殖:无性繁殖。
(4)应用:遗传疾病的治疗、优良品种的培育、物种的优化、濒危动物的保存等。
1.(2010·浙江卷,6)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是 (  )
答案 B
解析 细胞分裂素促进细胞分裂,诱导芽的分化;生长素可以促进不定根、侧根的形成;此题中虽然培养基中没有植物激素,但是植物幼苗叶片本身可以产生生长素,而细胞分裂素的产生部位在根尖,所以细胞分裂素不能产生,所以植物能够在一段时间后长出少量的根而不会出芽。
2.(2011·上海卷,22)下列关于植物组织培养的表述,错误的是 (  )
A.外植体可以来自于植物的任何细胞
B.培养应在无菌条件下进行
C.以花粉作为外植体可得到单倍体植株
D.不同阶段的培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同
答案 A
3.(2010·浙江卷,4)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是 (  )
A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的
D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养
答案 D
解析 保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞;克隆培养法在培养细胞时由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞,所以基因型一般都相同;二倍体细胞的传代培养一般传至10代后就不易传下去了;恶性细胞系的细胞具有不死性,可以进行传代培养。
4.(2011·上海卷,15)关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度,下列表述正确的是 (  )
A.乳腺癌细胞易于乳腺细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞
B.乳腺细胞易于乳腺癌细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞
C.乳腺细胞易于乳腺癌细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞
D.乳腺癌细胞易于乳腺细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞
答案 A
解析 哺乳动物的乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞,体外培养难度大,乳腺癌细胞能够恶性增殖,容易进行体外培养,胚胎细胞具有很强的分裂增殖能力,容易进行体外培养,故A正确。
5.(2011·江苏卷,16)下列有关植物组织培养的叙述,正确的是 (  )
A.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、愈伤组织等分别包装可制成人工种子
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
解析 在普通培养基中添加适量的NaCl,制成选择培养基,可用来筛选植物耐盐突变体,故选项D正确。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞;二倍体植株的花粉经离体培养后得到单倍体植株,该单倍体高度不育,不能稳定遗传;用人工薄膜将胚状体等进行包装可制成人工种子,愈伤组织不能作为制作人工种子的材料,故选项A、B、C错误。
6.(2011·天津理综,8)絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株。其流程图如下。
据图回答:
(1)溶菌酶的作用是________________________________________________________。
(2)PEG的作用是_________________________________________________________。
(3)经处理后,在再生培养基上,未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖
的原因是________________________________________________________________。
(4)目的菌株的筛选:筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有________的培养基上生长的AB融合菌,选择效果最好的作为目的菌株。
(5)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果,将目的菌株进行发酵培养,定时取发酵液,加入石油污水中;同时设置________________________为对照组。经搅拌、静置各3分钟后,分别测定上层水样的石油浓度和COD值(COD值越高表示有机物污染程度越高),计算石油去除率和COD去除率,结果如下图。
(6)目的菌的种群增长曲线呈________形。在40~44小时,发酵液对石油污水的净化效果最好,其原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)分解细胞壁 (2)诱导原生质体融合 (3)两亲本失活部位不同,融合后活性部位互补 (4)石油 (5)不加发酵液的石油污水 (6)S 此期间目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高
解析 (1)絮凝性细菌与石油降解菌融合时,首先需要溶菌酶分解细胞壁获得原生质体。(2)原生质体融合时,常用PEG诱导。(3)两种原生质体A、B分别经过热处理和紫外线处理失活难以生长,但两者失活部位不同,A、B融合后活性部位互补,故仍可在再生培养基上生长。(4)我们需要的目的菌株是既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有石油的培养基上生长。(5)设计实验探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果时,实验变量是发酵液的有无,对照组是不加发酵液的石油污水,实验组是添加发酵液的石油污水。(6)据图可知,目的菌株呈“S”形增长。40~44小时,目的菌株及其产生的絮凝性高分子化合物的含量较高,发酵液对石油污水的净化效果最好。
1.下列有关高等植物原生质体制备和培养的叙述,正确的是 (  )
A.纤维素酶和果胶酶混合液可用于制备悬浮培养细胞的原生质体
B.原生质体由质膜、液泡膜及两膜之间的细胞质组成
C.从不同植物组织分离得到的原生质体大小、形状相同
D.原生质体经植物组织培养不能得到再生植株
答案 A
解析 制备高等植物原生质体时要去除细胞壁,可使用纤维素酶和果胶酶混合液;成熟植物细胞的质膜、液胞膜及两膜之间的细胞质合称为原生质层;从不同植物组织分离得到的原生质体的大小、形状通常不同;原生质体经培养可再生出细胞壁,进一步培养可得到再生植株。
2.下列有关动植物细胞工程的叙述,不正确的是 (  )
A.动物细胞融合的过程中,常用的诱导因子有灭活的病毒、PEG等
B.动物细胞培养过程中,常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块
C.植物组织培养过程中,需要用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁
D.植物体细胞杂交过程中,需用不同浓度的细胞分裂素和生长素培养杂种细胞
答案 C
解析 植物组织培养时不需去掉细胞壁,植物体细胞杂交时才需先去掉细胞壁。
3.某实验室做了如图所示的实验研究,下列与实验相关的叙述正确的是 (  )
A.过程①导入的诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变
B.过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养
C.丙细胞既能持续分裂,又能分泌单一的抗体
D.过程③④所用的培养基中都含有聚乙二醇
答案 C
解析 过程①是将高度分化的成纤维母细胞诱导形成干细胞,属于基因重组;过程②的实质是基因的选择性表达,属于细胞分化;丙细胞是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后形成的,它同时具备了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特点:既能无限增殖,又能分泌特异性抗体;过程③是动物细胞融合,可使用聚乙二醇作为诱导剂,过程④是动物细胞培养产生单克隆抗体,不需要聚乙二醇。
4.在现代生物科技的应用中,不需要进行检测与筛选的是 (  )
A.对植物的离体组织进行培养,大规模培育优良品种
B.将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,制备单克隆抗体
C.利用植物体细胞杂交技术培育“萝卜—甘蓝”
D.将抗虫基因导入植物细胞,培育具有抗虫特性的新植株
答案 A
解析 对植物的离体组织进行培养,大规模培育优良品种的过程属于无性繁殖,后代具备亲代的一切遗传特性,不需要筛选。制备单克隆抗体的过程需要经过两次筛选,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。利用植物体细胞杂交技术培育“萝卜—甘蓝”过程中需要对经细胞融合得到的细胞进行筛选,以得到杂种细胞。将抗虫基因导入植物细胞,培育具有抗虫特性的新植株的过程中需要筛选出导入重组DNA分子的受体细胞和符合要求的转基因植物。
5.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是 (  )
A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B.植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C.原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D.紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
答案 B
解析 植物组织培养的原理是细胞的全能性,而动物细胞培养的原理是细胞的增殖。
6.如图所示为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图,下列有关叙述中正确的是 (  )
A.获得a、b原生质体需要胰蛋白酶和果胶酶
B.诱导a、b原生质体融合的化学试剂一般是秋水仙素
C.a、b原生质体融合为c原生质体的原理是细胞膜的流动性
D.d、e、f过程表示植物的组织培养过程,e、f分别为脱分化和再分化
答案 C
解析 植物体细胞在杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体;a、b原生质体融合为c原生质体的原理是细胞膜的流动性;诱导a、b原生质体融合的化学试剂一般是聚乙二醇;d、e过程分别为脱分化和再分化。
7.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。其培育过程如图所
示,请回答:
(1)人工种子依据的原理是____________,是经过____________________技术培育而成的。
(2)包埋胚状体的胶质可以看作种子的哪部分结构? ____________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果外植体为植物的茎尖,通过①的处理使细胞彼此分离,可加入________。
A.蛋白酶 B.淀粉酶
C.纤维素酶和果胶酶 D.胰蛋白酶
(4)②表示脱分化过程,其实质是__________________;③表示再分化过程,其实质是__________________。
(5)从上面所述胚状体的类型分析,人工种子萌发长成的植株是否都可育?________
________________________________________________________________________。
答案 (1)细胞的全能性 植物组织培养 (2)种皮及提供营养的胚乳或子叶 (3)C (4)使细胞恢复分裂能力 基因的选择性表达 (5)若是由花粉(或三倍体植物的营养器官)发育而来的则不可育,若是由茎尖、根尖等营养器官发育而来的则可育
解析 (1)人工种子能发育成完整的植株,说明其细胞内含有个体发育的全部遗传信息,因此依据的原理是细胞的全能性,其基因的表达需经过植物组织培养才能得以实现。(2)包埋胚状体的胶质有保护胚状体的作用,同时又可以为胚状体提供营养物质,所以可以看作种皮及胚乳或子叶。(3)使植物细胞彼此分离可以使用纤维素酶和果胶酶,因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。(4)脱分化实质上是使细胞恢复分裂能力,而再分化就是分化,其实质是基因的选择性表达。(5)人工种子的胚状体可来自茎尖、芽尖、子房、花粉等,如果来自花粉,得到的个体是单倍体,单倍体一般高度不育。
8.科学家用植物体细胞杂交方法,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株(如图所示),其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题:
(1)在实现过程②的技术之前使用______________________酶处理细胞以除去细胞壁。
(2)在将杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,依据的原理是____________,其中过程④相当于____________过程,过程⑤涉及的分裂方式为____________。
(3)若番茄细胞含m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则“番茄—马铃薯”细胞含
________条染色体;若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植
株的花粉经离体培养得到的植株属于____________倍体植株。
答案 (1)纤维素酶和果胶 (2)细胞的全能性 脱分化 有丝分裂 (3)m+n 单
解析 (1)植物体细胞杂交过程中应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)杂种细胞培育成为杂种植株依据的原理是细胞的全能性,杂种细胞的组织培养过程要经过脱分化和再分化过程,在植物组织培养过程中只涉及有丝分裂。(3)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞内有n条染色体,则产生的“番茄—马铃薯”细胞所含的染色体为m+n条,属于异源四倍体。该杂种植株的花粉经离体培养得到的植株无论含几个染色体组,均为单倍体。
9.如图所示为用两栖动物未受精卵所做的实验图解,据图回答下列问题。
(1)蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需的________,重新组合的细胞相当于蛙的________细胞,经过________和________形成组织和器官。本实验结果说明________具有全能性。
(2)图中A过程采用的技术手段称为________技术。
(3)图中培养过程采用的培养基与植物组织培养基成分的主要不同是_________________。
(4)通过图示过程产生新个体的生殖方式是____________________________________。
答案 (1)全部基因(全部遗传物质) 受精卵 细胞分裂 分化 动物细胞核 (2)核移植 (3)前者必须含有血清、血浆等 (4)无性繁殖
解析 (1)该过程重组的细胞经细胞分裂和分化能发育为完整的个体,因此重组细胞相当于受精卵,含有本物种发育所需的全部遗传信息。(2)图中获取重组细胞的过程采用了核移植技术。(3)动物细胞培养过程中为保证顺利增殖,培养基中一般要加入血清、血浆等。(4)该过程是由重组细胞直接发育成新个体,属于无性繁殖。

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