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第四部分
浅尝现代生物技术
实验13
DNA片段的PCR扩增
一、PCR技术
1．PCR的全称是：____________。
2．PCR技术是用于DNA片段复制、扩增的生化技术。
3．PCR技术用途：
除用于基因扩增外，还用于____________。
4．PCR技术的具体应用：在法学、医学、食品和考古学上也是重要的实用工具，如______鉴定、______鉴定、食品质量的确定、______病诊断、肿瘤病和其他疾病的诊断以及考古中人种的确定等。
答案：1.聚合酶链反应
3．测定DNA序列
4．亲子　犯罪　遗传
二、DNA的体内自我复制与PCR技术
DNA聚合酶在有________的存在时，利用4种____________，可从____末端向____末端合成新链。
PCR技术还需要____________________作为________________，这一段叫______。
答案：DNA模板　脱氧核苷三磷酸　5′　3′　与DNA模板互补的一段单链DNA　聚合酶作用的起点　引物
三、PCR作用的过程
1．1个循环的操作：
步骤
具体操作
双链DNA____
将双链DNA加热至____℃，DNA____，DNA之间的______打开，双链分离(也叫做______)
续表
步骤
具体操作
与______结合
双链分离后，将温度____________℃，这一降温过程叫______。退火后，引物可与2个____________分别结合
DNA新链的______
______℃下，聚合酶可利用________组装模板的互补链，从引物延伸至____末端
2.一般大约需要重复上述3步骤______个循环。
3．结果：一个循环形成____个双链DNA，在20个循环后(大约1h),1个DNA片段可扩增上百万个拷贝，30个循环可产生10亿个拷贝。
答案：1.分开　95　变性　氢键　解链　引物　迅速降至40～60　退火　单链的DNA模板　延伸　72　4种dNTP　3′
2．15～30
3．2
四、实验操作
1．设备、用品(略)
2．材料：凝胶、DNA标样、PCR试剂盒、TBE缓冲液、0.1%亚甲蓝
3.步骤：
　　　　　　　　文字说明：
取3个0.5
mL微量离心管，分别记做1、2、3号。用取样器按表一加入试剂，关闭上盖并在振荡器上振荡20
s，使之混合均匀
↓
将3个微量离心管放在固定器上，保证每管中的液面在水浴中的水面以下。依表二的时间依次放入3个水浴进行PCR
↓
将TBE缓冲液加入到电泳槽中，使缓冲液高出凝胶面3~4
mm，再将样品加入凝胶板的加样孔中。所加顺序内容依次为：?凝胶板中的加样情况说明表加样孔编号（对应右图所示）1234离心管中样品标号SA1A2A3所 加 样 品1号样品20微升DNA标准溶液PCR产物1（72
℃1min后得到的）PCR产物2（72
℃1min、 70
℃2min后得到的）对照组产物2号样品2微升蓝色缓冲液1号样品与2号样品必须充分混匀后再加入
↓
开始进行电泳，若用18
V电池的电泳4～6
h；若甲直流电泳仪电源，80
V可电泳40
min
↓
电泳后将凝胶缓冲液倒出，缓冲液可再利用。将10
mL染色剂（亚甲蓝）覆盖在凝胶表面，15~?20
min?后移去（可再利用），再加入5
mL70%乙醇，不断摇动1~2
min，使其分布均匀，再除去，加入冷水，几分钟后看到蓝色的区带出现，这就是扩增的DNA
↓
比较、判断胶片结果
图表辅助：
表一：
试剂
1号管(12个循环)
2号管(14个循环)
3号管(对照)
PCR混合液
20
20
—
蒸馏水
—
—
20
引物
20
20
20
模板DNA
10
10
10
总体积
50
50
50
↓
表二：
时间
温度
目的
2
min30
s30
s1
min2
min
95
℃95
℃49
℃72
℃70
℃
开始变性(解链)最后扩增
↓
↓
↓
胶片染色结果　第四部分
浅尝现代生物技术
实验11
植物的组织培养
一、植物组织培养
1．生殖类型：______、______、________都是植物无性繁殖的方法。
2．植物组织培养的概念：取一部分植物组织，如叶、____、茎、根、______或______等，在______的条件下接种在三角瓶中的________上，给予一定的______和______，使之产生________，或进而生根发芽。
3．激素在植物组织培养过程中的作用：
(1)培养基中加入的植物激素是____素和____素。
(2)两者的________决定组织是生根还是生芽。细胞分裂素/生长素的比例____时，诱导芽的生成；细胞分裂素/生长素的比例________时，愈伤组织继续生长而不分化；细胞分裂素/生长素的比例____时，会趋于生根。
4．实验设计的思路：
(1)材料：菊花
(2)过程：
答案：1.扦插　嫁接　组织培养
2．芽　花瓣　花粉　无菌　琼脂培养基　温度　光照
愈伤组织
3．(1)生长　细胞分裂　(2)摩尔比浓度　高　基本相等
低
4．细胞分裂　生长　分株　生长　根　草炭土　蛭石
二、菊花的组织培养实验
1．实验药品材料：____培养基、______酸、发芽培养基、生根培养基。
2．实验步骤：
(1)放置组织培养材料：
在________中，取出一瓶已进行过________的菊花幼苗，在无菌培养皿上用无菌镊子和无菌解剖刀切成几段，每段上至少有________。
(2)培养成丛状苗：
在________旁，将每段放入1瓶__________中，使茎的一部分__________，盖上______。每瓶也可放入2～3段幼菌切段。在________下保持______℃的温度培养，每天的光照不少于____h。2～3周后长成健壮的丛状苗。
(3)生根培养：
将健壮的丛状苗在无菌条件下一个个转入生根培养基中，在上述条件下继续培养。
(4)瓶外培养：
将生根的苗移至草炭土或蛭石中，用________或________保持80%以上的湿度，2～3天后打开玻璃罩逐渐________________，直到将罩全部打开处于自然湿度下为止。
(5)移至土中培养。
答案：1.MS　萘乙
2．(1)超净台　无菌培养　1张叶片　(2)酒精灯　生芽培养基　插入培养基内　封口膜　日光灯　18～25　14.5　(4)玻璃罩　塑料布　降低湿度进行锻炼
三、实验补充部分
若材料为自然生长的茎，则与上述过程有以下不同：
需要在实验前对自然生长的茎进行处理如下：先在________中浸泡10
min，再放入________溶液中浸泡5
min，然后用______________溶液浸泡5
min，最后在超净台中用________清洗，再将茎的切段培养在______培养基中。
答案：70%乙醇　5%次氯酸钠　另一5%次氯酸钠　无菌水　生芽第四部分
浅尝现代生物技术
实验13
DNA片段的PCR扩增
1DNA分子经PCR反应循环一次后，新合成的那条子链的脱氧核苷酸的序列应与(　　)
A．模板母链相同
B．非模板母链相同
C．两条模板母链相同
D．两条模板母链都不相同
2假设PCR反应中，只有一个DNA的片段作为模板，请计算在30次循环后，反应物中大约有多少这样的DNA片段(　　)
A．215
B．230
C．260
D．231
3DNA的合成方向总是________延伸(　　)
A．从DNA分子的左端向右端
B．从DNA分子的右端向左端
C．从子链的5′端向3′端
D．从子链的3′端向5′端
4要使PCR反应在体外的条件下顺利地进行，需要严格地控制(　　)
A．氧气的浓度
B．酸碱度
C．温度
D．大气的湿度
5PCR技术的实质是(　　)
A．DNA分子的复制
B．RNA分子的复制
C．DNA分子的转录
D．DNA分子受损、缺漏部位的修补
6有关PCR技术，下列叙述不正确的是(　　)
A．是聚合酶链式反应，是利用DNA聚合酶在体外扩增DNA片段的技术
B．在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似
C．PCR反应只需在一定的缓冲溶液中提供：DNA模板以及四种脱氧核苷酸
D．PCR一般经历三十多次循环从第二次循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应
7关于PCR技术的应用，错误的一项是(　　)
A．古生物学、刑侦破案、DNA序列测定
B．诊断遗传疾病、基因克隆、古生物学
C．DNA序列测定、基因克隆、刑侦破案
D．诊断遗传疾病、合成核苷酸、DNA序列测定
8用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸，是一小段(　　)
A．DNA
B．RNA
C．DNA或RNA
D．双链DNA
9关于DNA双链的叙述，错误的是(　　)
A．通常将DNA的羟基末端称为5′端，而磷酸基团的末端称为3′端
B．通常将DNA的羟基末端称为3′端，而磷酸基团的末端称为5′端
C．通常DNA只能从3′端延伸DNA链
D．通常DNA不能从5′端延伸DNA链
10PCR的含义是(　　)
A．亲子代反应技术
B．多聚酶链式反应
C．DNA片段的复制
D．DNA序列测定
11标准的PCR过程一般分为变性、复性、延伸三大步，这三大步需要的温度依次是(　　)
A．92
℃、50
℃、72
℃
B．72
℃、50
℃、92
℃
C．50
℃、92
℃、72
℃
D．80
℃、50
℃、72
℃
12在PCR实验操作中，下列说法不正确的是…
(　　)
A．在微量离心管中添加各种试剂时，只需一个枪头
B．离心管的盖子一定要盖严，防止液体外溢
C．用手轻弹离心管壁的目的是使反应液充分混合
D．离心的目的是使反应液集中在离心管部，提高反应效果
13关于DNA的复制，下列叙述正确的是(　　)
A．DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从5′端延伸DNA链
B．DNA复制不需要引物
C．引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合
D．DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸
14某考古学家在西伯利亚泰加林地区的冰中，发现了一种冰冻的已灭绝的巨型动物的肌肉。他想了解该巨型动物的DNA与现今印度大象的DNA的相似性，于是做了如下检测工作，其中正确的操作步骤及顺序是
(　　)
①降低温度，检测处理后的杂合DNA双链　②通过PCR技术扩增巨型动物和大象的DNA　③把巨型动物的DNA导入大象的细胞中　④在一定温度条件下，将巨型动物和大象的DNA水浴共热
A．②④③
B．②④③①
C．③④①
D．②④①
15PCR技术是把某一DNA片段在实验条件下，合成许许多多相同片段的一种方法，利用这种技术能快速而特异地扩增任何要求的目的基因或者DNA分子片段，“人类基因组计划”的研究中常用到这种技术。请结合有关知识，回答有关此技术的一些问题：
(1)PCR技术能把某一DNA片段进行扩增，依据的原理是：________________________________________________________________________。
(2)在实验条件下，DNA分子进行扩增，除了所要扩增的DNA片段处，还需要________和________、________等条件。
(3)某DNA片段有160个碱基，其中有腺嘌呤35个，若让该DNA分子扩增三次(即复制三次)至少需要腺嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目分别是________和________个。
16近10年来，PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如下图所示)。在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)加热使DNA双链打开，这一步是打开________键，称为________，在细胞中是在________酶的作用下进行的。
(2)当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成两条DNA分子，此过程中原料是________，遵循的原则是________。
(3)PCR技术的必需条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还有三个条件，即：液体环境、适宜的________和________。
(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制，若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以含有14N的脱氧核苷酸为原料，连续复制4次之后，则15N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为________。
(5)PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法：若要检测一个人是否感染了艾滋病，你认为可用PCR技术扩增血液中的(　　)
A．白细胞DNA
B．病毒的蛋白质
C．血浆中的抗体
D．病毒的核酸
参考答案
1答案：B　解析：DNA分子经PCR反应循环1次，也就是DNA分子复制1次，那么新合成的那条子链序列应与其模板母链互补，而与非模板母链相同。
2答案：B　解析：由于DNA分子的复制为半保留复制，并以指数级递增，因此30个循环后，DNA片段应为230个。
3答案：C　解析：DNA分子的合成方向，也就是DNA聚合酶的移动延伸方向，应该为C项所述。
4答案：C　解析：PCR技术水浴的温度、时间是决定其复制的关键因素。
5答案：A　解析：PCR技术的实质就是体外快速的DNA分子复制。
6答案：C　解析：PCR反应是聚合酶链式反应，是体外扩增DNA片段的技术，需要在一定的缓冲溶液中提供：DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时控制温度使DNA复制在体外反复进行，复制过程与细胞内DNA的复制类似；PCR一般经历三十多次循环，每次循环分为变性、复性、延伸。
7答案：D　解析：PCR技术的应用十分广泛，但D选项中的合成核苷酸却不是。
8答案：C　解析：PCR既可以用DNA作引物进行DNA分子的复制扩增，少数情况下也可以用RNA分子做引物。
9答案：A　解析：为了明确DNA分子的方向，通常将DNA的羟基末端称为3′端，而磷酸基团的末端称为5′端。
10答案：B　解析：PCR的全称是Polymerase
chain
reaction，即聚合酶链反应。
11答案：A　解析：当温度上升到90
℃(90～96
℃)以上时，双链DNA解聚为单链，称之为变性；当温度下降到50
℃(40～60
℃)左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；当温度上升到72
℃(70～75
℃)时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在TaqDNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，称为延伸。
12答案：A　解析：在微量离心管中添加各种试剂时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头必须更换，确保实验的准确性；离心管的盖子一定要盖严，防止实验中脱落或液体外溢；离心10
s的目的是使反应液集中在离心管部，提高反应效果。
13答案：C　解析：DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端向5′端延伸DNA子链；由于DNA分子的两条链是反向平行的，故在DNA聚合酶作用下DNA的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸。
14答案：D　解析：比较巨型动物的DNA与现今印度大象的DNA的相似性时，首先要通过PCR技术扩增出一定数量的这两种动物的DNA，然后再将二者的DNA解旋，通过DNA分子的杂交法，比较它们DNA的相似性，不需要把巨型动物的DNA导入大象的细胞中。
15解析：(1)PCR技术的实质是DNA分子的复制，所以DNA分子复制所依据的原理就是PCR扩增的原理。(2)DNA分子复制所需的条件，除了模板外，还有四种脱氧核苷酸、能量、酶。(3)从DNA分子的半保留复制来解答。DNA扩增3次，共得23＝8个DNA分子，需要相当于重新合成7个DNA分子的脱氧核苷酸，即：A＝35×7＝245，G＝(80－35)×7＝315。
答案：(1)DNA分子具有双螺旋结构和DNA分子中碱基的互补配对
(2)四种脱氧核苷酸　能量　酶
(3)245　315
16解析：DNA两条链之间的碱基通过氢键形成碱基对，从而将两条链连接起来，因而，要想打开DNA双链，必须打开氢键，这一过程在细胞内是在解旋酶作用下完成的，在细胞外(PCR)则是通过高温实现的。合成DNA时，所用的原料是4种游离的脱氧核苷酸，复制过程遵循碱基互补配对原则。PCR技术的条件除了模板、原料、ATP、酶以外，还要有适宜的温度和酸碱度以及液体环境；用含15N标记的DNA分子作为模板，连续复制4次，共得到DNA分子数为24＝16个，其中含有15N标记的有两个，占全部DNA分子总数的1/8；运用PCR技术检测细菌或病毒时，扩增的应是患者体内相应病原体的核酸，另外PCR技术根本不能扩增蛋白质。
答案：(1)氢　解旋　解旋
(2)4种脱氧核苷酸　碱基互补配对原则
(3)温度　酸碱度
(4)1/8
(5)D第四部分
浅尝现代生物技术
一、课标内容
尝试植物的组织培养。
二、教学要求
本部分“实验12
乳酸脱氢酶同工酶的分离”与“实验13
DNA片段的PCR扩增”不作要求，只要求学生做1个实验，即“实验11：植物的组织培养”。
实验11
植物的组织培养
基本要求
1．进行菊花的组织培养。2．尝试植物激素的应用。
发展要求
说明
三、教学建议
1．课时建议（共计6课时）
植物的组织培养
3课时
复习与检测
3课时
2．实验建议
在“植物的组织培养”的实验中，要注意无菌操作，保证培养基、实验材料及操作过程的无菌。在整个流程中，一旦其中一个环节出现污染，组织培养就无法成功，实验就会失败。在培养基的配制时，要根据所培养材料的特点，注意各成分的含量，尤其是生长素与细胞分裂素等植物激素的含量及它们摩尔浓度比。在培养过程中，要保证有一定的光照与适宜的湿度，同时要经常进行观察，了解组织培养的进度与生长状况，出现问题可随时进行调整或处理，以保证组织培养的成功率。第四部分
浅尝现代生物技术
实验11
植物的组织培养
1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不涉及细胞的
(　　)
A．有丝分裂
B．分化
C．减数分裂
D．全能性
2植物细胞表现出全能性的必要条件是(　　)
A．给予适宜的营养和外界条件
B．导入其他植物细胞的基因
C．脱离母体后，给予适宜的营养、激素和外界条件
D．将成熟筛管的细胞核移植到去核卵细胞中
3长出健康的丛状苗，需要下列哪一激素环境(　　)
A．细胞分裂素相对较多，生长素相对较少
B．细胞分裂素相对较少，生长素相对较多
C．细胞分裂素与生长素一样多
D．该过程与植物激素无关
4培养获得丛状苗的培养基是(　　)
A．MS培养基
B．生芽培养基
C．生根培养基
D．普通培养基
5下列不属于MS培养基的组成是(　　)
A．大量元素
B．微量元素
C．蔗糖
D．植物激素
6在植物组织培养过程中，下列哪些激素是必要的(　　)
①乙烯　②脱落酸　③生长素　④赤霉素　⑤细胞分裂素
A．①③⑤
B．②④
C．②③
D．③⑤
7该实验所使用的若是自然生长的茎进行植物组织培养，则补充的那部分实验工作主要目的是(　　)
A．灭菌
B．消毒
C．灭菌和消毒
D．加强营养
8在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为(　　)
A．细胞丧失了全能性
B．基因的表达有选择性
C．不同的细胞内基因不完全相同
D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
9下列有关细胞全能性的叙述的叙述，错误的是(　　)
A．克隆绵羊“多利”的诞生证明了动物细胞具有全能性
B．细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息
C．斯图尔德的组织培养成功表明植物细胞具有全能性
D．细胞分化程度越高，它的全能性就越低
10下列关于植物组织培养中灭菌操作的叙述，错误的是(　　)
A．外植体可以用酒精灭菌
B．镊子等器械需酒精灭菌
C．操作前手需酒精消毒
D．培养基需高压蒸汽灭菌
11植物细胞组织培养是指(　　)
A．离体的植物器官、组织或细胞培育成愈伤组织
B．愈伤组织培育成植株
C．离体细胞培育成植株
D．愈伤组织形成高度液泡化的组织
12配制生根培养基时不需要(　　)
A．NAA
B．BA
C．MS培养基
D．蔗糖、琼脂
13配制NAA和BA时分别需要用什么溶解…(　　)
A．NaOH、NaOH
B．HCl、HCl
C．NaOH、HCl
D．HCl、NaOH
14制备MS固体培养基操作过程中，有误的是(　　)
A．配制母液时，无机物中大量元素浓缩10倍，微量元素浓缩100倍
B．激素类、维生素类以及用量较小的有机物一般可按1
mg/mL质量浓度单独配成母液
C．制备1
LMS培养基时，先将母液加入800
mL蒸馏水中加热灭菌，再加琼脂凝固
D．分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌
15下图是用胡萝卜根细胞进行组织培养的某些过程示意图。请据图完成下列问题：
(1)把组织培养的过程按正确顺序排列________(用字母表示)。
(2)实验前试管和培养基应经________处理。
(3)培养基中除加入各种营养物质外，还应加入________、__________等植物激素。
(4)图D中的细胞团是________。
(5)从理论上讲，植物细胞有形成再生植株的可能性，这是______________的表现。
16紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞产生紫草素，如下图记录了生物反应器中紫草细胞数量(g·L－1)、紫草素产量(mg·L－1)随时间发生的变化。
(1)在生产前，要先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”，这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过________而获得的。这项技术的理论基础是__________________。
(2)从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现________规律；影响紫草素产量的因素是________和________。
(3)在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是______________和____________________。
17(2009上海高考，36)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，未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________________________________________________________________________________。
参考答案
1答案：C　解析：因为题干中所述的植物组织培养过程是一个无性生殖过程，而无性生殖中不可能发生减数分裂。
2答案：C　解析：在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。当植物细胞脱离母体后，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，植物细胞就可以表现出全能性。
3答案：A　解析：在组织培养过程中，细胞分裂素/生长素高时，分化成芽；低时，分化成根；相等时，不分化。丛状苗的获得主要是为了促使芽的分化，所以选A。
4答案：B　解析：丛状苗是植物组织趋向芽分化后所形成的，因此培养基应为生芽培养基。
5答案：D　解析：MS培养基是一基础培养基，用其配以不同摩尔比的激素就制成了生根、生芽培养基，因此，MS培养基中是无植物激素的。
6答案：D　解析：影响植物组织培养的因素较多，其中植物激素的影响十分重要，而这些激素中必不可少的是生长素和细胞分裂素。
7答案：B　解析：做植物组织培养所选用的材料必须是保持生物活性的，而灭菌手段比较激烈，在灭去自然材料的杂菌时，可能损坏了整个材料的活性，如灼烧、高压蒸汽灭菌等，所以该实验的这部分工作主要是为了消毒，但也有灭菌的部分工作，杀死材料表面的杂菌，但不是主要的。
8答案：B　解析：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全套基因，因此每一个活细胞都有全能性。之所以在生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官，是因为基因选择性
表达的结果。
9答案：A　解析：克隆绵羊“多利”的诞生仅表明了动物细胞核的全能性，不能说明整个动物细胞具有全能性。植物细胞具有全能性，其分化程度越高，全能性就越低。全能性的根本原因来自细胞核内的全套遗传信息。
10答案：B　解析：植物组织培养需严格的无菌操作，包括：培养基需用高压蒸汽锅灭菌；操作前手需酒精消毒；外植体应浸泡在酒精中杀菌；整个操作过程在酒精灯火焰旁进行，同时对镊子等器械灼烧灭菌。
11答案：C　解析：植物组织培养的起点是离体的植物组织或细胞，而终点是植株、幼苗。
12答案：B　解析：虽然生根需要细胞分裂素，但是配制生根培养基时却不需要再加入细胞分裂素的人工制剂BA。这是因为细胞分裂素与生长素的比例低时，诱导根的生成，生芽幼苗自身已能合成少量细胞分裂素。
13答案：C　解析：这是配制NAA与BA的最大区别。
14答案：B　解析：只有激素是单独配成母液的。MS培养基中未曾添加激素，所以B是错误的。
15解析：(1)根据植物组织培养的一般流程即可得出答案：BDCA。(2)实验前要灭菌，这是成败的关键。(3)植物激素中的生长素和细胞分裂素对整个培养十分重要。(4)根据其无根、芽可推知为愈伤组织。(5)植物细胞在离体条件下发育成完整植株，这是细胞全能性的表现。
答案：(1)BDCA
(2)灭菌
(3)生长素　细胞分裂素
(4)愈伤组织
(5)细胞全能性
16解析：由题意可知：在生产紫草素的过程中应用了组织培养技术，这一技术的原理是细胞具有全能性，由图中可看出细胞的增长呈“S”型。原因是刚加入紫草细胞时，细胞要经过适应调整，这一时期细胞增长速度较慢，而后进入对数期，随着细胞数目的增多，营养物质、生活空间等生活条件成为限制因素，此时进入稳定期，细胞数目相对稳定，紫草素大量产生。
答案：(1)脱分化(或脱分化形成愈伤组织)　植物细胞有丝分裂
(2)“S”型增长　细胞数量　细胞所处的生长期
(3)保证氧气供应充足　使细胞与培养液充分接触
17答案：(1)外植体　(2)去分化(脱分化)　(3)1)未分化细胞群经分裂形成愈伤组织　2)当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽　3)当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根
(4)促进细胞的生长(伸长)、分裂和分化　细胞分裂素　(5)组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离第四部分
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实验12
乳酸脱氢酶同工酶的分离
1电泳后，取出凝胶板，经染色后，在37
℃水浴上保温20～30
min可观察到LDH同工酶呈现(　　)
A．紫红色区带　　　　　　
B．蓝紫色区带
C．砖红色区带
D．橘红色区带
2下列不属于LDH的同工酶的是(　　)
A．H4
B．H3M
C．H2M3
D．HM3
3本实验所选用的动物血清来自(　　)
A．牛、羊、马
B．胎牛、小牛、老牛
C．雌性成年牛、雄性成年牛、幼年牛
D．牛、水稻、人
4LDH同工酶的用途有(　　)
A．诊断性别
B．判断个体的代谢旺盛程度
C．辅助诊断疾病
D．用于指导动物饲料的喂养
5本实验电泳所用的介质是(　　)
A．阿拉伯明胶
B．琼脂
C．凝胶
D．明胶
6若某同学做完该实验电泳得到如下结果，则以下的分析错误的是(　　)
A.
1与1′比较可知，小牛中M4酶的含量较胎牛少，而老牛中该酶缺乏
B．由1′与2′、3′、4′、5′可知，小牛中LDH的5种同工酶都有
C．整个谱带可知牛在不同的胚胎发育时期，LDH同工酶的种类、含量都有差异
D．由结果可知，这5种酶一定是同工酶
7单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb，镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。
(1)从图中可见，该基因突变是由于引起的。巧合的是，这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切割位点丢失。正常基因该区域上有3个酶切位点，突变基因上只有2个酶切位点，经限制酶切割后，凝胶电泳分离酶切片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱，正常基因显示条，突变基因显示条。
(2)DNA或RNA分子探针要用等标记。利用核酸分子杂交原理，根据图中突变基因的核苷酸序列(—ACGTGTT—)，写出作为探针的核糖核苷酸序列。
(3)根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否会患有镰刀型细胞贫血症。这对夫妇4次妊娠的胎儿Ⅱ1～Ⅱ4中基因型BB的个体是，Bb的个体是，bb的个体是。
参考答案
1答案：B　解析：染色结果为蓝紫色区带。
2答案：C　解析：由于LDH有2种亚基L和M以不同比例组成的四聚体，而C中出现了5聚体，故错。
3答案：B　解析：由于在动物细胞分化及胚胎发育过程中，LDH各种同工酶的比例不同，根据对照实验的唯一变量原则，确定为同一种动物不同时期的血清，所以选B。
4答案：C　解析：LDH同工酶的分布有明显的组织特异性，所以根据其组织特异性诊断疾病。
5答案：C　解析：电泳所用的介质有多种，本实验所用的是凝胶。
6答案：D　解析：这是如何分析同工酶电泳结果的题目。选项D是错的，酶的催化功能不能由电泳结果推知。
7解析：从图中可见该基因突变是由于碱基A变成T引起的，突变后的基因只有2个酶切位点，而正常基因有3个酶切位点，所以用同一种限制酶切割后，突变基因产生一条目的基因的片段，正常基因则产生两条目的基因的片段。用放射性同位素标记的探针(根据碱基互补配对原则写出RNA探针的碱基序列)进行杂交，可知正常基因会产生两条杂交带，突变基因只产生一条杂交带。从图中可看出，Ⅱ1和Ⅱ4含有两条杂交带，说明两者的基因型是BB；Ⅱ2只含有一条杂交带，说明Ⅱ2的基因型是bb；Ⅱ3含有三条杂交带，说明Ⅱ3个体既含有B又含有b，其基因型是Bb。
答案：(1)碱基对改变(或A变成T)　2　1　
(2)放射性同位素(或荧光分子等)　—UGCACAA—
(3)Ⅱ1和Ⅱ4　Ⅱ3　Ⅱ2第四部分
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实验12
乳酸脱氢酶同工酶的分离
一、乳酸脱氢酶
1．简称：____
2．作用：在____________存在下，乳酸脱氢酶能使______产生________，具体反应式见下：
________________________________________________________________________。
答案：1.LDH　
2．氧化型辅酶NAD＋　乳酸　丙酮酸　CH3－CHOH－COOH＋NAD＋LDH,CH3－CO－COOH＋NADH＋H＋
(乳酸)　　　　　　　　　(丙酮酸)
二、同工酶
1．概念：指能____________，但其________________的一组酶。
2．实例：LDH有____种同工酶。
3．LDH同工酶：
结构特点：由____种亚基____和____以不同比例组成的________。
具体类型：______、______、______、______和M4。
存在特点：在动物的________________中，LDH各种同工酶的______不同。
答案：1.催化同一化学反应　酶蛋白的分子组成不同
2．5
3．2　L　M　四聚体　H4　H3M　H2M2　HM3　细胞分化及胚胎发育过程　比例
三、乳酸脱氢酶同工酶的分离实验
1．实验方法：____________法。
2．染色：
(1)方法：________法
(2)染色原理：在LDH的作用下，NAD＋被还原为NADH，NADH将______和______传递给甲硫吩嗪(PMS)，还原的甲硫吩嗪再将______和______传递给氯化氮蓝四唑(NBT)，还原的氮蓝四唑呈____色，展现在电泳凝胶上。
3．实验材料：牛的______，其余略。
4．实验步骤：
制备________
↓
加样
↓
________
↓
________
答案：1.聚丙烯酰胺电泳
2．(1)活性染色　(2)电子　H＋　电子　H＋　蓝
3．血清
4．电泳凝胶板　电泳　染色

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