分别以某种植物的绿色叶片和茎尖为材料,利用植物组织培养技术可以快速大量繁殖该植物。回答下列有关植物细胞工程的问题:
(1)以该植物的绿色叶片和茎尖作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,上述技术依据的原理是_____ 。绿色叶片和茎尖相比,利用_____ 进行组织培养更容易获得试管苗,原因是_____ 。
(2)在诱导愈伤组织所用的培养基中需加入一定量的蔗糖,加入蔗糖的作用是_____ 。培养基中除需要加入各种营养物质外,还需要加入一定量的_____ 。
(3)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。
①过程①所需的酶是_____ 。过程②后,在显微镜下观察到杂种细胞成功融合的标志是_____ 。
②若要从杂种植株中筛选出具有高抗性的植株,需要对杂种植株进行_____ 接种实验。
(1)以该植物的绿色叶片和茎尖作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,上述技术依据的原理是
(2)在诱导愈伤组织所用的培养基中需加入一定量的蔗糖,加入蔗糖的作用是
(3)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。
①过程①所需的酶是
②若要从杂种植株中筛选出具有高抗性的植株,需要对杂种植株进行
更新时间:2023-04-18 21:24:07
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【推荐1】如图是制备抗X单克隆抗体的过程,根据图解回答问题:
(1)给小鼠注射抗原的目的是______________ 。
(2)单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有_____ 和_____ 的特性。
(3)制备单克隆抗体时,诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用___________________ 。
(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物培养基有所不同的是,还含有________________ 。
(5)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出____________ 步骤⑤⑥的目的是筛选出_____________ 。
(6)单克隆抗体的特点是______________________ 。
(7)请根据以下信息,设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中筛选出杂交瘤细胞。已知细胞合成 DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。将这两种细胞在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得杂种细胞。
方法:____________________________________ 。
原理:___________________________________ 。
(1)给小鼠注射抗原的目的是
(2)单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有
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方法:
原理:
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【推荐2】马铃薯是种植广泛的农作物,病毒侵染后导致产量大幅下降,培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,培养基中添加生长素和细胞分裂素,诱导离体细胞经过_______________ 和_____________ 完成组织培养过程,从而形成脱毒苗。此过程说明植物细胞具有________________ 。
(2)为获得抗病毒的马铃薯植株,往往采用转基因技术,将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。
①上述过程中,将目的基因导入马铃薯细胞使用了______________ 法。导入农杆菌时,首先要构建基因表达载体,这里需要的工具酶有___________ 和__________ ,还要用________ 处理土壤农杆菌,使之转变为感受态,然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。目的基因导入马铃薯细胞后,是否可以稳定维持和表达,要通过检测与鉴定,马铃薯的DNA上是否插入了目的基因的检测方法是____________________ ,目的基因是否转录出了mRNA的检测方法是__________________ ,目的基因是否翻译成蛋白质的检测方法是_______________________ ;通过做抗病毒接种实验,可以检测马铃薯是否具有抗病毒的特性,属于________ 水平的检测。
②该转基因马铃薯产生的配子中____________ (填“一定”或“不一定”)含有目的基因。
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,培养基中添加生长素和细胞分裂素,诱导离体细胞经过
(2)为获得抗病毒的马铃薯植株,往往采用转基因技术,将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。
①上述过程中,将目的基因导入马铃薯细胞使用了
②该转基因马铃薯产生的配子中
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解题方法
【推荐3】马铃薯是重要的食品加工原料,请回答下列问题:
(1)马铃薯易感染病毒。目前,使用植物组织培养技术可培育脱毒马铃薯。植物组织培养技术依据的原理是_________ 。植物组织培养常用到愈伤组织培养基、发芽培养基和生根培养基,这三种培养基从成分上看最主要的区别是____________ 。
(2)培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用__________ (填“茎尖”或“叶片”),不选择另一个的原因是_____________ (答出两点即可)。
(3)避免微生物污染可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,可从__________ (答出两点即可)等方面制定措施,减少微生物污染。
(4)植物组织培养过程中生长素起着关键作用。生长素响应因子由ARF3基因控制,该基因中存在多个DNA甲基转移酶(催化甲基化反应)的结合位点。ARF3基因的表达产物可以诱导马铃薯芽再生。研究者获得一株DNA甲基转移酶失活的马铃薯突变体,发现其ARF3的相对表达量和早期芽再生频率均高于野生型。请结合上述材料解释突变体早期芽再生频率高的机理:_________ (要求:从DNA甲基转移酶、ARF3基因的表达、生长素三个角度分析)。
(1)马铃薯易感染病毒。目前,使用植物组织培养技术可培育脱毒马铃薯。植物组织培养技术依据的原理是
(2)培育脱毒马铃薯时,外植体宜选用
(3)避免微生物污染可提高植物组织培养的成功率。在植物组织培养时,可从
(4)植物组织培养过程中生长素起着关键作用。生长素响应因子由ARF3基因控制,该基因中存在多个DNA甲基转移酶(催化甲基化反应)的结合位点。ARF3基因的表达产物可以诱导马铃薯芽再生。研究者获得一株DNA甲基转移酶失活的马铃薯突变体,发现其ARF3的相对表达量和早期芽再生频率均高于野生型。请结合上述材料解释突变体早期芽再生频率高的机理:
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【推荐1】下图为细胞融合的简略过程,请据图回答下列问题。__________ ,融合完成的标志是_______ ,形成的D细胞还要应用_______________ 技术才能形成完整植株。
(2)若A、B是动物细胞,一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,然后用______ 使其分散成单个细胞。从A、B到C的过程中,常用的但不用于诱导植物细胞融合的手段是用_______ 诱导细胞融合,所形成的D称为_____________ 。
(3)若该过程是制备单克隆抗体的部分过程,A为小鼠B淋巴细胞,图中B为_______ 。A与B融合所依据的基本原理是______ 。
(4)若该过程是制备乙肝病毒表面抗体的部分过程,在A、B到C的过程中,所形成的C有_____ 种(只考虑两个细胞的相互融合),用来培养的D细胞应该是_________ 。获得D后,常用的培养方法是___________ 。
(1)若A、B是植物细胞, A、B到C的过程中,常用的物理方法是
(2)若A、B是动物细胞,一般取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,然后用
(3)若该过程是制备单克隆抗体的部分过程,A为小鼠B淋巴细胞,图中B为
(4)若该过程是制备乙肝病毒表面抗体的部分过程,在A、B到C的过程中,所形成的C有
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【推荐2】下面两幅图是制备单克隆抗体的示意图,请据图回答下列问题:
(1)图1和图2所示过程中,都必须用到的动物细胞工程技术是____________________ 。用PCR技术扩增无限增殖基因除需要原料、能量、模板外还需要__________ 和__________ 。
(2)图1中②过程与促进植物原生质体融合所用方法的不同之处是用____________________ 诱导,图2中B所示的细胞特点是____________________ 。
(3)培养杂交瘤细胞时应保证被培养的细胞处于__________ 的环境。抗体在抵抗外来病原体入侵方面具有十分重要的作用,这体现了免疫系统的_________ 功能。
(4)十九大提出“绿水青山就是金山银山”,要实现这一目标不仅需要对破坏的生态环境进行恢复,还要考虑当地人的经济发展和生活需要,这主要遵循了生态工程的_________________ 。
(1)图1和图2所示过程中,都必须用到的动物细胞工程技术是
(2)图1中②过程与促进植物原生质体融合所用方法的不同之处是用
(3)培养杂交瘤细胞时应保证被培养的细胞处于
(4)十九大提出“绿水青山就是金山银山”,要实现这一目标不仅需要对破坏的生态环境进行恢复,还要考虑当地人的经济发展和生活需要,这主要遵循了生态工程的
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【推荐3】下图为甲(2n =10)、乙(2n=18)两种植物的叶肉细胞利用体细胞杂交技术培育出幼苗的流程图,图中①、②、③表示过程或物质。回答下列问题∶
(1)图中的过程①需用__ 酶去掉细胞壁;过程②在人工诱导原生质体融合的过程中基本有两种方法——物理法和化学法,请依次分别列举出一种具体的方法____ 。
(2)图中细胞培养成愈伤组织的过程中,由于培养的细胞一直处于不断的___ 状态,因此容易受到____ 和____ 的影响而产生突变,细胞经过_____ 过程发育成个体,从产生的突变体中选育出有用的突变体,进而培育成新品种。
(3)图示幼苗的细胞中最多含有____ 条染色体。体细胞杂交育种方法的优点体现在____ (答出两点)。
(1)图中的过程①需用
(2)图中细胞培养成愈伤组织的过程中,由于培养的细胞一直处于不断的
(3)图示幼苗的细胞中最多含有
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【推荐1】如图为植物体细胞杂交过程示意图,据图回答:
(1)步骤①是_____________ ,最常用的方法是__________ 。
(2)步骤②采用的化学试剂是__________ (中文名称),目的是________________ 。
(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,运用的技术手段是__________ ,其中步骤⑤是________ 过程。
(4)植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株,这项研究对于培养作物新品种的重大意义在于_____________________________________________________________ 。
(5)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?________ 。为什么? __________________________ 。
(1)步骤①是
(2)步骤②采用的化学试剂是
(3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,运用的技术手段是
(4)植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株,这项研究对于培养作物新品种的重大意义在于
(5)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?
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解题方法
【推荐2】抗癌药物紫杉衫醇是从红豆杉树皮中提取出来的生物活性物质,抗癌原理是紫杉醇能与细胞内的微管蛋白结合,导致肿瘤细胞死亡。由于红豆杉生长缓慢,资源短缺,生长过程中易发生立枯病、茎腐病、白绢病、疫霉病等病害,使紫杉醇的提取受到了极大限制。科研人员正试图通过多种方法提高紫杉醇的产量。
I.利用组织培养技术
有研究数据表明,通过下图所示的方法来生产紫杉醇,组培细胞中的紫杉醇含量是野生成年红豆杉树皮中含量的12倍。组织培养已成为扩大紫杉醇来源的一条重要途径。
(1)紫杉醇属于红豆杉属植物体产生的?代谢产物。紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定,阻碍了?的形成。从而阻碍肿瘤细胞的分裂,直至死亡____。
(2)外植体常远取红豆杉植物的茎尖,其优点是____ (写出两点)。图中①过程称为____ 。若利用上图中愈伤组织进一步获得红豆杉植株的过程中,发现愈伤组织只分裂而不能分化出芽和根,则最可能的原因是____ 。
Ⅱ.利用微生物发酵途径
植物体内普遍存在内生真菌,它们可以产生与宿主相同或相似的生物活性物质。近年来,研究人员从红豆衫树皮中分离到了能产生抗癌药物紫杉醇的内生真菌。这一发现为解决红豆杉资源短缺,寻找紫杉醇供应问题,开辟了一条用微生物发酵生产的新途径。具体过程扣下:
(3)菌株的分离与纯化:取红豆杉的老树皮,____ (选填标号)后,削去表层从内部切取小块,斜插入半固体培养基中。28℃培养3-7d,挑取向培养基基质生长的菌丝体于固体培养基中,纯化2-3次。培养时,通常会添加一定浓度的青霉素和链霉素,主要作用是____ (选填标号)
①消毒 ②灭菌 ③抑制真菌生长 ④抑制细菌生长
(4)菌株的鉴定
①形态学鉴定:将分离的菌株置于固体培养基上,经培养后观察菌落的____ 。
①大小 ②形态 ③颜色 ④透明度 ⑤隆起状态 ⑥边缘特征 ⑦数量
②分子生物学鉴定:提取菌株基因组DNA进行扩增后与基因数据库比对分析。
(5)菌种的发酵培养和紫杉醇是取:将待培养菌株接种至固体培养基,培养4-5d,无菌生理盐水洗下孢子,接种至____振荡培养,发酵结束后取上清液提取紫杉醇。
I.利用组织培养技术
有研究数据表明,通过下图所示的方法来生产紫杉醇,组培细胞中的紫杉醇含量是野生成年红豆杉树皮中含量的12倍。组织培养已成为扩大紫杉醇来源的一条重要途径。
(1)紫杉醇属于红豆杉属植物体产生的?代谢产物。紫杉醇能促进微管聚合并使之稳定,阻碍了?的形成。从而阻碍肿瘤细胞的分裂,直至死亡____。
A.初生 核糖体 | B.初生 纺锤体 |
C.次生 纺锤体 | D.次生 核糖体 |
(2)外植体常远取红豆杉植物的茎尖,其优点是
Ⅱ.利用微生物发酵途径
植物体内普遍存在内生真菌,它们可以产生与宿主相同或相似的生物活性物质。近年来,研究人员从红豆衫树皮中分离到了能产生抗癌药物紫杉醇的内生真菌。这一发现为解决红豆杉资源短缺,寻找紫杉醇供应问题,开辟了一条用微生物发酵生产的新途径。具体过程扣下:
(3)菌株的分离与纯化:取红豆杉的老树皮,
①消毒 ②灭菌 ③抑制真菌生长 ④抑制细菌生长
(4)菌株的鉴定
①形态学鉴定:将分离的菌株置于固体培养基上,经培养后观察菌落的
①大小 ②形态 ③颜色 ④透明度 ⑤隆起状态 ⑥边缘特征 ⑦数量
②分子生物学鉴定:提取菌株基因组DNA进行扩增后与基因数据库比对分析。
(5)菌种的发酵培养和紫杉醇是取:将待培养菌株接种至固体培养基,培养4-5d,无菌生理盐水洗下孢子,接种至____振荡培养,发酵结束后取上清液提取紫杉醇。
A.固体培养基 | B.液体培养基 |
C.半固体培养基 | D.无菌水 |
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【推荐3】为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。据图回答下列问题:
(1)获得耐盐基因的方法可用构建基因文库法和__________ 。获得耐盐基因后,可以与质粒构建成重组DNA分子,不同生物的基因之所以能重组,从分子水平分析,原因是_______________________ 。
(2)①过程需要用到同种限制性内切核酸酶和DNA连接酶处理目的基因和质粒,二者的黏性末端因能_________ 而结合。限制性内切核酸酶作用于图2中的_____ 处,DNA 连接酶作用于图2中的a处。作载体的质粒应具有________ ,以便进行筛选。
(3)酶切产物用DNA连接酶进行连接后,其中由两个 DNA 片段之间连接形成的产物有____ 种。若要从这些连接产物中分离出重组质粒,需要对这些连接产物进行________ 。
(4)耐盐基因之所以能在水稻细胞中表达出来,从遗传学的角度看,原因是__________ 。从进化的角度看,是因为__________ ;从细胞的角度看,是因为__________ 。
(5)目前把重组质粒导入细菌细胞时,效率并不高。在导入前一般要用________ 处理细菌,以增大细菌细胞的通透性。导入完成后得到的细菌,实际上有的根本没有导入质粒。检测细菌是否导入了普通质粒或重组质粒,可采用的方法是把细菌涂布在含有的________ 培养基上,能够生长的就是导入了普通质粒或重组质粒。使用这种方法鉴别的原因是________ 。可以预见,细菌在该培养基上的生长情况是多数细菌死亡,少数细菌存活,原因是_________ 。
(6)重组质粒导入细菌后,在大量繁殖的同时,能合成大量的X蛋白(耐盐基因表达产物),请写出这一过程中遗传信息流动的图解:_________________________ 。若增殖后的细菌产生的X蛋白分子不同于正常的 X蛋白,分析其原因可能是细菌产生了基因突变,则突变位于基因的________ 。
(7)将重组 DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法、_______ 和_____ ,后者的优点是不需要组织培养。
(8)由转基因水稻细胞经过脱分化形成________ ,其特点是__________ ;后发育成胚状体和试管苗,此过程中细胞始终受到________ 的调节,这一技术体现了_______________ 。若要制备转基因水稻的人工种子,可选择上述实验过程中的_______ 再包裹上合适的________ 等。为有利于水稻幼苗茁壮成长,提高水稻的产量。请设计两种对人工种子的处理办法:__________ 、______________ 。
(9)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,要对目的基因的导入和表达进行检测。导入的依据是检测植物是否表现出________ 控制的性状。表达的依据是检测植物是否表现出________ 控制的性状。既要用放射性同位素标记的________ 做探针进行分子杂交检测,又要用________ 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。转基因水稻与非转基因水稻相比,性状发生了变异,这种变异属于可遗传变异中的________ 。
(10)经分析,转基因水稻细胞中含有一个携带目的基因的 DNA片段,因此可以把它看做是杂合子。理论上,在该转基因植株自交产生的F1中,仍具有耐盐特性的植株占总数的________ 。将上述耐盐植株后代的种子种植下去,往往有部分植株不再具有耐盐特性,原因是________ 。
(11)种植转基因植物,其所携带的目的基因可通过花粉传递给近缘物种,造成可增殖的基因漂移。如果把目的基因导入叶绿体DNA中,就________ (填“能”或“不能”)避免基因漂移。原因是________
(1)获得耐盐基因的方法可用构建基因文库法和
(2)①过程需要用到同种限制性内切核酸酶和DNA连接酶处理目的基因和质粒,二者的黏性末端因能
(3)酶切产物用DNA连接酶进行连接后,其中由两个 DNA 片段之间连接形成的产物有
(4)耐盐基因之所以能在水稻细胞中表达出来,从遗传学的角度看,原因是
(5)目前把重组质粒导入细菌细胞时,效率并不高。在导入前一般要用
(6)重组质粒导入细菌后,在大量繁殖的同时,能合成大量的X蛋白(耐盐基因表达产物),请写出这一过程中遗传信息流动的图解:
(7)将重组 DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法、
(8)由转基因水稻细胞经过脱分化形成
(9)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,要对目的基因的导入和表达进行检测。导入的依据是检测植物是否表现出
(10)经分析,转基因水稻细胞中含有一个携带目的基因的 DNA片段,因此可以把它看做是杂合子。理论上,在该转基因植株自交产生的F1中,仍具有耐盐特性的植株占总数的
(11)种植转基因植物,其所携带的目的基因可通过花粉传递给近缘物种,造成可增殖的基因漂移。如果把目的基因导入叶绿体DNA中,就
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