选修简答题二、非选择题(本题共4个小题,共40分)21.(10分)植物组织培养是克隆植物的一种方法,过程如下图所示,请据图回答相关的问题:(1)为了获得脱毒植株,外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织,其原因是________________________________________________________________________。
(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外,还需要添加植物激素,其目的是诱导外植体________________________________________________________________________。
(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物,如:紫杉醇,可将①________放入液体培养基中,经机械作用分散成单个细胞,制备成细胞悬液,再经过________即可获得大量细胞。
(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件,否则在光学显微镜下可能观察到发生________________________________________________________________________异常,进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取,还广泛用于__________________、________________、________________等育种过程中。
22.(12分)如图为种间植物细胞融合再生植物示意图,请据图回答下列问题:(1)步骤①是使植物细胞形成________阶段,其关键技术是________________________________________________________________________。
(2)步骤②一般要用________________________________________________________________________。
(3)③为________________过程之后,两者最终融合为一体成为一个新的杂种细胞。
(4)在形成再生植株的过程中,与组织培养相似的步骤是________。
(5)培养的杂种植株在形态上表现为___________________________________________,其根本原因是___________________________________________________________。
(6)亲本A细胞与亲本B细胞两两融合后的细胞有________种,具体为________________。
23.(8分)如图所示为动物细胞培养过程中,动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养),请据图回答下面的问题:(1)OA段的培养称为________________培养,AB段可能发生了________________现象,需要用________酶处理使组织细胞分散开来。
(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中,就细胞增殖、分化来说,动植物细胞都要进行________________,不同的是植物细胞还要进行_____________________________________________。
(3)为制备单克隆抗体,需将________注射到小鼠体内,以此获取________细胞,同时可选取图中________点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞,所选取的细胞,其细胞膜上的________比正常细胞显着减少,为筛选能够产生单克隆抗体的杂交细胞,可用________培养基达到目的。
24.(10分)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单克隆抗体的实验研究。
据图回答相关问题:(1)X、Y、Z细胞的名称分别是__________、____________、____________。
(2)①过程类似于植物组织培养技术中的__________过程,与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较________。
②过程的实质是________________________________________。
(3)③过程中需用到的生物诱导剂是____________________________________________。
(4)④处需要筛选,其目的是___________________________________________________________。
(5)若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞,能测到放射性32P的细胞器是________、________。
答案(1)骨髓瘤细胞抗原刺激过的B淋巴细胞杂交瘤细胞(2)脱分化高基因的选择性表达(3)灭活的病毒(4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞(5)核糖体线粒体21.(12分)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较高的应用价值。
如图所示是获得转基因莴苣的技术流程,请据图回答下列问题:(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和______________。
(2)①过程需要的酶有____________________、__________。
(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外,还必须含有启动子、终止子和________________________,这样才能构成一个完整的基因表达载体。
(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌,则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的________,使目的基因进入受体细胞C2,并将其插入到受体细胞C2中的________上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达,形成转基因莴苣。
经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达,在分子水平上可用______________法进行检测,如果出现杂交带,说明目的基因已经表达蛋白质产品,转基因莴苣培育成功。
22.(10分)2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。
科学家把cMyc等4个关键基因通过反转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞,使其变成诱导多能干细胞——iPS细胞,这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。
请回答问题:(1)基因工程中经常使用的工具酶是_______________________________________________,常用的载体除了动植物病毒外还有________和____________________________________。
(2)若想增强载体病毒颗粒的感染性,可利用______________技术改造病毒外壳蛋白,直接对________进行操作。
(3)应用________技术得到重组细胞,激活重组细胞发育成早期胚胎,使用从________________________中获得的胚胎干细胞,在培养基中根据需要加入相应的小分子物质以促进其________________得到各种组织器官,用于治疗某些疾病,这种技术称为________________________________________________________________________。
(4)iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞,也不诱导发育成个体,因此不会像生殖性克隆一样引发________问题。
(5)iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等,究其本质原因是基因____________________________________________________的结果。
23.(10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__________________________________________________________,过程②依据的原理是___________________________________________________________。
(2)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和双亲植株的根尖,通过________、漂洗、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较______________________________________________________________________________________________。
(3)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。
(4)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________________________________________________________________________。
原生质体经过细胞壁再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(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。
下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中一定不是杂种植株的有__________。
(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。
24.(8分)如图为牛胚胎移植过程示意图,请回答下列问题。
(1)①阶段常用____________激素对供体母牛进行处理,其目的是获得更多的卵子。
(2)冲卵的生理基础是______________________________________________________。
(3)③阶段对胚胎进行质量检查,这时的胚胎应发育到________________或________________阶段。
(4)若要通过④获得遗传物质完全相同的多个新个体,可对③阶段检查合格的胚胎进行__________________技术处理,该过程中应注意对__________________进行均等分割。
(5)胚胎干细胞的形态特征是____________________________________________,在培养液中加入________________,可诱导其向不同类型的组织细胞分化。
22.(10分)下图是绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程,请据图回答下列问题:(1)A过程需要用限制酶切割水母细胞的DNA,不同的限制酶切割后产生的DNA片段末端通常有两种形式:______________和______________。