2021届生物人教版选修3同步检测:2.1.1 植物细胞工程的基本技术

2021届生物人教版选修3同步检测:2.1.1 植物细胞工程的基本技术
2021届生物人教版选修3同步检测:2.1.1 植物细胞工程的基本技术

专题2细胞工程

2.1植物细胞工程

2.1.1植物细胞工程的基本技术

理一理

判一判

1.愈伤组织是外植体经脱分化和再分化后形成的。(×)

2.植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出全能性。(×) 3.在植物组织培养过程中,细胞的遗传物质一般都发生改变。(×)

4.在植物组织培养过程中需要给予光照,以诱导脱分化过程。(×)

5.利用物理法或化学法,可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。(×)

6.将基因型为Aa植株的花粉和基因型为Bb植株的花粉,除去细胞壁后,进行原生质体融合(仅考虑两两融合),可以得到6种基因型不同的融合细胞。(×)

7.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组培获得的愈伤组织基因型不一定相同。(√)

8.与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在证明杂种细胞具有全能性。(×)

悟一悟

1.外植体的选择:外植体脱分化的难易因植物种类、器官来源

及生理状况的不同而不同。一般来说,植物的花和幼嫩的组织脱分化相对比较容易,而植物的茎、叶和成熟的组织较难。

2.无菌操作:植物组织培养成功的关键是避免微生物的污染,所有实验用具要严格灭菌,接种过程要进行严格的无菌操作。

3.光照的控制:对于植物组织培养来说,光照条件非常重要。在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养,有利于细胞脱分化产生愈伤组织(如果是在光照条件下,容易分化产生维管等组织,不利于产生大量的愈伤组织)。当愈伤组织分化出芽和叶时,一定要有光照,有利于叶片内叶绿素的合成。

4.原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性,杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。

5.植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合,属于无性生殖。

6.杂种植株的染色体来源于两种植物,变异类型是染色体数目的变异,形成的是异源多倍体。

7.由于杂种植株含有两个亲本的遗传物质,因此理论上应具有两个亲本的遗传性状。

8.培育新品种的过程中,遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律。

感悟体会:

练一练

1.[2019·江苏卷]为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组的实验过程如下图。下列叙述正确的是()

A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中

B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化

C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生

D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性

解析:原生质体在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩,A错误;

②诱导芽分化时,需要提高细胞分裂素的比例,B错误;③可以表示诱导根的分化形成幼苗,此时细胞壁已经形成,C错误;原

生质体无细胞壁,但由于含有一整套的遗传物质,故具有全能性,D正确。

答案:D

2.[2019·全国卷Ⅲ]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。

解析:(1)细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整生物体的潜能。根据题意分析,用胡萝卜的组织细胞可以培育成完整的植株,其原理是植物细胞的全能性。(2)形成层细胞具有分裂能力,分化程度低,易形成愈伤组织,因此步骤③中切取胡萝卜块时要切取含有形成层的部分。(3)步骤⑤为脱分化过程,步骤⑥为再分化过程,由于营养物质的消耗以及两个过程需要激素的比例要求等有所不同,因此由步骤⑤到步骤⑥的过程需要更换新的培养基;愈伤组织形成试管苗的过程为再分化。(4)步骤⑥为再分化过程,此过程需要进行光照,以诱导叶绿素的形成,使试管苗能够进行光合作用。(5)植物组织培养技术属于无性繁殖,获得的后代可以保持亲本的遗传特性。

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

考点一植物组织培养技术

1.[2019·广西桂林十八中高二期中]1958年,美国科学家斯图尔德应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株。下列关于这一科学事实的叙述中,正确的是()

①该实验证明了植物细胞具有全能性②此种生殖产生的后代有广泛的变异③韧皮部细胞通过有丝分裂增加细胞数目④此种生殖产生的后代能保持亲本的性状

A.①②③④B.②③

C.③④D.①③④

解析:将二倍体胡萝卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株,该实验证明了植物细胞具有全能性,①正确;此种生殖方式属于无性生殖,产生的后代可保持母本的优良性状,②错误,④正确;组织培养过程中,韧皮部细胞通过有丝分裂增加细胞数目,③正确。

答案:D

2.[2019·福建莆田八中高一月考]下列关于植物组织培养说法,不正确的是()

A.植物组织培养是无性繁殖

B.植物组织培养包括脱分化和再分化两个步骤

C.植物组织培养需要添加生长激素和细胞分裂素

D.植物组织培养要在无菌的环境下进行

解析:植物组织培养是无性繁殖,A正确;植物组织培养包括脱分化和再分化两个步骤,B正确;植物组织培养需要添加生长素和细胞分裂素,C错误;植物组织培养要在无菌的环境下进行,以避免杂菌的污染,D正确。

答案:C

3.[2019·陕西省黄陵县中学高二期中]愈伤组织是一类() A.高度液泡化的、呈无定形状的薄壁细胞

B.排列紧密的细胞群

C.具有小液泡的薄壁细胞

D.形状规则的一群细胞

解析:愈伤组织是一类高度液泡化呈无定形的薄壁细胞,A 正确;愈伤组织中的细胞排列疏松,B错误;愈伤组织细胞是高度液泡化的,C错误;愈伤组织细胞的形状不规则,D错误。

答案:A

4.[2019·吉林高二期中]要将菊花的花瓣细胞培养成完整植株,不需要()

A.导入外源基因

B.离体状态

C.具有完整细胞核的细胞

D.一定的营养物质和激素

解析:要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要导入外源基因,A符合题意;植物细胞在离体的条件下才能表现出全能性,B不符合题意;遗传物质主要分布在细胞核中,因此具有完整细胞核的细胞才有可能发育成为完整的植株,C不符合题意;要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,需要一定的营养物质和激素,D不符合题意。

答案:A

5.[2019·江苏高三期末](多选)下图为植物组织培养过程示意图,下列叙述正确的是()

外植体―→①―→②―→试管苗

A.外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药

B.②→试管苗过程的基础是细胞的分裂、分化

C.将①包上人造种皮即可获得人工种子

D.赤霉素和脱落酸也可用于植物组织培养

解析:外植体可以是植物体细胞、卵细胞或花药,A正确;

②即胚状体→试管苗过程的基础是细胞的分裂、分化,B正确;将②即胚状体包上人造种皮即可获得人工种子,C错误;不同植物所需的激素种类也不同,浓度也不同,植物组织培养中主要用到生长素和细胞分裂素,有时也用到赤霉素和脱落酸,D正确。

答案:ABD

考点二植物体细胞杂交技术

6.[2019·新疆兵团农八师一四三团第一中学高二期中]植物体细胞杂交前要先用酶解法去除细胞壁,该过程应用什么酶()

A.纤维素酶和果胶酶B.纤维素酶和蔗糖酶

C.果胶酶和淀粉酶D.淀粉酶和蔗糖酶

解析:植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,要用酶解法去除细胞壁应该选用纤维素酶和果胶酶。

答案:A

7.[2019·河北高二期末]植物细胞融合完成的标志是()

A.形成新的细胞核B.细胞膜的融合完成

C.形成新的细胞壁D.发育成完整植株

解析:形成新的细胞核属于植物细胞融合的过程,不是植物细胞融合完成的标志,A错误;细胞膜的融合完成属于植物细胞融合的过程,不是植物细胞融合完成的标志,B错误;细胞融合完成的标志是新的细胞壁的形成,C正确;发育成完整植株是细胞融合完成后进行的组织培养过程,D错误。

答案:C

8.[2019·江苏高二期末]植物体细胞杂交过程中不涉及的是()

A.使用限制性核酸内切酶

B.使用纤维素酶和果胶酶

C.诱导两种不同的细胞融合

D.选择有利于杂种细胞分裂和分化的培养基

解析:植物体细胞杂交过程中不需要使用限制酶,A符合题意;植物体细胞杂交过程中需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,B不符合题意;植物体细胞杂交过程中,需要人工诱导两种不同的细胞融合,C不符合题意;植物体细胞杂交形成的杂种细胞培养形成杂种植株的过程中应选择有利于杂交细胞分裂和分化的培养基,D不符合题意。

答案:A

9.科学家利用番茄(2N)和马铃薯(4N)用如图技术得到了“番茄—马铃薯”植株。请回答下列问题:

(1)获得a、b所选用的酶为________________________。

(2)图示的技术名称是________;由d培育成植株的过程运用

的技术手段是________________,其依据的原理是________________。

(3)过程②所用的化学诱导剂一般是________________,③过程成功的标志是________。

(4)过程④是________________,⑤过程增殖的方式为________,诱导f中植株生根过程的培养基中生长素与细胞分裂素的比值较④过程________(高/低);最终获得的“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。

解析:(1)获得原生质体所选用的酶为纤维素酶和果胶酶,c 和d的名称依次是正在融合的原生质体、杂种细胞。(2)图示为植物体细胞杂交技术,由单个细胞培育成植株的过程运用的技术手段是植物组织培养,其依据的原理是植物细胞全能性。(3)过程②称为原生质体融合,所用的化学诱导剂一般是PEG(聚乙二醇),诱导融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁(形成新的细胞壁)。(4)过程④是脱分化,⑤再分化形成幼苗的过程增殖的方式为有丝分裂,当细胞分裂素与生长素的浓度比值大于1时,可以促进芽的分化,当该比值小于1时,可以促进根的分化;最终获得的“番茄—马铃薯”属于六倍体植株。

答案:(1)纤维素酶和果胶酶

(2)植物体细胞杂交技术植物组织培养植物细胞的全能性

(3)PEG(聚乙二醇)杂种细胞再生出细胞壁(形成新的细胞壁)

(4)脱分化有丝分裂高六

基础达标

一、选择题(每小题5分,共60分)

1.[2019·吉林高二期中]在进行植物组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生哪些事件()

①细胞分化②细胞脱分化③染色体变异④基因重组

A.②③B.①②

C.①③D.③④

解析:根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生细胞的脱分化以及基因突变和染色体的变异。综上所述,②③即A正确,B、C、D错误。

答案:A

2.[2019·河南高二月考]“植物组织培养”是一项非常成熟的植物育种技术,最早的“植物组织培养”实验使用的材料是胡萝卜的韧皮部,方法是将单个细胞放在适宜培养基中培养,最后就可以得到完整的胡萝卜植株,该过程一般不会出现的是( )

A .基因重组

B .有丝分裂

C .细胞分化

D .细胞凋亡

解析:植物组织培养过程属于无性生殖,进行的是有丝分裂的过程,而基因重组发生在减数分裂过程中,因此植物组织培养过程中不会出现基因重组的现象,A 符合题意;在植物组织培养过程中发生了有丝分裂,并经脱分化和再分化形成具有根芽的植株,B 、C 、D 不符合题意。

答案:A

3.[2019·福建省泉州市泉港区第一中学高二期末]如图为某二倍体植株花药中的花粉在适宜培养基上形成完整植株的过程。下列有关叙述,正确的是( ) 花粉细胞――→①愈伤组织――→②丛芽――→③完整植株

A .过程①②表示脱分化,过程③表示再分化

B .过程①②需要避光,过程③需要照光

C .过程①②③说明花粉细胞具有全能性

D .过程③获得的完整植株可正常交配产生后代

解析:过程①表示脱分化,过程②表示再分化,A 错误;过程①脱分化需要避光,过程②③需要照光,B 错误;过程①②③经过组织培养发育成完整植株,说明花粉细胞具有全能性,C 正确;过程③获得的完整植株属于单倍体,高度不育,不能产生后代,D 错误。

答案:C

4.[2019·泉州第十六中学高二期末]科学家能利用胡萝卜组织在实验室中培育出完整的胡萝卜植株。此过程中不需要( )

A .制备含蔗糖等有机营养物质的固体培养基

B .对离体的组织要进行快速消毒

C .使用纤维素酶处理制备细胞悬液

D .控制光照及培养基中植物激素的种类和含量

解析:植物组织培养时应该制备含蔗糖等有机营养物质的固

体培养基,A正确;对离体的组织要进行快速消毒处理,以去除病原微生物,B正确;植物组织培养时不需要去掉细胞壁,所以不需要用纤维素酶处理制备细胞悬浮液,C错误;脱分化和再分化过程需考虑不同激素的浓度比例,同时脱分化过程还需避光处理,但再分化过程需要光,所以植物组织培养过程中需要控制光照及培养基中植物激素的种类和含量,D正确。

答案:C

5.在培育“番茄—马铃薯”杂种植株时,不必考虑()

A.用酶解法去除细胞壁获得原生质体

B.选择灭活病毒促进原生质体融合

C.用植物组织培养技术获得完整植株

D.对培育植株进行细胞染色体数目和形态鉴定

解析:植物体细胞杂交首先利用酶解法对要融合的植物细胞进行去壁处理,获得原生质体,A正确;利用离心、振动、电激等手段诱导植物细胞融合,灭活病毒可促进动物细胞融合,B错误;利用植物组织培养技术培养杂种细胞可获得杂种植株,C正确;需对得到的植株进行细胞染色体数目和形态的鉴定,以确定该植株是否为符合要求的杂种植株,D正确。

答案:B

6.[2019·陕西省黄陵县中学高二期中]下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是()

A.叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞

B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织

C.融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜

D.叶肉细胞脱离母体后,可以表现出全能性

解析:叶肉细胞脱分化后可形成愈伤组织,愈伤组织细胞是高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织,A正确;叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织,B错误;融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞壁,C错误;高度分化的植物细胞仍具有全能性,叶肉细胞经离体培养才可以形成完整的植株,这才表现出全能性,D错误。

答案:A

7.[2019·湖北高二期中]植物激素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因素。在植物组织培养过程中,如何使用这两种激素更有利于胚状体的形成()

A .先使用生长素,后使用细胞分裂素

B .同时使用

C .先使用细胞分裂素,后使用生长素

D .都不使用

解析:胚状体的胚芽、胚根、胚轴等结构完整,就像一颗种子,已经出现了细胞分化,在植物组织培养过程中,同时使用生长素和细胞分裂素可以使分化频率提高,因此更有利于胚状体的形成。

答案:B

8.[2019·上海高考模拟]下列各项植物培养中,属于组织细胞培养技术的是( )

A .无籽番茄的培育

B .无籽西瓜的培育

C .月季枝条嫁接到蔷薇开出月季花

D .胡萝卜块根培养成胡萝卜植株

解析:无籽番茄的培育属于植物激素的应用范围,A 错误;三倍体无籽西瓜的培育属于多倍体育种,原理是染色体变异,B 错误;月季枝条嫁接到蔷薇开出月季花属于无性生殖的嫁接,C 错误;用胡萝卜块根细胞培养成了完整的植株,这体现了植物体细胞具有全能性,属于植物组织细胞培养技术,D 正确。

答案:D

9.[2019·河南南阳中学高二期中]下面的简式表示植物组织培养的大致过程,据此判断,正确的是( )

①――→脱分化②――→再分化③―→④

A .若①是番茄茎尖细胞,则④不能获得抗病毒植株

B .若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行直接繁育会发生性状分离

C .若要提高细胞产物紫杉醇的产量,可取红豆杉细胞对获得的③进行扩大培养

D .同一株植物不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组织细胞基因型一定相同

解析:番茄茎尖细胞的病毒极少,甚至没有病毒,所以将番茄茎尖细胞进行离体培养能获得脱毒植株,但不能获得抗病毒植株,A 正确;若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行直

接繁育是有丝分裂,后代不会发生性状分离,B错误;紫杉醇是红豆杉的细胞产物,若要提高细胞产物紫杉醇的产量,可取红豆杉细胞对获得的②愈伤组织进行扩大培养,C错误;同一株植物不同部位的细胞经植物组织培养获得的愈伤组织细胞基因型不一定相同,如体细胞和花粉所得细胞基因型就不同,D错误。

答案:A

10.[2019·广东金山中学高二月考]下列关于植物组织培养的再分化的说法中,错误的是()

A.再分化过程中,不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质

B.脱分化与再分化二者使用的培养基主要是激素用量及比例的不同

C.再分化过程在实验室或植物组织培养车间进行,需要避光处理

D.再分化过程中,核遗传物质没有发生改变,但mRNA有变化

解析:再分化的实质是分化的过程,细胞内的基因选择性表达,不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质,A正确;决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,因此脱分化与再分化二者使用的培养基主要是激素用量及比例的不同,B正确;形成愈伤组织时要进行避光处理,但再分化过程是形成根和芽等营养器官。芽的形成需要光照的参与,才能形成叶绿素(叶绿素的形成过程需要光照),所以再分化过程需要光照,C 错误;再分化的实质是细胞分化,分化过程是基因选择性表达的过程,该过程中核遗传物质没有发生改变,但mRNA有变化,D 正确。

答案:C

11.[2019·厦门市湖滨中学高二月考]植物细胞表现出全能性的必要条件是()

A.给予适宜的培养和外界条件

B.导入其他植物细胞的基因

C.脱离母体后给予适宜的培养和外界条件

D.将成熟植物的细胞核移到去核的卵细胞中

解析:除给予适宜的营养和外界条件外,外植体还需要离体,如在生物体内,因为基因的选择性表达,细胞不能表现出全能性,

而是分化成为不同的组织器官,A错误;导入其他植物细胞的基因属于基因工程技术,B错误;植物细胞表现出全能性的条件是(1)细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等),(2)一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素),C正确;高度特化的动物细胞,从整个细胞来说,全能性受到限制,但细胞核仍然保持着全能性,则将细胞核移植到去核的卵细胞中能表达全能性,D错误。

答案:C

12.[2019·河北高二月考]下列关于植物体细胞杂交技术的叙述,错误的是()

A.需要用酶解法制备原生质体

B.愈伤组织是一群高度分化的薄壁细胞

C.包含了有丝分裂和细胞分化的过程

D.植物体细胞杂交技术过程最后需用植物组织培养技术获得杂种植株

解析:在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁,以获得原生质体,然后进行植物原生质体的融合,A正确;愈伤组织是高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织,B错误;在利用植物体细胞杂交技术培育杂种植株的过程中有细胞的有丝分裂和细胞分化,C正确;植物体细胞杂交过程中,需要利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株,D正确。

答案:B

二、非选择题(40分)

13.(13分)[2019·甘肃高考模拟]下图中的图Ⅰ为植物组织培养流程图,图Ⅱ为植物组织培养过程的部分示意图,请回答下列问题:

(1)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。

(2)图Ⅰa代表________________过程。图Ⅰ中的②和图ⅡA中培养基上的培养物都是由无特定形态与功能的细胞组成,称为________。

(3)图Ⅱ中D培养物已经形成幼体。请根据植物组织培养过程对图Ⅱ重新排序:______________________。

(4)图Ⅱ中B中为胡萝卜根尖细胞,则培养成的新植株的叶片的颜色是________,这说明根尖细胞______________________________。

(5)某高二生物兴趣小组用芦荟的新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养,愈伤组织能正常形成且以后继续长大,正常根和芽却迟迟不能形成;你认为导致该情况出现的最可能的原因是________。

A.葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足

B.培养环境光照、温度、pH或氧气浓度不适宜

C.生长素和细胞分裂素比例不协调

D.无菌条件没有控制好

解析:(1)植物细胞有形成再生植株的可能性,这是植物细胞的全能性的表现。(2)离体的植物器官或组织先脱分化形成愈伤组织,愈伤组织继续进行培养,再分化成根或芽等细胞器,因此图Ⅰa代表脱分化过程。图Ⅰb为再分化,图Ⅰ中的②和图ⅡA中培养基上的培养物都是由无特定形态与功能的细胞组成,称为愈伤组织。(3)A试管中是愈伤组织,B是消毒后的外植体,C是再分化形成了根芽等器官,D是形成植物幼体,植物组织培养过程是:外植体(脱分化)→愈伤组织(再分化)→根芽→完整植物体,即:B→A→C→D。(4)图Ⅱ中B中为胡萝卜根尖细胞,根尖细胞含有该植物的一整套遗传物质,故含有控制叶片绿色性状的基因,因此培养成的新植株的叶片的颜色是绿色的。(5)用芦荟的新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养,愈伤组织能正常形成且以后继续长大,正常根和芽却迟迟不能形成,原因是:若葡萄糖、氨基酸等有机营养供应不足,愈伤组织不能正常生长,A错误;培养环境光照、温度、pH或氧气浓度不适宜,愈伤组织不能正常生长,B错误;用芦荟新鲜茎的一部分作为材料进行组织培养,能脱分化形成愈伤组织,但不能再分化形成正常根和芽,说明再分化过程出现问题,而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素(生长素和细胞分裂素)的种类和比例。因此,导致正常根和芽迟迟

不能形成的原因是生长素和细胞分裂素比例不协调,C正确;无菌条件没有控制好,不能正常形成愈伤组织,D错误。

答案:(1)植物细胞的全能性

(2)脱分化愈伤组织

(3)B→A→C→D

(4)绿色含有控制叶片绿色性状的基因

(5)C

14.(15分)在植物组织培养过程中,激素的添加已成为一种常规的实验手段,已研究过的植物激素有:生长素、细胞分裂素、赤霉素等。下表为某同学研究激素的使用顺序对实验结果的影响,请回答下列相关问题:

(1)分裂、____________和________的关键性激素。该实验中属于细胞分裂素类的是________。

(2)请将表格中A和B补充完整:A为_____________,B为________________。若NAA和KT的用量比值适中时,促进________的形成。

(3)用于离体培养的植物器官或组织称为________。若该实验材料为菊花,则应对其进行______________(填“消毒”或“灭菌”)。

(4)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,培养环境应注意调节合适的________和________________。接种过程要注意在________________旁进行。

解析:(1)根据题意及图表分析可知: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,NAA属于生长素类,KT属于细胞分裂素类。(2)先使用NAA,后使用KT,有利于细胞分裂,但细胞不分化;先使用KT,后使用NAA,细胞既分裂也分化;NAA和KT同时使用,分化频率提高;NAA和KT的用量比值适中时,有利于愈伤组织的形成。(3)用于离体培养的植

物器官或组织称为外植体,组织培养过程中应对外植体进行消毒。

(4)接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养,培养期间应注意调节合适的温度和光照时间;接种过程要注意在酒精灯火焰旁进行,以免杂菌污染。

答案:(1)脱分化再分化KT

(2)细胞既分裂也分化分化频率提高愈伤组织

(3)外植体消毒

(4)温度光照时间酒精灯火焰

15.(12分)[2019·大庆市第十中学高二期末]如图是植物细胞杂交过程示意图,请据图回答:

(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法,也就是在温和的条件下用________________________等分解植物的细胞壁。

(2)人工诱导②过程原生质体融合的化学方法是用________________等试剂作为诱导剂。动物细胞融合还常用到________________作为诱导剂。

(3)③表示融合后的原生质体再生细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内________(细胞器)有密切关系。

(4)图中④过程表示________________,⑤过程表示________________。

解析:(1)去除植物细胞壁时常用酶解法,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,即用纤维素酶和果胶酶处理。(2)②表示人工诱导原生质体融合。人工诱导原生质体融合的物理方法是离心、振动、电刺激;化学方法是聚乙二醇。动物细胞融合与植物原生质体融合的诱导方法类似,动物细胞的融合还常用到灭活的病毒作为诱导剂。(3)植物细胞壁的形成与原生质体密切相关,③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内高尔基体有密切关系。(4)④过程为植物组织培养的脱分化形成愈伤组织,⑤为再分化形成完整植株。

答案:(1)纤维素酶、果胶酶

(2)聚乙二醇灭活的病毒

(3)高尔基体

(4)脱分化再分化

生物选修三综合测试题完整版

生物选修三综合测试题 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

选修三综合测试题(一) 一、选择题:(每小题只有一个选项符合题意。) 1.下图为DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性内切酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 A.①②③④ B.①②④③ C.①④②③ D.①④③② 2.科学家用小鼠骨髓瘤细胞与B 淋巴细胞融合,得到杂交细胞,经培养可产生大量的单克隆抗体,所用的B 淋巴细胞是来自 A .骨髓的 B 淋巴细胞 B .脾脏的能产生抗体的B 淋巴细胞 C .胸腺的B 淋巴细胞 D .脾脏经过筛选的,能产生单一抗体的B 淋巴细胞 3.下列过程中,没有发生膜融合的是 A .植物体细胞杂交 B .受精过程 C .氧进入细胞中的线粒体 D .效应B 细胞产生抗体 4.在植物组织培养过程中,愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步,而这除需要 必备的营养和一些刺激因素外,还需要有起诱导作用的物质,它是 A .铜、锌等微量元素 B .细胞分裂素和生长素 C .蔗糖和葡萄糖 D .维生素和氨基酸 5.下列不. 属于动物细胞工程应用的是 A .大规模生产干扰素,用于抵抗病毒引起的感染 B .为大面积烧伤的病人提供移植 的皮肤细胞 C .大规模生产食品添加剂、杀虫剂等 D .利用胚胎移植技术,加快优良 种畜的繁殖 6.科学家发现将人的干扰素的cDNA 在大肠杆菌中进行表达,产生的干扰素的抗病毒活 性为 106μg /ml ,只相当于天然产品的十分之一,通过基因定点突变将第17位的半 ─→ ① ─→ ② ─→ ③ ─→ ④

人教版高中生物选修一专题二《微生物的培养与应用》知识点归纳

专题二微生物的培养与应用 课题一微生物的实验室培养 ·培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物培养的物质基础。 ·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂(是从红藻中提取的一种多糖,在配制培养基中用作凝固剂)后,制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产,固体培养基应用于微生物的分离和鉴定,半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。 ·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成,其中成分的种类比例明确,常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成,常用于实际工业生产。 ·按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同类别的微生物。 ·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。 ·碳源:能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源;糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。 ·氮源:能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+(无机氮源)蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有机氮源)等。只有固氮微生物才能利用N2。 ·培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性,培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性,培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件 ·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,要注意以下几个方面: ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。 ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。

生物选修三植物细胞工程知识点清单(自主整理适合学生识记)

植物细胞工程知识点清单 (一)植物组织培养 1.理论基础(原理):细胞全能性 2.全能性概念:具有某生物发育所需全部遗传信息的细胞,都具有发育成完整个体的潜能。 3、过程:外植体—脱分化—愈伤组织—再分化—丛芽、不定根—新植株 4、相关概念及实验注意事项 ①外植体:离体植物器官、组织、细胞 ②愈伤组织:高度液泡化,无固定形态的薄壁细胞。全能性高,分化程度低 ③外植体消毒:70%酒精30s—无菌水冲洗—次氯酸钠30min—无菌水冲洗 ④取材:选取形成层部位 ⑤脱分化:23~26o C,避光 ⑥再分化:将愈伤组织转接到分化培养基,光照下培养 ⑦生长素/ 细胞分裂素:比值高—促进生根;比值低—促进发芽 5、植物组织培养概念:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官,组织,细胞培养在人工配置的培养基上,诱导其产生愈伤组织,丛芽,最终形成完整的植株。 6、地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 (二)植物体细胞杂交 1、植物体细胞杂交概念:将不同种的植物细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的过程。 2、过程及注意事项: ①去除细胞壁:酶解法(纤维素酶、果胶酶),获得原生质体 ②原生质体融合方法:物理法(离心、震荡、电刺激);化学法:聚乙二醇 ③细胞融合成功的标志:杂种细胞再生细胞壁 3、融合结果:获得杂种细胞,进而获得杂种植株。 A细胞+B细胞所得杂种植株遗传物质=A+B 4、成功例子:番茄—马铃薯;烟草—海岛烟草;胡萝卜—羊角芹;白菜—甘蓝 5、优点:克服远缘杂交不亲和障碍 6、局限性:不能按照人的要求表达性状 (三)植物细胞工程应用 1、微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖(观赏植物,经济林木,无性繁殖作物) 2、作物脱毒:采用茎尖等分生区组织培养来除去病毒(因为分生区附近的病毒极少或没有) 如:马铃薯;草莓;甘蔗;菠萝、香蕉等经济作物 3、人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输 4、作物新品种培育:单倍体育种 5、突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体) 6、细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。 如:生产人参皂甙,三七,紫草,银杏等。 (定向诱导愈伤组织细胞分化为产生特定物质的细胞,提纯产物)

高中生物 专题1 基因工程综合检测 新人教版选修3

【成才之路】2016高中生物专题1 基因工程综合检测新人教版选 修3 时间45分钟,满分100分。 一、选择题(每小题3分,共60分) 1.下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( ) A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 [答案] D [解析] 本题考查基因工程的相关知识。不同的限制性核酸内切酶特异性地识别核苷序列不同,A错误;酶具有专一性,PCR反应中温度的周期性改变是为了不同的酶将DNA解旋、扩增,B错误;载体质粒通常采用抗生素抗生基因作为筛选标记基因,C错误;基因成功插入也未必会表达,D正确。解答此类题目一定要准确把握基因工程的步骤、基因工程的工具。 2.下列关于基因工程的说法中,正确的是( ) A.基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的操作 B.目前基因工程中所有的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的 C.只要检测出受体细胞中含有目的基因,那么目的基因一定能成功表达 D.基因工程能使科学家打破物种界限,定向改造生物性状 [答案] D [解析] 基因工程是在分子水平上进行的操作,目前获取目的基因的方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成三种。检测出受体细胞中含有目的基因,只能证明目的基因已导入受体细胞,目的基因是否翻译成蛋白质要用抗原—抗体杂交法检测。 3.甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法,以下说法中错误的是( ) A.甲方法可建立该细菌的基因组文库 B.乙方法可建立该细菌的cDNA文库 C.甲方法要以脱氧核苷酸为原料 D.乙方法需要逆转录酶参与 [答案] C

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)知识分享

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

选修3 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)

高中生物选修三训练《植物细胞工程》

专题2细胞工程 2.1植物细胞工程 2.1.1植物细胞工程的基本技术 课时训练5植物细胞工程的基本技术 1.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,给予适宜的营养和外界条件 D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内 解析:植物细胞全能性是指具有细胞核的高度分化的植物细胞,在离开母体后,在适宜的营养和外界条件下,细胞首先发生脱分化,然后恢复细胞分裂形成愈伤组织,再在一定的诱导因素作用下发生分化,最后形成具有根、茎、叶的完整植株。高度分化的植物细胞的全能性只有在离开母体后才能表现出来。成熟筛管细胞无细胞核,D项错误。B项中,导入其他植物细胞的基因属于基因工程,与细胞的全能性没有必然的联系。 答案:C 2.可以成为植物组织培养条件的是()。 ①CO2②有机物③生长素④细胞分裂素⑤水⑥矿质元素 A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.②③④⑤⑥ D.①②⑤⑥ 解析:植物组织培养的条件是营养物质、激素和其他适宜条件,在愈伤组织形成之前不能进行光合作用,不需要CO2。 答案:C 3.植物体细胞杂交是利用不同物种的两个细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指()。 A.不同植物的精子与卵子的融合 B.不同植物原生质体的融合 C.完整的两个体细胞的融合 D.植物花粉细胞的两两融合 解析:植物体细胞杂交是不同植物的原生质体融合为一个杂种细胞的过程。精、卵结合过程为受精作用,花粉细胞不是体细胞。 答案:B 4.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的?() A.消毒灭菌 B.适宜的温度 C.充足的光照 D.适宜的养料和激素 解析:形成愈伤组织,需要在消毒灭菌条件下进行是肯定的,因为只有在消毒灭菌条件下,才能保证培养出的组织细胞不被感染,否则培养基内将长出许多霉菌,与离体细胞争夺营养与生存空间,不能形成愈伤组织。由于此阶段形成的是愈伤组织,并没有形成具有根、茎、叶的植物体,因此不需要光照。 答案:C 5.不能用于人工诱导原生质体融合的方法是()。

(完整版)生物选修三综合测试题一)

选修三综合测试题(一) 一、选择题:(每小题只有一个选项符合题意。) 1.下图为DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性内切酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 A.①②③④ B.①②④③ C.①④②③ D.①④③② 2.科学家用小鼠骨髓瘤细胞与B 淋巴细胞融合,得到杂交细胞,经培养可产生大量的单克隆抗体,所用的B 淋巴细胞是来自 A .骨髓的 B 淋巴细胞 B .脾脏的能产生抗体的B 淋巴细胞 C .胸腺的B 淋巴细胞 D .脾脏经过筛选的,能产生单一抗体的B 淋巴细胞 3.下列过程中,没有发生膜融合的是 A .植物体细胞杂交 B .受精过程 C .氧进入细胞中的线粒体 D .效应B 细胞产生抗体 4.在植物组织培养过程中,愈伤组织的形成和形态发生是十分关键的一步,而这除需要必备的营养和一些刺激因素外,还需要有起诱导作用的物质,它是 A .铜、锌等微量元素 B .细胞分裂素和生长素 C .蔗糖和葡萄糖 D .维生素和氨基酸 5.下列不. 属于动物细胞工程应用的是 A .大规模生产干扰素,用于抵抗病毒引起的感染 B .为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞 C .大规模生产食品添加剂、杀虫剂等 D .利用胚胎移植技术,加快优良种畜的繁殖 6.科学家发现将人的干扰素的cDNA 在大肠杆菌中进行表达,产生的干扰素的抗病毒活性为 106μg /ml ,只相当于天然产品的十分之一,通过基因定点突变将第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸,结果使大肠杆菌中生产的β一干扰素的抗病性活性提高到108μg /ml ,并且比天然β一干扰素的贮存稳定性高很多。此项技术属于 A .细胞工程 B .蛋白质工程 C .胚胎工程 D .基因工程 ─→ ① ─→ ② ─→ ③ ─→ ④

最新高中生物选修三模块综合检测试题及答案精品版

2020年高中生物选修三模块综合检测试题及答案精品版

选修三模块检测 一.选择题: 1.质粒是基因工程最常用的运载体,它的主要特点是 ( ) ①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居” A.①②③④⑤⑥⑦ B.②④⑥ C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦ 2.下列关于DNA连接酶的叙述中,正确的是() A. DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键 B. DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖 C. DNA连接酶连接的是将单个的脱氧核苷酸连接到主链上 D.同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端 3.切取牛的生长激素和人的生长激素基因,用显微注射技术将它们分别注人小鼠的受精卵中,从而获得了“超级鼠”,此项技术遵循的原理及表达过程是 ( ) A.基因突变 DNA→RNA→蛋白质 B.基因工程 RNA→RNA→蛋白质 C.细胞工程 DNA→RNA→蛋白质 D.基因工程 DNA→RNA→蛋白质 4.萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞,获得了高水平的表达。这一研究成果表明() ①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码子

③烟草植物体内合成了荧光素④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ①②③④ 5.在基因诊断技术中,所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素,后者的作用是 A. 为形成杂交的DNA分子提供能量 B. 引起探针DNA产生不定向的基因突变() C. 作为探针DNA的示踪元素 D. 增加探针DNA的分子量 6.科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达,使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸,结果大大提高β-干扰素的抗病性活性,并且提高了储存稳定性,该生物技术为( ) A、基因工程 B、蛋白质工程 C、基因突变 D、细胞工程 7.下图是单克隆抗体制备过程示意图,其中1过程注射的物质和A细胞的名称分别为( ) A.抗体、T淋巴细胞 B.抗原、T淋巴细胞 C.抗体、B淋巴细胞D.抗原、B淋巴细胞 8.通过细胞工程生产单克隆抗体时,要涉及到以下三个筛选过程,这三个过程的先后次序是( ) ①在特定培养基中筛选出杂交瘤细胞②选出能产生抗体的浆细胞 ③选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群。 A.②③① B.③①② C.②①③ D.①③②

植物细胞工程综合大实验

植物细胞工程综合大实验(一) ——培养基配制和无菌操作 一、实验目的与要求 熟练掌握器皿的洗涤 MS培养基的配制分装 培养基和物品的高压灭菌 实验室的消毒灭菌 植物材料的取材及流水冲洗 无菌操作 材料的培养观察 二、实验原理 植物细胞的全能性。 三、仪器设备与器具 电子天平、移液枪、冰箱、高压锅、超净工作台、 三角瓶、烧杯、容量瓶、培养皿、搪瓷缸、镊子、 解剖刀、酒精灯、试剂瓶、玻璃棒、线绳、pH试纸、封口膜、试管刷、洗涤剂、打火机等。 四、实验材料 彩云阁茎段(用于诱导愈伤组织) 茎节(用于诱导芽) 五、实验方法与步骤 (一)器皿的洗涤

一般器皿 有培养物但未污染的器皿 有培养物且污染的器皿 (二)MS培养基的配制分装 1、MS培养基母液的配制 母液A-F,每组配制A-E 100ml、F 50ml 0.1%升汞的配制 75%酒精的配制 6-BA NAA 2、MS培养基的配制 按每人配制100ml,分5小瓶。 过程如下;每组按1L配制,先取容器内加70%的蒸馏水; 加入蔗糖30g/L;量取母液A-F;加入PGR(自己设计);用容量瓶定容;用0.1-1N NAOH或HCl调整pH5.6-5.8;每人分100ml;加琼脂粉8g/L;分装到5个小三角瓶中、封口。 (三)培养基和物品的高压灭菌 培养基、无菌水(每组至少5瓶)、空瓶(每组至少2个)、烧杯(每组至少1个)、培养皿(每组至少一套)、接种工具(2套),包好或者分好以备高压灭菌。 高压锅的使用。 (四)实验室的消毒灭菌

75%的酒精擦拭超净工作台内表面,新洁尔灭水进行超净工作台外表面、培养架表面、墙壁及其他房间表面的擦拭。 (五)植物材料的取材及流水冲洗 选取适宜的彩云阁茎节及茎段,切割成适宜大小后放在流水下冲洗。 (六)无菌操作 演示。 (七)材料的培养观察 接种完的材料放在培养室的培养架上进行培养。培养初期每天观察一次,持续1周。之后每2-3天观察一次。 统计指标: 污染率(%)= (污染的外植体个数/接种外植体的总数)×100%。 愈伤组织诱导率(%)= (长愈伤外植体个数/接种外植体总数)×100%。 芽诱导率(%)= (长芽外植体个数/接种外植体的总数)×100%。(八)结果与分析

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

选修3 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA 重组技术。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用) 3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用) (1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程:第一步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋) 第二步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

生物人教版选修三专题一和专题二试卷及答案

镇巴中学2008—2009学年度第二学期第一次月考 高二生物试卷 (选修三专题一和专题二两部分,考试时间:90分钟) 一.选择题:(每小题只有一个选项最符合题意。请将正确答案的代号填入卷后的答题卡内。共40题。1.5×40=60分。) 1.下列关于基因工程的叙述,正确的是:() A.基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B.细菌质粒是基因工程常用的运载体 C.通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA,用另一种处理运载体DNA D.为育成抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体2.与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是:() A.反转录酶 B.DNA连接酶 C.RNA聚合酶 D.解旋酶 3.限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断,一种能对GAATTC 专一识别的限制酶,打断的化学键是:() A.G与A之间的键 B.G与C之间的键 C.A与T之间的键 D.磷酸与脱氧核糖之间的键4.除下列哪一项外,转基因工程的运载体必须具备的条件是:() A.能在宿主细胞中复制并保存 B.具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接C.具有标记基因,便于进行筛选 D.是环状形态的DNA分子 5.下列关于染色体和质粒的叙述,正确的是:() A.染色体只存在于真核生物细胞中,质粒只存在于原核生物细胞中 B.在基因工程中染色体和质粒均可以作为运载体 C.染色体和质粒均与生物的遗传有关 D.染色体和质粒的化学本质相同 6.苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达,其检测方法是:()A.是否有抗生素抗性 B.是否能检测到标记基因 C.是否有相应的性状 D.是否能分离到目的基因 7.如果科学家通过转基因工程,成功地把一名女性血友病患者的造血细胞进行改造,使其凝血功能恢复正常。那么,她后来所生的儿子中:() A.全部正常 B.一半正常 C.全部有病 D.不能确定

人教版生物选修3:专题3专题综合检测

(时间90分钟,满分100分) 一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分) 1.下列关于胚胎工程的说法不.正确的是() A.胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术 B.胚胎工程技术包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术 C.胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精、早期胚胎发育的规律和体外受精 D.胚胎工程是基因工程、细胞工程的最后技术环节 解析:选C。根据胚胎工程概念可知胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。主要技术包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的理论基础是哺乳动物体内受精、早期胚胎发育的规律。基因工程、细胞工程的操作对象是早期胚胎,最终要用胚胎移植技术移植到动物体内产生后代或生物制品,因此胚胎工程是基因工程、细胞工程的最后技术环节。 2.初级卵母细胞的减数第一次分裂完成于() A.排卵前,在卵巢内B.受精前,在卵巢内 C.排卵前,在输卵管D.受精时,在输卵管内 解析:选A。卵泡(含次级卵母细胞和第一极体)的形成和在卵巢内的储备,是在出生前(胎儿时期)完成的,减Ⅱ是在精子和卵子的结合过程(即受精过程)中完成的。 3.据报载,一名高龄妇女顺利产下一名试管婴儿,为这个家庭带来了福音,在生物学上试管婴儿技术属于() A.有性生殖、体外受精 B.无性生殖、体内发育 C.有性生殖、体内受精 D.无性生殖、体外发育 解析:选A。试管婴儿技术是精子和卵细胞在体外培养条件下受精,属于有性生殖。 4.早期胚胎体外培养的过程中,下列哪一项条件是不.需要的() A.消毒灭菌B.适宜的温度 C.充足的光照D.适宜的养料和激素 解析:选C。动物细胞离体必须在无菌条件下培养,在细胞的分裂过程中,需要适宜的温度,一定的营养物质和激素等,但不需要阳光。 5.体外受精常用的采卵方法有() ①用促性腺激素处理后,从输卵管冲取卵子②化学诱导法③电刺激法④从活体动物卵巢吸取卵母细胞 A.①②B.②③ C.①④D.③④ 解析:选C。小型动物常用促性腺激素处理后,从输卵管冲取卵子,获得的是成熟的卵子;大型动物从活体动物卵巢吸取卵母细胞,需要继续培养至成熟。 6.下列说法正确的是() A.卵裂期细胞经过了细胞分裂,不再分化 B.原肠胚细胞属于全能细胞

植物细胞工程

HUAZHONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究Research on Callus Induction and Plant Regeneration of Tobacco Leaves 姓名: 黄金波 CANDIDATE:Huang-Jin Bo 学号: 2012304200510 STUDENT ID:2012304200510 课程: 植物细胞工程实验CURRICULUM:Plant Cell Engineering Experiment 班级: MAJOR: 生技1201班Biotechnology 1201 指导老师:SUPERVISOR:柳俊齐迎春陈浩 Liu-Jun Qi-Ying Chun Chen-Hao 中国武汉 WUHAN, CHINA

二○一四年十二月DEC, 2014

烟草叶片愈伤组织诱导与植株再生的研究 黄金波 华中农业大学生命科学技术学院生技1201班 [摘要] [目的]以烟草叶片为材料,通过这次实验,基本掌握植物愈伤组织诱导与植株再 生的原理和方法,熟练掌握相关实验操作技术;另外,通过本次实验,完成烟草植株再生,并对比光照和黑暗等不同方法,对诱导愈伤组织状态和诱导率的影响,进行结果分析。 [方法]在无菌条件下,把烟草叶片剪成1cm2大小的小方块,先通过含0.25mg/L NAA和0.25mg/L BA的MS诱导培养基在光照和黑暗条件下诱导培养;三周后,转接到含0.25mg/L NAA和1.0mg/L BA的MS分化培养基中光照培养;两个月后,观察结果,统计分析。 [结果]诱导培养后,在光照条件下和在黑暗条件下培养的均有67.7%的被污染了;用剩下的33.3%全部接种到分化培养基上培养。结果表明分化率在光照条件下和在黑暗条件下无差别;每个愈伤组织分化芽数在光照条件下明显多于在黑暗条件下诱导;分化芽状态在黑暗和光照条件有一定的区别,分化植株苗在光照和黑暗条件下诱导没有明显区别。 [结论]光照条件和在黑暗条件下诱导可以影响愈伤分化芽数和分化芽状态。 [关键词] 烟草叶片;愈伤组织;细胞工程;分化;诱导;植株再生 Research on Callus Induction and Plant Regeneration of Tobacco Leaves Huang-Jin Bo Huazhong Agriculture University , College of Life Science and Technology , Biotechnology 1201 [Abstract] [Objective]Using tobacco leaves as materials, through the experiment, we should handle the basic principle and method of plant callus induction and plant regeneration,master related experiments’technology; In addition, through this experiment, to complete the tobacco plant regeneration, and compared different methods of callus induction, such as light and dark state, and the effects to the state and induction rate, then analyzing the results. [Method]The tobacco leaf was cut into 1 cm2 size small squares under aseptic conditions. Firstly induced in the MS induction medium with 0.25 mg/L NAA and 0.25 mg/L BA, under the condition of light and dark, respectively; Three weeks later, transferred to MS differentiation medium with 0.25 mg/L NAA and 1.0 mg/L BA culturing under light; Two months later , observing the results, and analyzing the statistics. [Results]After the induction culturing, 67.7% materials were polluted both under the condition of light and dark; rest 33.3% materials were inoculated to the differentiation medium, continuing to cultivate. As a result, it was successfully. The results show that there are no obvious differences between with the light condition and dark condition. Each number of callus bud differentiation under the condition of the light induced significantly more than in the

生物选修3专题一知识点(详细)

选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基 因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。 优点:定向地改造生物的遗传性状; 实现基因在不同物种之间的转移,迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础: (1)大多数生物的遗传物质是DNA (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础: (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 (一)基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是原核生物 (2)功能:能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列,有特定的切割位点(专一性)。 (3)作用部位:磷酸二酯键 (3)结果:形成两种末端:黏性末端和平末端。 注意:用同种限制酶分别切割目的基因和载体,从而形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用:恢复磷酸二酯键。 ②种类:E?coliDNA连接酶:来源于大肠杆菌,连接黏性末端;

T4DNA连接酶:来源于噬菌体,连接黏性末端和平末端。 3. “分子运输车”--- 载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体:细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1. 目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2. 方法:①从基因文库中获取目的基因 (方法:根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小,或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:全称多聚酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:快速获取大量的目的基因 (3)原理:DNA M制 (4)使用的前提:已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件:模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程:第一步:变性,加热至90?95C DNA解链为单链,断裂氢键; 第二步:退火,冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合,形成局部双链DNA

高中生物选修3植物细胞工程知识点

高中生物选修3植物细胞工程知识点 1.细胞脱分化:就是让已分化的细胞,经过诱导后,失去特有的结构和功能而 转变成未分化细胞的过程。 2.愈伤组织:细胞排列疏松而无规则,高度液泡化的成无定形状态的薄壁细胞 团。 3.外植体:用于植物组织培养的离体器官组织或细胞。 4.具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜 能,也就是说,每个细胞都具有全能性的特点。 5.全能性的原理:细胞具有发育成完整个体所必需的全套基因,而不是全部基 因。 6.全能性表达的标志:已分化的细胞形成完整的个体,若只是形成某种组织器 官,则不能体现全能性。 7.全能性的高低比较: (1)受精卵>生殖细胞>体细胞 (2)体细胞:植物细胞>动物细胞 (3)分化程度低的细胞>分化程度高的细胞 (4)幼嫩细胞>衰老细胞 (5)分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞 8.外植体经过脱分化形成愈伤组织;愈伤组织经过再分化形成芽和根;芽和根进 而形成植株。 9.脱分化过程进行有丝分裂;再分化过程进行有丝分裂的同时也进行分化。 10.植物组织培养:就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、 细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。 11.植物细胞杂交:就是将不同的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞, 并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。目的:获得杂种植物体。用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁;杂交过程的关键:原生质体间的融合;人工诱导的方法:包括物理法和化学法,物理法包括:离心、振动、电激;化学法包括:聚乙二醇。 12.植物细胞杂交的优点: (1)打破了物种之间的生殖隔离,实现了远源杂交。 (2)扩大了遗传重组的范围。 13.微型繁殖技术:把用于繁殖优良品种的植物组织培养技术,叫做植物的微型 繁殖技术。 14.人工种子:就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材 料,经过人工薄膜包装得到的种子。 15.作物新品种的培育: (1)单倍体育种(有性生殖)优点:极大地缩短了育种的年限。 (2)突变体的利用优点:能够产生新性状。

2019人教版高中生物选修3专题1《基因工程》word综合检测

【成才之路】2016高中生物专题1基因工程综合检测新人教版选 修3 时间45分钟,满分100分。 一、选择题(每小题3分,共60分) 1. 下列关于基因工程技术的叙述,正确的是 () A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B. PCF反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 [答案]D [解析]本题考查基因工程的相关知识。不同的限制性核酸内切酶特异性地识别核苷序 列不同,A错误;酶具有专一性,PCF反应中温度的周期性改变是为了不同的酶将DNA解旋、扩增,B错误;载体质粒通常采用抗生素抗生基因作为筛选标记基因,C错误;基因成功插入也未必会表达,D正确。解答此类题目一定要准确把握基因工程的步骤、基因工程的工具。 2. 下列关于基因工程的说法中,正确的是() A. 基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的操作 B. 目前基因工程中所有的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的 C. 只要检测出受体细胞中含有目的基因,那么目的基因一定能成功表达 D. 基因工程能使科学家打破物种界限,定向改造生物性状 [答案]D [解析]基因工程是在分子水平上进行的操作,目前获取目的基因的方法有从基因文库 中获取、利用PCR技术扩增和人工合成三种。检测出受体细胞中含有目的基因,只能证明目的基因已导入受体细胞,目的基因是否翻译成蛋白质要用抗原一抗体杂交法检测。 3. 甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法, 以下说法中错误的是( 某细曲前DNA I Tl I I T11 liT I TT I TlTF lb 帀 A. 甲方法可建立该细菌的基因组文库 B. 乙方法可建立该细菌的cDNA文库

2.1.1植物细胞工程的基本技术导学案

2.1.1植物细胞工程的基本技术 【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、尝试进行植物组织培养。 【学习重点】1、植物组织培养的原理和过程 2、植物体细胞杂交的原则 【学习难点】植物组织培养的实验 课 前 案 读课本,独立完成下列问题 (要求:能准确写出关键词与句,以课本为准) 一、细胞工程 1.概念:应用 和 的原理和方法,通过 或 上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。 2.分类:根据操作对象不同,可分为 、 。 二、植物细胞的全能性 1、植物细胞的基本结构包括 、 、 、 。 2、植物细胞主要的增殖方式是 ,细胞分化是指 ,_____________________________________________________________________________原因是 。 3、全能性是指 ,表现为全能性的原因是 。 4.在理论上,生物的任何一个细胞都具有 ,但在生物的生长发育过程中,细胞并不表现 ,而是分化成各种 。 5.特定的时间和空间条件下,细胞中的基因会有 地表达出各种 ,分化形成 不同的细胞,从而构成生物体的不同 。 三、植物组织培养技术 1.原理:植物细胞具有 ,具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成 的潜能。 2.过程: 离体植物的 ??→ ?脱分化 _ 组织??→ ?再分化幼根和芽或 胚状体 ??→ ?发育 完整植株。 3.细胞脱分化:已 的细胞经过诱导后,失去其特有的 而转变成未分化 细胞的过程。 4.植物组织培养:在 和 的条件下,将 的植物器官、组织、细 胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生 、丛芽,最终形 成完整植株。 四、胡萝卜的组织培养实验 1、实验原理 生物体细胞一般都是由受精卵经过有丝分裂形成的,因而都含有该生物的全套的遗传信息,都 具有发育成完整个体的潜能。因此,植物体的根、茎、叶细胞都具有 ,在一定的营养和激素条件下,可以脱分化形成 。将愈伤组织转接到含有不同激素成分的培养基上,就可以诱导其再分化生成胚状体或丛芽,进而发育成 。 2、实验步骤 ①.将 用自来水充分洗净,削去外皮,并切成段。用酒精棉球擦手 。 ②.在超净工作台(或接种箱)上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s 后,立即用 清洗2~3次,再用 处理30min 后,立即用无菌水清洗2~3次。 ③.用 的滤纸吸去胡萝卜段表面的水分。然后,在 瓷砖上,用无菌的解剖刀将胡萝卜段切成1 cm 厚的横切片,再选取有 的部位,切取1 cm 。左右的小块。 ④.将 接种到培养基上,用锡箔纸封盖瓶口,并用橡皮筋扎紧。然后,在培养瓶上贴上标签,写明材料名称、接种日期和小组号。 ⑤.将接种后的胡萝卜组织块,放在 恒温避光条件下培养。4d 后,检查培养材料的污染情况;14d 后,观察愈伤组织的生长状况。然后,在恒温箱中继续避光培养。在培养过程中,注意定期观察和记录愈伤组织的生长情况。 ⑥.培养一段时间后,将生长良好的 转接到分化培养基上,培养一段时间后,胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出 。然后将试管苗移栽到大田,培养成 。 五、植物体细胞杂交技术 1.概念:不同种植物的 ,在一定条件下融合成 ,并把杂种细胞培育成新的 的技术。 2.过程 离体的细胞果胶酶纤维素酶???→ ?不同细胞原生质体--------→原生质体融合 →杂种细胞→杂种植株。 【预习自测】 1、下列细胞的全能性最高的是 ( ) A 、植物的卵细胞 B 、植物的花粉 C 、被子植物的受精卵 D 、被子植物的叶肉细胞 2.下列属于组织培养的是 ( ) A .花粉培育成单倍体植株 B .芽发育成枝条 C .根尖分生区发育成成熟区 D .未受精的卵细胞发育成个体 3.组织培养的理论根据是 ( ) A .培养基中营养物质全面 B .细胞的全能性 C .细胞的分裂 D .细胞的分化 4.愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时,其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后镜检.利用放射自显影技术发现放射性物质集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以肯定标记的化合物是 ( ) A 一种氨基酸 B .尿嘧啶核苷酸 C .胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D .葡萄糖

生物选修三专题二知识点总结

专题二微生物的培养与应用课题一微生物的实验室培养

四、制作牛肉膏蛋白胨固体培养基 (1)方法步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。(2)倒平板操作的步骤:

2.涂布平板操作的讨论 课题二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

二、统计菌落数目 (1)直接计数法:常用显微镜直接技术法,一般适用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。 (2)间接计数法:常用稀释平板计数法,平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品中一个微生物个体。 当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统 计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确,一般设置3~5个平板,选择菌落数在30~300的平板进行计数,并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低,因此, 统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。 采用此方法的注意事项:1.一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数 三、设置对照 设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。对照实验是指除了被测试的条件以外,其他条件都相同的实验,其作用是比照试验组,排除任何其他可能原因的干扰,证明确实是所测试的条件引起相应的结果。 四、实验设计 实验设计包括实验方案,所需仪器、材料、用具和药品,具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑 四、疑难解答 (1)如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数? 每克样品中的菌落数=(C/V)*M 其中,C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数,V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(ml),M代表稀释倍数 注:统计某一稀释度下平板上的菌落数,最好能统计3个平板,计算出平板菌落数的平均 值

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