- 细胞工程
- 共5750题
观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。
(1)依图甲分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时________(填“有”或“无”)ATP和[H]的合成,原因是____________;此时段________(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生,原因是________;10~16时无明显CO2吸收的直接原因是________。
(2)从图乙可知,栽培蝴蝶兰应避免________,以利于其较快生长。此外,由于蝴蝶兰属阴生植物,栽培时还需适当__________。
(3)蝴蝶兰的种苗可用植物细胞的__________,通过植物组织培养技术大规模生产,此过程中细胞分化的根本原因是_________。
正确答案
(1)有 此时段细胞进行呼吸作用,呼吸作用的第一、二阶段均有[H]产生,第一、二、三阶段均有ATP生成 无 此时段没有光反应,而暗反应必须要由光反应提供ATP和[H],故不存在暗反应 气孔关闭
(2)干旱 遮阴
(3)全能性 基因选择性表达
试管苗的光合作用能力较弱,需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验,实验在适宜温度下进行,图甲和图乙表示其中的两个实验结果。
请回答:
(l)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析,试管苗在不加蔗糖的培养基中_______和______更高。
(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中b-c段CO2浓度升高缓慢是因为_________,c-d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗__________。若d点时打开培养瓶塞,试管苗的光合速率__________。
(3)根据上述实验结果推知,采用无糖培养基、______和______可缩短试管苗的适应过程。
正确答案
(1)光合速率 光饱和点
(2)CO2浓度过高使细胞呼吸减弱 进行光合作用吸收了CO2 提高
(3)适当提高CO2浓度 适当提高光照强度
下图所示为培育农作物新品种的过程示意图。请回答问题:
(1)图示育种过程涉及的生物工程技术有________。图中①、②分别表示一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒载体的_______。③、⑤过程分别称为________。④过程处理方法有_______。
(2)图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条,具体通过哪条途径主要取决于培养基中的____(写激素名称)的浓度配比。用植物组织培养的方法制作的人工种子,可解决有些作物品种的______等问题,其形成要用到图中的_______(写结构名称),⑩的主要作用是___________。
(3)若仅用二倍体植物甲的未成熟花粉培育完整植株,该植株被称为______植株,说明未成熟花粉具有_______。这些植株只有进行_______才能结实,否则植株甲只有通过______的方式才能产生后代。
(4)图示育种方法与传统杂交育种相比,具有的优点是__________。
(5)若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素,则哪项条件是不需要的?_______。
A.消毒灭菌 B.充足光照 C.适宜温度 D.适宜养料和激素
(6)为了有利于幼苗茁壮成长,提高农作物产量,请设计两种对人工种子进行处理的方法:
①.____________________________。
②.____________________________。
正确答案
(1)基因工程、植物体细胞杂交 T-DNA、标记基因 将基因表达载体导入受体细胞、脱分化 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,后用物理或化学方法促进原生质体融合
(2)生长素和细胞分裂素 繁殖能力差、结子困难或发芽率低 X胚状体 提供胚状体发育所需的营养
(3)单倍体 细胞全能性 染色体加倍(秋水仙素处理) 无性繁殖(或组织培养)
(4)目的性强、育种周期短、克服远源杂交不亲和障碍
(5)B
(6)①.在人工种皮内添加养分、无机盐、有机碳源、有益菌、农药、抗生素等 ②.向人工种皮内加入植物生长调节剂
下图是在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。请分析回答下列问题:
(1)制作临时装片的过程一般包括解离、______、_____、制片等四步。观察洋葱根尖有丝分裂装片时,应找到______区的细胞进行观察。
(2)在一个视野中大多数的细胞处于______期,此时细胞中发生的主要变化是______。
(3)图中的B细胞处于分裂的_______期;C细胞处于分裂的_______期。
(4)该图中的一些细胞可以转变成伸长区、根冠的细胞,这种现象称为细胞的______。
(5)把洋葱根尖细胞放入培养基中培养,最终会长成一株洋葱植株,这个技术叫做_______,其理论基础是________。
正确答案
(1)漂洗 染色 分生
(2)分裂间期 DNA的复制和有关蛋白质的合成
(3)前 中
(4)分化
(5)组织培养 细胞的全能性
假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb,可采用的方法如下图所示:
(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为____________。若经过②过程产生的子代总数为1552株,则其中基因型为Aabb植株理论上有____株。基因型为Aabb植株的类型经过过程③,子代中Aabb植株所占比例是___________。
(2)过程⑤常采用____________技术由AaBb得到Ab个体,过程⑥用___________处理得到AAbb个体。与①②③,过程⑤⑥的优势是__________________。
(3)过程④在完成目的基因与运载体的结合时,必须用到的工具酶是___________,与过程⑦的育种方式相比,过程④育种的优势是______________。
正确答案
(1)杂交育种 194 1/2
(2)花药离体培养 秋水仙素处理 明显缩短育种时间,且后代全为纯种
(3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 定向改变生物(遗传)性状
小麦是一种重要的粮食作物,小麦品种是纯合体,通过自花授粉繁殖后代。下图是小麦遗传育种的一些途径。请回答下列问题:
(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交,培育矮秆抗病小麦品种过程中,F1自交产生F2,其中矮秆抗病类型出现的比例是_____________________,选F2矮秆抗病类型连续自交、筛选,直至________。
(2)若要在较短时间内获得上述(矮秆抗病)品种小麦,可选图中_______(填字母)途径所用的方法。
(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,应该选择图中_________(填字母)表示的技术手段最为合理可行,原理是__________。
(4)图中________(填字母)所表示的育种方法具有典型的不定向性。
正确答案
(1)3/16 不再发生性状分离
(2)EFG
(3)CD 基因重组
(4)AB
无子西瓜是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题:
(1)杂交时选用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,取其花粉涂在四倍体植株的_______上,授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有_________条染色体,该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合,形成含有________条染色体的合子。
(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实,该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的______分裂。
(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株,理论上可以采用_______的方法。
正确答案
(1)雌蕊(或柱头) 22 33
(2)减数
(3)组织培养
试管苗的光合作用能力较弱,需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验,实验在适宜温度下进行,图甲和图乙表示其中的两个实验结果。
请回答:
(1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的,据图分析,试管苗在不加蔗糖的培养中_____和_____更高。
(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中b~c段CO2浓度升高缓慢是因为_______,c~d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗_______。若d点时打开培养瓶塞,试管苗的光合速率将_________。
(3)根据上述实验结果推知,采用无糖培养基、________和________可缩短试管苗的适应过程。
正确答案
(1)光合速率 光饱和点
(2)温度较低,酶的活性降低,细胞呼吸较弱,产生的CO2较少 光照的增强,光合作用增强,消耗大量的CO2 升高
(3)延长光照时间 增加光照强度 增加CO2浓度(任选两个)
自然界中有一种含有叶绿体的原生动物——眼虫,这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活。某同学提出问题:“动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗?”他尝试设计出下列具体的实验方案,请结合实验方案回答问题:
[实验原理]:根据眼虫的特点,动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。
[实验步骤]:
(1)①中选的植物材料细胞中,必须有的细胞器是________________。①→②过程通常需要一定的营养和________________条件。
(2)③过程所用的酶是________________和________________。
(3)⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是_______________的环境、合适的营养、适宜的________和_________、以及气体环境。
(4)在⑤⑥过程中,与植物细胞培养明显的不同之处在于,通常要添加________________。
正确答案
(1)叶绿体;激素
(2)纤维素酶;果胶酶
(3)无菌、无毒;温度;pH
(4)动物血清
下图表示高等动、植物细胞融合的部分过程,请据图回答:
(1)若上图表示植物细胞融合的过程,欲将丁细胞培育成植株,可选用____________技术,这一培养过程主要经过___________和___________两个阶段。
(2)若上图表示动物细胞融合的过程,过程①区别于植物细胞常用的诱导剂是________________,丁细胞称为_________。此过程中对动物细胞进行培养时,培养基中除必要的营养外通常需要加入________等一些天然成分。
(3)若上图表示制备单克隆抗体的部分过程,甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞,则乙细胞为____________。在分离乙细胞之前,应对小鼠进行的处理是__________。只考虑两个细胞融合,获得的丙细胞有_____种,过程②可利用________________培养基进行筛选,筛选得到的丁细胞的特点是________________。上述制备过程涉及到的生物技术有______________。
正确答案
(1)植物组织培养 脱分化 再分化
(2)灭活的病毒 杂交细胞 血清和血浆
(3)B淋巴细胞 将抗原注射入小鼠体内 3 特定的选择性 既能产生特异性抗体,又能大量繁殖 动物细胞融合技术、动物细胞培养技术
某农科院通过基因工程手段对某经济作物的光合特性进行了改良,期望可以提高作物产量。为研究该作物改良后的效果,分别进行了如下研究:
研究一:将生长状况一致的普通植株和转基因植株分别放置在相同适宜条件的密闭小室中,给予一定的光照,利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度。结果如图一所示(忽略光照对细胞呼吸的影响)。
研究二:将转基因植株放在恒温环境中,研究在不同光照下转基因作物对外界CO2利用率(表观光合量/外界CO2量)。测得有关数据如表一(已测得在黑暗中释放的CO2量为0.6μmol/h,每次实验保持外界CO2浓度不变)。请回答下列有关问题:
(1)用简图表示出含目的基因的受体细胞形成转基因幼苗的过程:_________,在此过程中能发生的可遗传变异有_________。
(2)若转基因作物的光合作用效率得到了提高,则对应图一中的曲线是__________,判断理由是________。从实验开始到10min这段时间内,曲线下降的原因是__________。
(3)从表一中数据对比可知影响光合作用的因素有___________。在光照强度为1Klux时,实际光合量都为0.6μmol/h的原因是___________。光照强度为2Klux时该作物对外界CO2利用率为___________。
正确答案
(1) 基因突变和染色体变异
(2)B 该曲线对CO2的利用率高 光合作用强度>呼吸作用强度
(3)CO2的浓度及光照强度 此时光照强度是限制因素,而CO2的浓度不是(合理即可) 0.8
用黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作为亲本,杂交得F1,F1自交得F2。某研究性学习小组从F2中取一粒黄色圆粒(甲),欲鉴定其基因型。
(1)他们设计了如下探究方案:选择表现型为_________的豌豆与甲一起播种,并进行人工杂交实验,实验时,应先对作母本的未成熟的花采取________处理,待花成熟时再进行________。
预测可能的实验结果及结论:
①若____________________,说明___________________。
②若____________________,说明甲的基因型为YYRr。
③若____________________,说明___________________。
④若____________________,说明___________________。
(2)上述实验方案中,一粒豌豆长成的植株,所结种子的数量可能无法满足统计分析的需要,为获取可信的大量实验数据,在该实验中采取的一种措施是_______________。
正确答案
(1)绿色皱粒 去雄并套袋(无套袋不得分) 人工授粉(并套袋)
①.籽粒出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒且比例接近1:1:1:1 甲的基因型为YyRr
②.籽粒出现黄色圆粒、黄色皱粒,且比例接近1:1
③.若籽粒出现黄色圆粒、绿色圆粒,且比例接近1:1 说明甲的基因型为YyRR
④.若籽粒均为黄色圆粒 说明甲的基因型为YYRR
(2)采用植物组织培养技术
夏季校园的浅水池塘中均匀分布着开黄花(完全花,有雌蕊和雄蕊)的多年生草本植物水毛茛,它的叶裸露在空气中的呈扁平状,浸在水中的叶呈丝状;水毛茛全株有毒,为一般鱼类等水生动物所不食。生物小组的同学拟在池塘中放养专食水毛茛的转基因小金鱼,经过实地调查和科学计算,他们共放了X尾小金鱼,认为这是该池塘能平衡喂养的最大数量。
(1)运用你所学的知识,分析他们是如何进行调查和计算的?A._______B._________C.________
(2)为了快速增加水毛茛的种群数量,生物小组的同学用其丝状叶进行植物组织培养,一次获得1500株幼苗。组织培养应使用________培养基;幼苗的叶为_______,这一现象说明_________________。
(3)次年夏季,发现众多开黄花的水毛茛中有一枝开的是白花,经请教专家确定为控制花色的基因发生突变,产生了等位基因。请你设计一个可行的植物杂交育种实验(用遗传图解和必要的文字表示),以获得能稳定遗传的白花水毛茛(代表基因型的字母自设)。
正确答案
(1)A进行池塘内水毛茛的种群密度的取样调查,计算出水毛茛的总生物量 B计算出小金鱼的每尾的平均生物量 C按照20%的传递效率,计算出X=水毛茛总生物量×20%/小金鱼每尾生物量
(2)固体培养基 丝状 表现型是基因型与环境相互作用的结果
(3)
(附加题)多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中,PG合成显著增加,能使果实变红变软,但不利于保鲜。利用基因工程减少PG基因的表达,可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上,导入番茄细胞中,得到转基因番茄,具体操作流程如图。据图回答下列问题:
(1)若已获取PG的mRNA,可通过_______获取PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是______。
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有______的培养基进行筛选,理由是______。之后,还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞________现象来鉴别细胞壁是否再生。
(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA,且能与_________互补结合,因此可抑制PG基因的正常表达。若________,则可确定转基因番茄培育成功。
(4)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用_______________技术;其中,愈伤组织经______形成完整植株,此过程除营养物质外还必须向培养基中添加____________。
正确答案
(1)逆转录法 大量复制目的基因(或克隆目的基因)
(2)卡那霉素 重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏 是否发生质壁分离
(3)天然的PG基因转录的mRNA 番茄果实的保质期延长
(4)植物组织培养 再分化(或细胞增殖和分化) 植物激素(生长调节剂、生长素和细胞分裂素)
有两个纯种的小麦,一个为高秆(D)抗锈病(T);另一个为矮秆(d)不抗锈病(t),这两对性状独立遗传,用两种育种方法培育矮秆抗锈病的新品种。
(1)方法一的步骤如下:
高秆抗锈病×矮秆不抗锈病F1
F2
稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
①.过程a叫_______________;过程b叫_________________。
②.过程c的处理方法是________________________。
③.F1的基因型是_________,表现型是_________,矮秆抗锈病新品种的基因型应是__________。
(2)方法二的步骤如下:
高秆抗锈病×矮秆不抗锈病F1
dT配子
dT幼苗ddTT植株。
过程d叫__________,过程e是指__________;过程f是_________;过程g是指__________,此过程最常用的物质是__________。
(3)育种方法一叫________育种,方法二叫________育种,两种育种方法相比较,哪种方法能更快地获得理想品种?为什么?_______________。
正确答案
(1)①.杂交 自交 ②.不断种植和观察,直到选出稳定遗传的矮秆抗锈病新品种 ③.DdTt 高秆抗锈病 ddTT
(2)杂交 减数分裂 花药离体培养 人工诱导染色体加倍 秋水仙素
(3)杂交 单倍体 单倍体育种能更快地获得理想品种,因为用单倍体培育矮秆抗锈病类型只需两年时间,而用杂交育种方法培养时,需连续多年的种植、观察,以确认所培育品种为稳定遗传的个体
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