2020版生物新优化浙江大一轮课件:第十一部分 现代生物科技专题 36 .pdf
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1、第第3636讲 克隆技术讲 克隆技术 考纲导学 -2- 考纲导学 -3- 教材梳理题型探究真题演练 植物的克隆 1.植物细胞的全能性和植物组织培养 (1)全能性:植物体的每个生活细胞都具有 上的全能性, 因而都具有发育成 的潜能。 (2)植物细胞全能性表达的条件 离体、 。 一定的营养物质,如水、无机盐、蔗糖、维生素等。 。 (3)植物组织培养程序 配制培养基:配制含有适当 和 的半固体培养基 切取 的组织块 遗传 完整植株 无菌 植物生长调节剂 营养物质 植物生长调节剂 消毒 考纲导学 -4- 教材梳理题型探究真题演练 获得愈伤组织:由相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组 织 考纲导学
2、-5- 教材梳理题型探究真题演练 2.细胞培养和器官培养 (1)方法:主要是通过平衡的 配比进行调控,以 实现器官的发生和形态建成。 适量的 和 配比,可诱导芽 的分化。 适量的 及适当减除其他某些激素,可诱导生根。 (2)意义 可以在实验室、试管等器皿中进行植物 过程和自受 精卵进行的植物 过程,以及调节控制这些过程的 环境因素、遗传基础和分子及生理生化机理研究。 可以进行 的操作,完成与植物 有关的重要基因或影响因素的研究。 可以方便地通过 培育植物新品种。 植物激素 生长素 细胞分裂素 吲哚乙酸 受精 胚胎发育 遗传工程 生长发育 实验手段 考纲导学 -6- 教材梳理题型探究真题演练 3
3、.原生质体培养与植物细胞工程 (1)原生质体培养 原生质体吸水胀破 甘露醇 果胶酶 考纲导学 -7- 教材梳理题型探究真题演练 (2)植物细胞工程的操作过程 考纲导学 -8- 教材梳理题型探究真题演练 4.多途径的植物克隆实践 (1)培育抗逆、高产及优质的 。 (2)通过培养特定细胞系,实现能产生重要 的 细胞的大量克隆和产物的工业化生产。 (3) 育种。 (4)诱发、筛选突变体。 转基因植株 次生代谢产物 单倍体 考纲导学 -9- 教材梳理题型探究真题演练 (1)图中基因工程的载体是 ,目的基因是 。甲乙过程需要的工具酶是 。 (2)基因工程的核心是 。 A.乙的构建 B.丙的形成 C.丁的
4、筛选D.戊的培育 考向一考向一 植物细胞全能性和组织培养方法植物细胞全能性和组织培养方法 【典例1-1】 利用生物工程培育抗虫植物的过程如图所示。请 据图回答下列问题。 考纲导学 -10- 教材梳理题型探究真题演练 (3)丁戊过程说明植物细胞具有 。在这个过程中, 丁细胞在特定的刺激下发生 成为具有分裂能力的细 胞,并且不断地分裂增殖形成愈伤组织。通过调节营养和生长调节 剂的配比,从愈伤组织诱导出 ,并由此再生出新植 株。 (4)丁戊过程中形成的愈伤组织,可通过液体悬浮培养分散成单 细胞。下列特征中,这种细胞不具有的是 。 A.细胞质丰富B.液泡大 C.可发育成胚状体 D.细胞核大 考纲导学
5、-11- 教材梳理题型探究真题演练 答案:(1)Ti质粒(甲) 抗虫基因 限制性核酸内切酶和DNA连接 酶 (2)A (3)全能性 脱分化 芽和根 (4)B 解析:(1)图示为转基因植物的培育过程,在图示中,基因工程的载 体是农杆菌的Ti质粒,目的基因是抗虫基因。甲到乙表示形成重组 DNA分子的过程,需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(2) 基因工程的核心是构建重组DNA分子,分析图示,乙表示重组DNA 分子的构建。(3)丁到戊表示植物细胞发育成完整植株的过程,体现 了植物细胞具有全能性。由植物细胞发育成完整植株,一般会经历 脱分化形成愈伤组织,然后愈伤组织再分化形成芽和根,最终发育 成
6、植株的过程。(4)愈伤组织细胞具有细胞核大,营养物质丰富,液 泡小等特征,并保留发育成胚状体的能力。 考纲导学 -12- 教材梳理题型探究真题演练 归类提升植物克隆有关的几种技术的比较 考纲导学 -13- 教材梳理题型探究真题演练 考纲导学 -14- 教材梳理题型探究真题演练 (1)据此烟草叶片原生质体分离和培养的流程图,下列分析错误的 是( ) A.可用红墨水染色的方法检测原生质体有无活性 B.过程需在一定浓度的甘露醇溶液中用纤维素酶和果胶酶处 理 C.过程要求生长素与细胞分裂素的比例合适 D.上述过程中可发生染色体畸变、基因突变和基因重组 考向二考向二 原生质体培养与植物细胞工程原生质体培
7、养与植物细胞工程 【典例1-2】 下面是烟草叶片原生质体分离和培养的流程图,请 回答下列问题。 考纲导学 -15- 教材梳理题型探究真题演练 (2)将原生质体制成悬浮液培养分散的单细胞,这种单细胞具有 细胞的特性,在适宜的培养基中,可以发育成 ,继续培 养发育可以形成植株。 (3)若要用显微镜观察并计数悬浮液培养分散的单细胞,则需要把 悬浮液滴加在 上,假如还要判定原生质体是否已形成细胞壁, 可用 方法鉴别。 (4)欲通过原生质体培养得到愈伤组织,从培养基的成分考虑,配 制培养基时需要注意的主要方面有 的适当配比 和 的适当配比。 考纲导学 -16- 教材梳理题型探究真题演练 (5)下列有关高
8、等植物原生质体制备和培养的叙述,正确的是( ) A.由于植物细胞壁的存在,植物的组织培养和克隆有一定的难度 B.加入0.6 mol/L甘露醇的目的是保护纤维素酶和果胶酶 C.从不同植物组织分离得到的原生质体亚显微结构相同 D.原生质体是除细胞膜以外的细胞中有代谢活性的原生质部分 答案:(1)D (2)胚性 胚状体 (3)血细胞计数板 质壁分离 (4) 营养物质 植物生长调节剂 (5)A 考纲导学 -17- 教材梳理题型探究真题演练 解析:(1)活细胞的细胞膜有选择透性,红墨水不能进入细胞内;死 细胞的细胞膜失去选择透性,红墨水可以进入细胞内,所以可用红 墨水染色的方法检测原生质体有无活性,A项
9、正确。表示获得原 生质体,需要在较高浓度的甘露醇溶液中,用纤维素酶和果胶酶混 合液处理,B项正确。获得愈伤组织的过程需要生长素和细胞分裂 素的比例合适,C项正确。基因重组发生在有性生殖过程中,图示过 程中不会发生基因重组,D项错误。(2)将原生质体制成悬浮液培养 分散的单细胞,这种单细胞具有胚性细胞的特性,液泡小而细胞核 大,在适宜的培养基中可以发育成胚状体,继续培养发育可以形成 植株。(3)可用血细胞计数板对细胞进行计数。要判定原生质体是 否已形成细胞壁,可用质壁分离的方法鉴别。 考纲导学 -18- 教材梳理题型探究真题演练 (4)欲通过原生质体培养得到愈伤组织,从培养基的成分考虑,配 制培
10、养基时需要注意的主要方面是营养物质及植物生长调节剂的 适当配比。(5)由于植物细胞壁的存在,使植物组织培养和克隆有一 定的难度,A项正确。制备原生质体时,加入0.6 mol/L甘露醇的目的 是防止原生质体吸水胀破,B项错误。不同植物组织细胞的形态结 构和功能不同,故从不同植物组织分离得到的原生质体亚显微结构 可能不同,C项错误。原生质体是指植物细胞去掉细胞壁后剩下的 部分,包括细胞膜、细胞质和细胞核,D项错误。 考纲导学 -19- 教材梳理题型探究真题演练 考向三考向三 植物克隆的综合应用植物克隆的综合应用 【典例1-3】 (2018浙江宁波九校期末联考)苦荞富含黄酮类化合 物等营养物质,在降
11、血糖、降血脂等方面功效显著。查尔酮合成酶 (CHS)是黄酮类化合物合成的关键酶,如图为将CHS基因导入苦荞, 培育高产黄酮苦荞品系示意图。据图回答下列问题。 考纲导学 -20- 教材梳理题型探究真题演练 (1)基因工程的核心是 。 (2)可利用 、 方法获取CHS基因。 (3)过程中切开质粒的酶是 。它能在质 粒特定的部位切割的原因是 。 (4)过程分别是 。苦荞细胞能培养成 植株的根本原因是 。 (5)为培育转基因苦荞植物,还可将该植物幼叶消毒后,用 酶混合液处理,获得原生质体。酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇, 其作用是 。将目的基因导入到原生质 体,经培养形成愈伤组织,再通过 得到 分散的
12、胚性细胞,发育成 ,生长发育后 获得该转基因植株。 考纲导学 -21- 教材梳理题型探究真题演练 (6)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力,下列原 因错误的是 。 A.愈伤组织发生遗传变异 B.愈伤组织不能分散成单细胞 C.愈伤组织中激素平衡发生改变 D.愈伤组织对外源激素敏感性发生改变 答案:(1)构建重组DNA分子 (2)从基因文库中获取 化学方法 合成或PCR扩增 (3)限制性核酸内切酶 能识别特定的核苷酸序 列并在特定的位点切割DNA分子 (4)脱分化、再分化 植物细胞 的全能性(或细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因) (5) 纤维素酶和果胶(写全才可) 维持渗透压
13、液体悬浮培养 胚状 体 (6)B 考纲导学 -22- 教材梳理题型探究真题演练 解析:(1)基因工程的核心是构建重组DNA分子。(2)CHS基因为 目的基因,其获取方法有从基因文库中获取、化学方法合成或PCR 扩增。(3)质粒的化学本质是DNA,切开质粒的酶是限制性核酸内 切酶;由于限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列并在特定的 切点上切割DNA分子,所以它能在质粒特定的部位切割。(4)过程 为植物的组织培养过程,分别是脱分化、再分化;由于植物细 胞具有全能性,所以苦荞细胞能培养成植株。(5)植物细胞用纤维素 酶和果胶酶处理,去除细胞壁,获得原生质体;制备原生质体时,酶混 合液中含有适宜浓度
14、的甘露醇,有利于维持渗透压;将目的基因导 入到原生质体,经培养形成愈伤组织,再通过液体悬浮培养得到分 散的胚性细胞,发育成胚状体,生长发育后获得该转基因植株。(6) 愈伤组织继代次数过多会发生遗传变异、激素平衡的改变、对外 源激素敏感性的改变,使得愈伤组织丧失细胞全能性的表达能力。 考纲导学 -23- 教材梳理题型探究真题演练 (2018浙江4月选考,32节选)回答与基因工程和植物克隆有关的问 题。 (1)将含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载体pBI121 均用限制性核酸内切酶EcoR酶切,在切口处形成 。选取含抗虫基因的DNA片段与切割后的pBI121用DNA连接酶 连接,在两个片段
15、相邻处形成 ,获得重组质 粒。 (2)已知用CaCl2处理细菌,会改变其某些生理状态。取CaCl2处理 过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作,使重组质粒进 入农杆菌,完成 实验。在离心管中加入液体培养基,置 于摇床慢速培养一段时间,其目的是 , 从而表达卡那霉素抗性基因,并大量增殖。 考纲导学 -24- 教材梳理题型探究真题演练 (3)取田间不同品种水稻的幼胚,先进行 ,然后接种到 培养基中培养,幼胚发生 形成愈伤组织,并进行继 代培养。用含重组质粒的农杆菌侵染愈伤组织,再培养愈伤组织, 以便获得抗虫的转基因水稻。影响愈伤组织能否成功再生出植株 的因素有:培养条件如光温、培养基配方如植
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- 2020版生物新优化浙江大一轮课件:第十一部分 现代生物科技专题 36 2020 生物 优化 浙江 一轮 课件 第十 一部分 现代 生物科技 专题
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