2011-2013年高考生物真题与模拟类编:专题(22)克隆技术.pdf
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1、专题 22 克隆技术 考点六十五植物细胞工程 高考试题 1.(2013 年重庆理综 ,T5,6 分, )某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉, 其技术路线为“取材 消毒愈伤组织培养出芽生根移栽”。下列有关叙述,错误的是 ( ) A.消毒的原则是既杀死材料表面的微生物,又减少消毒剂对细胞的伤害 B.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂, 可获得染色体加倍的细胞 C.出芽是细胞再分化的结果, 受基因选择性表达的调控 D.生根时 , 培养基通常应含 萘乙酸等生长素类调节剂 点睛 : 本题考查植物组织培养相关知识, 涉及外植体的消毒、植物体细胞杂交、细胞分化及植物生长调节剂 对组织培养的影响等内容,
2、 意在考查考生的理解能力以及运用所学的知识分析问题和解决问题的能力。 解析 : 消毒主要是既杀死材料表面的微生物, 又减少消毒剂对细胞的伤害,A 项正确 ; 植物细胞融合是指经纤 维素酶和果胶酶处理后得到的原生质体的融合,带有细胞壁的愈伤组织细胞不能诱导融合形成染色体加倍 的细胞 ,B 项错误 ; 出芽和生根都是细胞再分化的结果, 其实质是基因的选择性表达,C 项正确 ; 萘乙酸为 生长素类似物 , 可诱导愈伤组织生根,D 项正确。 答案 :B 2.(2011 年江苏单科 ,T14,2 分, ) 关于现代生物技术应用的叙述, 错误的是 ( ) A.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B.体
3、细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C.植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育 点睛 : 本题考查了现代生物技术的应用。考查学生的综合应用能力。 解析 : 体细胞杂交技术应该属于植物细胞工程, 有两步 : 先是植物细胞融合, 再是植物组织培养。作为动物细 胞融合技术可用于制备单克隆抗体, 但不能用于克隆动物, 故 B错误。 答案 :B 3.(2013 年新课标全国理综,T40,15分, ) 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物, 甲含有 效成分 A, 乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和 B的新型药用植物。 回答下列问题 : (1)
4、 为了培育该新型药用植物, 可取甲和乙的叶片, 先用酶和酶去除细胞壁 , 获得具有活力 的, 再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成组织 , 然后经过 形成完整的杂种植株。这种培育技术称为。 (2) 上述杂种植株属于多倍体, 多倍体是指。假设甲和乙有性杂交的后代是不育 的, 而上述杂种植株是可育的, 造成这种差异的原因是 。 (3) 这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖, 经植物组织培养得到的等材料用人工薄 膜包装后可得到人工种子。 点睛 : 本题考查了植物体细胞杂交技术的应用, 涉及植物体细胞的杂交、植物组织培养、染色体数目的变异 等。意在考查考生对植物体细胞杂交
5、技术过程的识记和对多倍体是否可育的理解分析能力。 解析 :(1) 植物体细胞的杂交过程包括植物细胞融合和植物组织培养, 其过程为先用酶解法即纤维素酶和果 胶酶除去植物细胞壁, 再用人工诱导方法诱导原生质体融合, 杂种细胞再生细胞壁, 杂种细胞经植物组织培 养( 脱分化形成愈伤组织, 再分化形成幼根和芽,进而形成完整植株) 培育成完整的植株。 (2) 多倍体是指由受 精卵发育而来 , 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。甲、乙都是二倍体植物, 二者有性杂交的后 代为异源二倍体 , 体细胞中无同源染色体, 减数分裂时联会紊乱, 无法产生正常配子; 而植物体细胞杂交产生 的后代 , 细胞内含有
6、原物种体细胞内的染色体, 在减数第一次分裂过程能进行同源染色体联会, 产生可育配 子。 (3) 经植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等, 用人工薄膜包装后可得到人工种子。 答案 :(1) 纤维素果胶原生质体愈伤再分化 (或分化 ) 植物体细胞杂交技术 (2) 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体( 其他合理答案也可) 在减数分裂过程中, 前者染色体联 会异常 , 而后者染色体联会正常( 其他合理答案也可) (3) 胚状体、不定芽、顶芽、腋芽( 答对其中一个即可) 4.(2013 年天津理综 ,T9,15 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
7、。 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。流程如图。 据图回答下列问题: (1) 过程所需的酶是。 (2) 过程后 , 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。 (3) 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。原生质体经过再生 , 进而分裂和脱分化形成愈伤组织。 (4) 若分析再生植株的染色体变异类型, 应剪取再生植株和植株的根尖 , 通过、 染色和制片等过程制成装片, 然后在显微镜下观察比
8、较染色体的形态和数目。 (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。如图是用该引物对双亲及再生植株14 进行 PCR 扩增的结果。据图判断, 再生植株 14 中一定是杂 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。 点睛 : 本题以抗黑腐病花椰菜的培育为信息载体, 综合考查了植物体细胞杂交、植物组织培养、细胞分裂装 片的制作观察、 PCR图谱的识别等相关内容,意在考查考生识图获取信息、对知识的理解和综合运用能力。 解析 :(1) 过程表示原生质体的制备,用酶解法即纤维素酶和果胶酶去掉
9、植物细胞的细胞壁。(2) 用于融合 的两个细胞 , 一个是黑芥苗的叶肉细胞, 一个是花椰菜的根部细胞, 其中供体使用的叶肉细胞特有的结构是 叶绿体 , 可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。(3) 原生质体没有细胞壁的保护, 需要加入 适宜浓度的甘露醇以保证一定的渗透压, 以避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性; 原生质体通过 细胞壁再生形成杂种细胞, 再经过脱分化形成愈伤组织。(4) 若要分析再生植株染色体变异类型, 需要将再生 植株细胞中染色体和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较, 装片制作的基本程序是解离、漂 洗、染色、制片。(5) 根据图谱 ,花椰菜含有碱基
10、对为300 和 600 的 DNA片段 , 黑芥含有碱基对为1 000、 1 300 和 1 500 的片段 , 再生植株 3, 只含有长度为300 和 600 的片段 , 与花椰菜一致 ,1 、2、4 既含有花椰菜DNA片 段, 又含有黑芥DNA片段, 为杂种植株。 (6) 对杂种植株接种黑腐病菌, 若不患黑腐病即为具有高抗性的杂种 植株。 答案 :(1) 纤维素酶和果胶酶(2) 叶绿体(3) 保持原生质体完整性细胞壁(4) 双亲 ( 或花椰菜和黑芥 ) 解离漂洗(5)1 、2、4 (6) 黑腐病菌 5.(2012 年江苏单科 ,T31,8 分, ) 某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究,
11、 请回答下列问题 : (1)2,4D常用于籼稻愈伤组织的诱导, 对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化, 在配制分 化培养基时需( 填“升高”、“保持”或“降低”)2,4D的浓度。 (2) 当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时, 出现具有分生能力的绿色芽点, 但不能继续出 芽, 通常在培养基中添加, 以促进幼苗形成。 (3) 研究中用显微镜可以观察到的现象是( 填下列序号 ) 。 绿色芽点细胞排列松散 刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离 胚状体细胞中有叶绿体 分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致 (4) 经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体, 其叶绿素 a 与叶绿素
12、 b 的比值显著大于对照,叶绿素总量不 变。某同学用( 填序号 : 绿色 ; 红色色 ; 蓝紫色色 ; 黄色 )光照射突变体和对照叶片, 检测到两 者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析, 会发现突变体第条色素带 ( 自上而下 ) 窄于对照组。 (5) 胚乳 (3n) 由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织, 培育三倍体 , 需适时 剔除胚 , 以免胚的存在影响愈伤组织细胞的, 还可避免再生苗中混有。 点睛 : 本题是对植物组织培养知识的考查, 目的是考查学生的实践应用能力。 解析 :(1)2,4D 是生长素类似物 , 其含量高时 , 有利于细胞脱分化,
13、含量降低时 , 有利于促进愈伤组织再分 化。(2) 在植物组织培养中, 培养基中细胞分裂素多时, 有利于诱导愈伤组织生芽,生长素含量较多时, 有利于 诱导愈伤组织生根, 促进幼苗形成。(3) 用显微镜可以看到细胞内的叶绿体, 而胚状体细胞内含有叶绿体, 故 正确。(4) 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光, 故在绿光和黄光的照射下, 突变体和对照组的叶片光合作用无明 显差异。突变体的叶绿素a 与叶绿素 b 的比值大于对照组, 而叶绿素的总量不变, 则叶绿素 a 的含量增多、 叶绿素 b 的含量减少 , 故色素分离的结果是滤纸条自上而下的第4 条色素带窄于对照组。(5) 剔除胚是防止 影响愈伤组织细胞增
14、殖分化, 还可避免出现二倍体幼苗。 答案 :(1) 降低(2) 适量生长素 (3) (4) 4 (5) 增殖与分化二倍体幼苗 6.(2011 年天津理综 ,T8,14 分, ) 絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物, 能与石油污水中 的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果, 将絮凝 性细菌和石油降解菌融合, 构建目的菌株。其流程图如下。 据图回答 : (1) 溶菌酶的作用是。 (2)PEG 的作用是。 (3) 经处理后 , 在再生培养基上 , 未融合的 A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖的原因是 。 (4) 目的菌株的筛选 : 筛选
15、既能分泌具有絮凝活性的化合物, 又能在含有的培养基上生长的AB 融 合菌 , 选择效果最好的作为目的菌株。 (5) 为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果, 将目的菌株进行发酵培养, 定时取发酵液 , 加入石油污 水中 ; 同时设置为对照组。 经搅拌、静置各 3 分钟后 , 分别测定上层水样的石油浓度和COD 值(COD值越高表示有机物污染程度越高), 计算石油去除率和COD 去除率 , 结果如下图。 (6) 目的菌的种群增长曲线呈型。在 4044 小时 , 发酵液对石油污水的净化效果最好, 其原因是 。 点睛 : 本题以细菌的融合为背景, 考查植物原生质体杂交的过程、操作及应用 , 是对
16、知识迁移、 应用能力的考 查。 解析 :(1) 絮凝性细菌与石油降解菌融合时,首先需要溶菌酶分解细胞壁获得原生质体。(2) 原生质体融合时 , 常用 PEG诱导融合。 (3) 两种原生质体A、B分别经过热处理和紫外线处理失活难以生长, 但两者失活部位不 同,A 、B融合后活性部位互补,故仍可在再生培养基上生长。(4) 我们需要的目的菌株是既能分泌具有絮凝 活性的化合物 , 又能在含有石油的培养基上生长。(5) 设计实验探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效 果时 , 实验变量是发酵液的有无, 对照组是不加发酵液的石油污水, 实验组是添加发酵液的石油污水。(6) 据 图知 , 目的菌株呈“ S”
17、型增长。 4044 小时 , 目的菌株及其产生的絮凝性高分子化合物的含量较高, 发酵液 对石油污水的净化效果最好。 答案 :(1) 分解细胞壁(2) 诱导原生质体融合(3) 两亲本失活部位不同, 融合后活性部位互补(4) 石油 (5) 不加发酵液的石油污水(6)S 此期间 ,目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高 模拟试题 1.(2013 宁波模拟 ) 下列有关植物克隆技术的叙述中, 错误的是 ( ) A.诱导某些植物的愈伤组织能使其直接发育成花芽 B.植物组织培养中通过调节营养物质的配比可以实现器官发生和形态建成 C.植物愈伤组织通过液体悬浮培养能分散成单细胞,这种单细胞能发育成胚状体
18、 D.通过大量培养特定细胞系, 可以克隆出大量能产生重要次生代谢产物的细胞 解析 : 植物组织培养中通过调节植物激素的配比可以实现器官发生和形态建成,A 正确、B错误。几乎所有的 植物细胞都有全能性, 可培养为胚状体 , 进而发育为完整植株,C 正确。在一定的植物激素配比条件下,愈伤 组织可只增殖不分化, 从而克隆出大量能产生重要次生代谢产物的细胞, 如紫草素的提取,D 正确。 答案 :B 2.(2013 江苏南京、盐城一模 ) 如图为某二倍体植株花药中未成熟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( ) A.过程表示脱分化, 过程表示再分化 B.过程需要避光, 过程需要照
19、光 C.过程说明花粉细胞具有全能性 D.过程获得的完整植株自交后代不会发生性状分离 解析 : 过程表示脱分化, 过程表示再分化, 过程表示丛芽的发育过程; 其中 , 过程需要避光 , 过程 需要照光 ,A、B错误。 过程获得了完整植株, 说明花粉细胞具有全能性,C 正确。该过程获得的植株为 单倍体 , 高度不育 ,D 错误。 答案 :C 3.(2013 金华十校模拟 ) 如图表示利用植物细胞工程对棉花进行改良的过程, 据图分析错误的是( ) A.过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理 B.过程定向改变原生质体的遗传特性 C.过程需要通过液体悬浮培养 D.过程需用适宜浓度的生长调节剂处理 解析
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- 2011 2013 年高 生物 模拟 专题 22 克隆技术
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