生物人教版選修二學(xué)案第2章第1節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)

第1節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)[課程目標(biāo)]·導(dǎo)航1.概述植物栽培和家畜飼養(yǎng)中的繁殖控制技術(shù)及其意義。2.認(rèn)同生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用推動(dòng)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。3.形成關(guān)心農(nóng)業(yè)發(fā)展、熱愛(ài)農(nóng)業(yè)的情感。知識(shí)點(diǎn)1雜種優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用[知識(shí)梳理]1.概念具有一定遺傳差異的兩個(gè)個(gè)體進(jìn)行雜交后，所產(chǎn)生的后代在生活力、生長(zhǎng)發(fā)育速度、抗逆性以及形態(tài)大小等方面明顯優(yōu)于雜交雙親的現(xiàn)象。2.制種雜種優(yōu)勢(shì)在雜種第一代(F1)中表現(xiàn)最強(qiáng)或最突出，以后逐代遞減。因此，為了確保利用雜種一代(F1)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于一年生的作物而言，必須年年制種，而且制種的雙親都必須高度純合。思考：玉米一般種植雜種，必須每年更換種子，為什么？提示種植雜種的目的是利用雜種優(yōu)勢(shì)獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)玉米，但是種植雜種所結(jié)的種子第二年接著種植會(huì)發(fā)生性狀分離，造成減產(chǎn)，所以必須每年更換種子。[活學(xué)活用]下列與雜種優(yōu)勢(shì)有關(guān)的敘述中正確的是()A.動(dòng)物由于生殖隔離，不會(huì)出現(xiàn)種間雜種優(yōu)勢(shì)B.雜種優(yōu)勢(shì)只出現(xiàn)在種內(nèi)C.雜種優(yōu)勢(shì)僅有一兩個(gè)性狀表現(xiàn)突出D.雜種優(yōu)勢(shì)的大小，一般取決于雙親相對(duì)性狀的差異和互補(bǔ)程度解析不同的物種的動(dòng)物之間既有生殖隔離，也有雜種優(yōu)勢(shì)，如騾子。雜種優(yōu)勢(shì)不是僅有一兩個(gè)性狀單獨(dú)表現(xiàn)突出，而往往是若干性狀綜合起來(lái)表現(xiàn)突出。雜種優(yōu)勢(shì)的大小，一般取決于雙親相對(duì)性狀的差異和互補(bǔ)程度。在一定范圍內(nèi)，雙親差異越大，雜種優(yōu)勢(shì)越強(qiáng)。答案D[歸納總結(jié)]1.雜種優(yōu)勢(shì)的定義及特點(diǎn)雜種優(yōu)勢(shì)是指具有一定遺傳差異的兩個(gè)個(gè)體進(jìn)行雜交后，所產(chǎn)生的后代在生活力、生長(zhǎng)發(fā)育速度、抗逆性以及形態(tài)大小等方面明顯優(yōu)于雜交雙親的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢(shì)是生物界普遍存在的一種遺傳現(xiàn)象，既可見(jiàn)于種間雜種(如馬與驢的雜種后代——騾子，與其雙親相比，其挽力大、持久力強(qiáng)、性溫順，適于役用)，又可見(jiàn)于品種間的雜種(豬的品種間雜種子一代往往比雙親個(gè)體大、生活力強(qiáng))。雜種優(yōu)勢(shì)具有以下特點(diǎn)：(1)雜種優(yōu)勢(shì)不只是一兩個(gè)性狀單獨(dú)表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，而是多個(gè)性狀間的綜合表現(xiàn)。(2)雜種優(yōu)勢(shì)的強(qiáng)弱取決于雙親性狀間的互相補(bǔ)充。在一定范圍內(nèi)，雙親的基因差異越大，親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，雜種優(yōu)勢(shì)就越強(qiáng)。(3)雜種優(yōu)勢(shì)與雙親的基因型純合度有關(guān)，若雙親的基因型純合度高，F(xiàn)1的優(yōu)勢(shì)就強(qiáng)。(4)雜種優(yōu)勢(shì)只在F1得以表現(xiàn)，F(xiàn)2、F3等后代由于性狀分離而逐代衰退。(5)雜種優(yōu)勢(shì)的大小與所處的環(huán)境有關(guān)，F(xiàn)1個(gè)體只有在適宜環(huán)境下才能表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì)。2.雜種優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用雜種優(yōu)勢(shì)是生物界普遍存在的一種遺傳現(xiàn)象，在農(nóng)業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)方面帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。采用種子繁殖的植物，如水稻、小麥、玉米、油菜、大豆等，雜種優(yōu)勢(shì)的“保持”靠每年配制新的F1，而且制種的親本必須高度純合。當(dāng)然，也可以利用前一年配制好的F1。對(duì)于不是采用種子繁殖的植物(因?yàn)榉N子繁殖的后代性狀高度分離)，如蘋(píng)果、桃、李、柑橘、玫瑰等，一旦獲得具有優(yōu)勢(shì)品質(zhì)的F1后(通常從一個(gè)很大的雜交群體中才能選擇出少數(shù)單株)，就可以用營(yíng)養(yǎng)繁殖(如扦插、壓條等)的方法保持雜種優(yōu)勢(shì)，因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)繁殖的后代能保持親本的優(yōu)良性狀。知識(shí)點(diǎn)2植物微型繁殖技術(shù)[知識(shí)梳理]1.概念利用離體的芽、莖等器官(外植體)在無(wú)菌和特定光溫條件下，在人工培養(yǎng)基上進(jìn)行的快速無(wú)性繁殖技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)“微繁”或“快繁”。2.產(chǎn)品用微繁技術(shù)生產(chǎn)的苗木一般稱(chēng)為“組培苗”。3.過(guò)程選擇優(yōu)良母株→外植體→外植體表面消毒，接種→莖尖伸長(zhǎng)、芽發(fā)育成莖或芽苗再生→芽苗或再生苗伸長(zhǎng)→莖段扦插快速繁殖→伸長(zhǎng)苗生根→移苗入土→移苗入圃。4.特點(diǎn)快速、“高保真”和不受自然生長(zhǎng)季節(jié)的限制。5.應(yīng)用用于瀕危植物的保存和繁殖、名稀特優(yōu)植物的保存和繁殖、植物脫病毒、園藝園林苗木的大規(guī)模工廠化育苗。思考：植物的“微繁”技術(shù)具有“高保真”的優(yōu)點(diǎn)，為什么？提示：植物的微繁技術(shù)是利用植物組織培養(yǎng)獲得試管苗，植物組織培養(yǎng)過(guò)程進(jìn)行的是有絲分裂，親子代遺傳物質(zhì)不變，屬于無(wú)性生殖。[活學(xué)活用]下列對(duì)植物微型繁殖技術(shù)過(guò)程的敘述中，正確的是()A.培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程都要見(jiàn)光B.脫分化過(guò)程中形成細(xì)胞壁需葉綠體和高爾基體參與C.所需培養(yǎng)基無(wú)需加碳源D.先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根解析形成愈傷組織即脫分化過(guò)程要在暗室中進(jìn)行；愈傷組織無(wú)葉綠體；培養(yǎng)基中要有碳源(蔗糖)；再分化過(guò)程中要先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根。答案D【點(diǎn)評(píng)】植物組織培養(yǎng)(微型繁殖)的過(guò)程中需要使用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。當(dāng)生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值大時(shí)，側(cè)重于生根；當(dāng)生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值小時(shí)，側(cè)重于生芽。[歸納總結(jié)]1.植物微型繁殖技術(shù)的定義及特點(diǎn)(1)定義：“植物微型繁殖技術(shù)”(也稱(chēng)“快速繁殖技術(shù)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“微繁”或“快繁”)，是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的一種，是利用離體的芽、莖等器官(外植體)在無(wú)菌和特定光溫條件下，在人工培養(yǎng)基上進(jìn)行的快速無(wú)性繁殖技術(shù)。(2)原理：植物細(xì)胞的全能性。(3)特點(diǎn)：繁殖速度快，取材少，培養(yǎng)周期短，不受季節(jié)、氣候、自然災(zāi)害等因素的影響，可保持優(yōu)良品種的遺傳特性，可高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖。2.植物微型繁殖技術(shù)的基本過(guò)程(如下圖所示)知識(shí)點(diǎn)3動(dòng)物的人工授精與試管家畜技術(shù)[知識(shí)梳理]1.人工授精技術(shù)(1)概念指以人工方法，利用器械采集雄性動(dòng)物的精液，經(jīng)檢查與稀釋處理后，再輸入到雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)，以此來(lái)代替自然交配，從而達(dá)到繁育的目的。(2)操作流程精液采集→品質(zhì)檢查→稀釋與分裝→保存與運(yùn)輸→解凍與輸精→自然生產(chǎn)。(3)作用①極大地提高了優(yōu)良公畜的配種效率，迅速地?cái)U(kuò)大其優(yōu)良遺傳特性在動(dòng)物種群中的比例。②能較好地減少種公畜的飼養(yǎng)數(shù)量，降低生產(chǎn)和管理成本。③可以使得優(yōu)良種公畜的使用不受時(shí)間和地域限制。2.試管家畜技術(shù)(1)概念通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)成為早期胚胎后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。(2)過(guò)程卵子的采集和精子的采集→精子的處理和卵子體外培養(yǎng)→體外受精→受精卵發(fā)育至早期胚胎→移植到受體子宮→產(chǎn)仔。[活學(xué)活用]1.下列關(guān)于試管動(dòng)物技術(shù)的敘述，正確的是()A.應(yīng)用該技術(shù)繁育后代的過(guò)程屬于無(wú)性生殖類(lèi)型B.應(yīng)用該技術(shù)繁育后代的過(guò)程屬于有性生殖類(lèi)型C.試管動(dòng)物技術(shù)是利用體細(xì)胞繁育后代的技術(shù)D.用試管動(dòng)物技術(shù)培育動(dòng)物的過(guò)程全部在體外進(jìn)行解析試管動(dòng)物技術(shù)屬于通過(guò)有性生殖繁育后代的技術(shù)，因?yàn)槠洳僮鬟^(guò)程中仍然有兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合過(guò)程，只不過(guò)是通過(guò)人工體外操作獲得胚胎，然后再移植到生物體內(nèi)發(fā)育成新個(gè)體。答案B2.下圖表示通過(guò)體外受精培育牛的過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精B.②過(guò)程只與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)C.③過(guò)程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂D.④過(guò)程屬于胚胎移植過(guò)程解析在進(jìn)行體外受精時(shí)，獲取的精子需獲能后才能進(jìn)行體外受精；圖中的②過(guò)程是受精作用，該過(guò)程涉及精卵細(xì)胞的識(shí)別、細(xì)胞膜的融合(與膜的流動(dòng)性有關(guān))、核的融合等；③過(guò)程是卵裂過(guò)程，該過(guò)程的細(xì)胞增殖方式是有絲分裂；④過(guò)程是將早期胚胎移入受體子宮的過(guò)程，屬于胚胎移植過(guò)程。答案B知識(shí)點(diǎn)4胚胎分割技術(shù)與克隆哺乳動(dòng)物技術(shù)[知識(shí)梳理]1.胚胎分割技術(shù)(1)概念指采用機(jī)械方法將早期胚胎分割成2份、4份或更多份，經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng)，然后植入代孕母體內(nèi)，從而獲得同卵雙生或多生后代的技術(shù)。(2)作用胚胎分割可以提高胚胎的利用率，增加每枚胚胎的后代繁殖數(shù)，提高優(yōu)良品種的推廣速度。思考：精子和胚胎在冷凍過(guò)程中會(huì)造成致死的傷害嗎？為什么？提示：精子和胚胎在冷凍過(guò)程中，需要添加冷凍保護(hù)劑，如二甲基亞砜、己二醇等，冷凍前要進(jìn)行平衡。在平衡時(shí)，這些冷凍保護(hù)劑會(huì)滲透到精子或胚胎中去。這樣，在冷凍時(shí)，精子或胚胎內(nèi)部就不會(huì)形成對(duì)精子和胚胎造成致命傷害的冰晶。精子只是一個(gè)細(xì)胞，胚胎也只有很少數(shù)量的細(xì)胞，這使冷凍保護(hù)劑能夠很容易就滲透到細(xì)胞中去。而生物個(gè)體，尤其是高等生物，細(xì)胞數(shù)目繁多，不可能在短時(shí)間內(nèi)使冷凍保護(hù)劑滲透到所有細(xì)胞；并且一般的冷凍保護(hù)劑都或多或少對(duì)細(xì)胞有毒害作用，長(zhǎng)時(shí)間浸潤(rùn)其中，會(huì)導(dǎo)致生物個(gè)體的死亡，所以到目前為止，還沒(méi)有復(fù)雜生物個(gè)體冷凍成功的例子。2.克隆技術(shù)(核移植)(1)概念指利用某哺乳動(dòng)物的體細(xì)胞核，產(chǎn)生一個(gè)與該動(dòng)物幾乎完全相同的新個(gè)體。(2)原理動(dòng)物的體細(xì)胞核仍然具有全能性。(3)應(yīng)用使優(yōu)良農(nóng)業(yè)動(dòng)物的數(shù)量在較短的時(shí)間內(nèi)得到大規(guī)模擴(kuò)增；用于對(duì)瀕臨滅絕動(dòng)物的保存。[活學(xué)活用]1.通過(guò)胚胎移植技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是()A.對(duì)供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理B.受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行C.對(duì)沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植D.胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低解析A項(xiàng)在胚胎移植時(shí)，需用促性腺激素對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理，而受體母牛不需用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理；B項(xiàng)胚胎移植技術(shù)中，移植的胚胎可來(lái)自體內(nèi)受精后發(fā)育形成的胚胎，也可是體外受精后進(jìn)行培養(yǎng)得到的早期胚胎；C項(xiàng)移植的胚胎不能用原腸胚，而應(yīng)是發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚；D項(xiàng)目前以二分胚胎分割和移植效率最高，而同卵多胎的成功率很低。答案D2.維爾穆特用甲母羊的乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核，與乙母羊的卵細(xì)胞質(zhì)組成一個(gè)細(xì)胞，培育成功了“多利”。克隆綿羊“多利”的培育過(guò)程大致如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.高度特化的動(dòng)物體細(xì)胞核有全能性B.這個(gè)乳腺細(xì)胞核內(nèi)含有該物種的全套遺傳物質(zhì)C.“多利”羊的特征與乙母羊幾乎相同D.“多利”羊的特征與甲母羊幾乎相同解析1996年“多利”羊的培育成功轟動(dòng)了全世界，使生物學(xué)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。在這以前克隆動(dòng)物早已成功，但科學(xué)家用的是一些胚胎細(xì)胞，而胚胎細(xì)胞具有分化能力?！岸嗬毖虻呐嘤晒χ砸疝Z動(dòng)，主要是因?yàn)槿橄偌?xì)胞是高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞，一般認(rèn)為這種細(xì)胞不能再繼續(xù)分化，而現(xiàn)在能繼續(xù)分化形成一個(gè)動(dòng)物體，表明動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。這個(gè)細(xì)胞能發(fā)育成一個(gè)動(dòng)物體，也說(shuō)明這個(gè)乳腺細(xì)胞核內(nèi)含有該物種所需要的全套遺傳物質(zhì)。所獲得的“多利”羊的特征與甲母羊的特征幾乎相同，因?yàn)樗倪z傳物質(zhì)主要來(lái)自甲母羊的細(xì)胞核。答案C[歸納總結(jié)]1.關(guān)于克隆羊“多利”“多利”繁育過(guò)程如下：選取三只母羊，先用藥物促使母羊A排卵，將所得卵細(xì)胞的細(xì)胞核去掉，然后從一只綿羊B的乳腺中取出一個(gè)普通細(xì)胞，提取出細(xì)胞核，通過(guò)電流刺激作用，使乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核與去核的卵細(xì)胞結(jié)合成一個(gè)含有新的遺傳物質(zhì)的重組細(xì)胞，并促使它分裂發(fā)育成胚胎。當(dāng)這一胚胎生長(zhǎng)到一定程度時(shí)，再將它植入母羊C的子宮中，由母羊C孕育并產(chǎn)下克隆羊“多利”?！岸嗬崩^承了母羊B的核內(nèi)全部遺傳物質(zhì)。“多利”羊在科學(xué)上的獨(dú)特價(jià)值在于它是用乳腺細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植的，突破了以往只能用胚胎細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物克隆的技術(shù)難關(guān)。從理論上說(shuō)明高度分化的體細(xì)胞，經(jīng)過(guò)一定手段處理之后，也可恢復(fù)到受精卵時(shí)期的合子功能，說(shuō)明了在發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞質(zhì)對(duì)異源的細(xì)胞核的發(fā)育有調(diào)控作用，實(shí)現(xiàn)了更高意義上的動(dòng)物復(fù)制。2.克隆技術(shù)的應(yīng)用克隆技術(shù)可以在搶救珍稀瀕危動(dòng)物、復(fù)制優(yōu)良家畜個(gè)體、擴(kuò)大良種動(dòng)物群體、提高畜群遺傳素質(zhì)和生產(chǎn)性能、提供足量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、推進(jìn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究、攻克遺傳性疾病、研制高水平新藥、生產(chǎn)可供人移植的內(nèi)臟器官等方面發(fā)揮作用。但如果使用不當(dāng)，這種技術(shù)可能對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期的不良影響，比如在畜牧業(yè)中大量推廣這種無(wú)性繁殖技術(shù)，很可能破壞生態(tài)平衡，導(dǎo)致一些疾病的大規(guī)模傳播。3.關(guān)于克隆人從某些角度看，克隆人是沒(méi)有意義的，因?yàn)榭寺〖夹g(shù)只能復(fù)制出外貌特征相同的生物，不能克隆出被復(fù)制者原有的才能。人的思想才能受后天因素的制約。而通過(guò)克隆人取得人體器官，用于醫(yī)學(xué)上人體器官的移植也是不可行的。因?yàn)榭寺〕鰜?lái)的人首先是一個(gè)公民，他享有人權(quán)，不能將其隨意擺布。再者，克隆人的出現(xiàn)可能對(duì)人類(lèi)社會(huì)的政治、宗教，法律、倫理道德提出挑戰(zhàn)，給現(xiàn)在人類(lèi)社會(huì)的生活方式、家庭結(jié)構(gòu)、婚戀方式帶來(lái)不可預(yù)料的沖擊。中國(guó)政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人。一再重申四不原則，不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。但是，中國(guó)不反對(duì)治療性克隆。[隨堂練習(xí)]·鞏固1.雜種優(yōu)勢(shì)最突出表現(xiàn)在()A.親代 B.F1C.F2 D.多代以后解析雜種優(yōu)勢(shì)指第一代雜種(F1)比雙親表現(xiàn)出更優(yōu)良的品質(zhì)。答案B2.甘薯種植多年后易積累病毒而導(dǎo)致品種退化。目前生產(chǎn)上采用莖尖分生組織離體培養(yǎng)的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質(zhì)和產(chǎn)量水平。這種通過(guò)分生組織離體培養(yǎng)獲得種苗的過(guò)程不涉及細(xì)胞的()A.有絲分裂 B.分化C.減數(shù)分裂 D.全能性解析甘薯感染病毒后要進(jìn)行脫毒處理才能恢復(fù)其優(yōu)良特性，獲得高產(chǎn)。脫毒的技術(shù)是微型繁殖技術(shù)，即利用無(wú)毒的莖尖等進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性，細(xì)胞要通過(guò)脫分化和再分化過(guò)程，分裂方式是有絲分裂。答案C3.把胡蘿卜單個(gè)韌皮部細(xì)胞放入配制的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，獲得了許多完整的植株。這些植株()A.變異頻率較高 B.都是單倍體C.彼此性狀極為相似 D.都是純合子解析組織培養(yǎng)屬無(wú)性繁殖方式，由同一個(gè)韌皮細(xì)胞培育而來(lái)的許多植株遺傳物質(zhì)均相同，故其性狀極為相似。答案C4.一只羊的卵細(xì)胞核被另一只羊的體細(xì)胞核置換后，這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過(guò)多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能()A.有選擇地繁殖某一性別的家畜B.繁殖家畜中的優(yōu)秀個(gè)體C.用于保存物種D.改變動(dòng)物的基因型解析克隆是無(wú)性繁殖，其后代性狀幾乎與提供核的母本完全一致。所以其基因型不會(huì)改變。答案D5.人參是一種名貴中藥材，其有效成分主要是人參皂苷。利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)人參皂苷的大致流程如下圖所示：(1)配制誘導(dǎo)愈傷組織的固體培養(yǎng)基，分裝后要進(jìn)行________。接種前，要對(duì)人參根進(jìn)行________。(2)用于離體培養(yǎng)的根切塊，叫作________。培養(yǎng)幾天后發(fā)現(xiàn)少數(shù)培養(yǎng)基被污染，若是有顏色的絨毛狀菌落，屬于________污染；若是有光澤的黏液狀菌落，屬于________污染。(3)用少量________酶處理愈傷組織，獲取單細(xì)胞或小細(xì)胞團(tuán)，在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行懸浮培養(yǎng)，可有效提高人參皂苷合成量。(4)人參皂苷易溶于水溶性(親水性)有機(jī)溶液，從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷宜選用________方法，操作時(shí)應(yīng)采用________加熱。解析本題以植物組織培養(yǎng)為材料背景，考查了植物組織培養(yǎng)過(guò)程中涉及的消毒、滅菌的相關(guān)知識(shí)及污染后的菌落特征的比較。同時(shí)考查了關(guān)于物質(zhì)的提取和鑒定的知識(shí)，跨度較大，考查的知識(shí)面較廣。(1)接種前，要對(duì)材料進(jìn)行消毒(不能填滅菌)，配制培養(yǎng)基并分裝后要用滅菌鍋滅菌。(2)真菌污染：有顏色的絨毛狀菌落；細(xì)菌污染：有光澤的黏液狀菌落。(3)利用果膠酶處理愈傷組織可以獲得單個(gè)的細(xì)胞。(4)人參皂苷易溶于親水性有機(jī)溶液，故采用萃取的方法可以從培養(yǎng)物干粉中提取人參皂苷。答案(1)滅菌消毒(2)外植體真菌(霉菌)細(xì)菌(3)果膠(4)萃取水浴6.毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIFⅡ)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如圖所示：(1)過(guò)程①中最常用的運(yùn)載工具是________，所需要的酶是限制酶和________。(2)在過(guò)程②中，用________處理將皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，將成纖維細(xì)胞置于5%CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是__________________________________________________。(3)在過(guò)程③中，用________處理以獲取更多的卵(母)細(xì)胞。成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行________處理。(4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中所用的胚胎工程技術(shù)是________。在胚胎移植前，通過(guò)________技術(shù)可獲得較多胚胎。解析(1)基因工程中的運(yùn)載體包括質(zhì)粒、噬菌體衍生物及動(dòng)植物病毒，其中質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體；所需工具酶是限制酶和DNA連接酶。(2)分散皮膚組織塊成單個(gè)細(xì)胞常使用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)；在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，CO2的作用是維持培養(yǎng)液pH的相對(duì)穩(wěn)定。(3)要得到更多的卵(母)細(xì)胞需用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理；成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行去核處理，以保證克隆后代的物質(zhì)性狀主要來(lái)自供體核。(4)把重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎為早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)；在胚胎移植前，可通過(guò)胚胎分割技術(shù)獲得較多胚胎。答案(1)質(zhì)粒DNA連接酶(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)維持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定(3)促性腺激素去核(4)(早期)胚胎培養(yǎng)胚胎分割[課時(shí)作業(yè)]·達(dá)標(biāo)一、選擇題1.試管動(dòng)物的生產(chǎn)過(guò)程不涉及()A.體外受精 B.胚胎體外培養(yǎng)C.胚胎移植 D.胚胎分割解析試管動(dòng)物的生產(chǎn)過(guò)程中涉及精卵細(xì)胞的采集與處理、體外受精、早期胚胎的培養(yǎng)、胚胎移植。答案D2.利用植物的莖尖、葉片、莖等，在無(wú)菌條件下，培養(yǎng)在玻璃器皿中人工配制的培養(yǎng)基上，使它發(fā)育成完整的植株。這種技術(shù)可以用來(lái)培育植物新品種，也可以在較短的時(shí)間內(nèi)大量繁殖植物，還可以獲得無(wú)病毒植株。下列關(guān)于這種技術(shù)的敘述中，正確的是()①這種技術(shù)利用了植物細(xì)胞的全能性②這種技術(shù)叫作組織培養(yǎng)，可以克隆生物體③這種技術(shù)屬于細(xì)胞工程的應(yīng)用領(lǐng)域之一④這種技術(shù)是一種無(wú)性繁殖的方式A.① B.①②③C.①② D.①②③④解析植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性，該技術(shù)是一種無(wú)性繁殖方式(花藥的培養(yǎng)是一種特殊的有性繁殖方式)，植物組織培養(yǎng)屬于細(xì)胞工程的內(nèi)容。答案D3.對(duì)生根培養(yǎng)不起作用的激素是()A.GA B.IAAC.NAA D.IBA答案A4.下圖為某哺乳動(dòng)物生殖過(guò)程示意圖(b為卵細(xì)胞)。下列相關(guān)敘述中不正確的是()A.動(dòng)物個(gè)體①②的產(chǎn)生分別屬于有性生殖和無(wú)性生殖B.動(dòng)物個(gè)體②的產(chǎn)生表明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核也具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛在能力C.按照動(dòng)物個(gè)體②的產(chǎn)生方式，后代的性別比例仍為1∶1，但這對(duì)于動(dòng)物的進(jìn)化是不利的D.圖中a、b、c三種細(xì)胞的產(chǎn)生方式，僅c為有絲分裂解析①為有性生殖；②為克隆，證明了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。答案C5.(多選)明黨參是我國(guó)珍稀藥用植物，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)性開(kāi)發(fā)利用的方法有()A.設(shè)計(jì)細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)藥用成分的工廠化生產(chǎn)B.大量培養(yǎng)愈傷組織，直接提取藥用成分C.大規(guī)模栽培組織培養(yǎng)苗，獲取藥用成分D.利用組織培養(yǎng)獲得胚狀體，制成人工種子解析設(shè)計(jì)細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器，可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。有些藥用成分可以從愈傷組織中直接提取。微型繁殖和人工種子都可以促進(jìn)植物大量繁殖。答案ABCD6.下列對(duì)胚胎分割移植技術(shù)的敘述中，正確的是()A.在任何時(shí)期都能成功B.是將受精卵分割C.在組織、器官形成期最好D.分割份數(shù)會(huì)影響胚胎發(fā)育答案D7.下列有關(guān)克隆的實(shí)際意義，不正確的是()A.生物學(xué)和醫(yī)藥研究B.對(duì)瀕危、珍稀的野生動(dòng)物實(shí)施克隆，保護(hù)生物多樣性C.可以克隆出許多科學(xué)家、藝術(shù)家、運(yùn)動(dòng)健將和各類(lèi)優(yōu)秀人才，為社會(huì)服務(wù)D.獲得更多的優(yōu)秀動(dòng)物個(gè)體用于生產(chǎn)答案C8.將無(wú)根的非洲菊幼苗轉(zhuǎn)入無(wú)植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象是()解析本題主要考查植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)中激素的作用和產(chǎn)生部位，植物有五大類(lèi)激素，其中細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素可以促進(jìn)植物的長(zhǎng)芽和生根，此題中雖然培養(yǎng)基中沒(méi)有植物激素，但是植物幼苗葉片本身可以產(chǎn)生生長(zhǎng)素，而細(xì)胞分裂素的產(chǎn)生部位在根尖，所以細(xì)胞分裂素不能產(chǎn)生，所以植物能夠在一段時(shí)間后長(zhǎng)出少量的根，所以答案為B。答案B9.某母牛一胎生出了幾頭基因型完全相同的小牛，產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是()A.試管動(dòng)物培養(yǎng) B.胚胎移植C.受精卵移植 D.胚胎分割移植解析一胎生的幾頭牛的基因型完全相同，則肯定不是自然受精的結(jié)果。試管動(dòng)物屬于有性生殖，由其得到的后代基因型不相同，胚胎移植只是移植胚胎的技術(shù)。若原來(lái)的胚胎基因型不同，則其培育的后代基因型也不同。由一個(gè)胚胎經(jīng)胚胎分割所得到的個(gè)體基因型完全相同。答案D10.中國(guó)政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)，主要原因是()A.大多數(shù)人對(duì)克隆人的研究持否定態(tài)度B.克隆人不是正常的個(gè)體C.克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念D.克隆人的技術(shù)性問(wèn)題無(wú)法得到解決解析克隆人嚴(yán)重違反了人類(lèi)的倫理道德，沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家族和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念，是在人為地制造在心理和社會(huì)地位上都不健全的人，因此中國(guó)政府禁止生殖性克隆人。答案C11.下列試管家畜技術(shù)過(guò)程中的操作，不合理的是()A.精子和卵子采集后可直接在試管內(nèi)受精B.精子采集后要獲能，卵子采集后要體外培養(yǎng)C.體外受精后，待受精卵發(fā)育到桑椹胚后才可移植D.試管家畜技術(shù)在操作過(guò)程上要嚴(yán)格無(wú)菌操作解析精子采集后，要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，才能進(jìn)行受精，精子獲能是指精子獲得受精能力的生理過(guò)程，是精子受精前必須經(jīng)歷的一個(gè)重要階段；卵子采集后需要在體外培養(yǎng)直至成熟才能進(jìn)行受精作用。答案A二、非選擇題12.我國(guó)植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細(xì)胞放進(jìn)培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。下圖是細(xì)胞培養(yǎng)形成蘭花植株的過(guò)程示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題。(1)過(guò)程④和⑤要經(jīng)過(guò)________、________和________。(2)在培養(yǎng)過(guò)程中，除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類(lèi)、維生素以及氨基酸外，還需要在培養(yǎng)基中加入________。同時(shí)，在培養(yǎng)過(guò)程中，除必要的溫度、光照和氧氣外，成功的另一個(gè)關(guān)鍵是操作過(guò)程必須保證________。(3)從育種的角度來(lái)看，植物組織培養(yǎng)與有性繁殖相比，優(yōu)勢(shì)主要有(列舉兩條)：________、________。解析(1)由愈傷組織形成完整植株要經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化和組織器官的形成等階段。(2)培養(yǎng)基中還要加入植物激素，并在無(wú)菌條件下培養(yǎng)。(3)植物組織培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)有能保持親本的優(yōu)良性狀，培養(yǎng)周期短、繁殖率高，能培育無(wú)病毒植株等。答案(1)細(xì)胞分裂細(xì)胞分化組織器官的形成(或形成新一代植株)(2)植物激素?zé)o菌(3)能夠保持親本的優(yōu)良性狀，培養(yǎng)周期短，繁殖率高，能培育無(wú)病毒植株(任選兩點(diǎn)即可)13.讓羊產(chǎn)牛奶，科學(xué)家對(duì)此做了相關(guān)的構(gòu)想，過(guò)程如下圖所示。請(qǐng)根據(jù)上圖回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)圖中涉及________、________等現(xiàn)代生物技術(shù)(至少寫(xiě)出兩項(xiàng))。(2)羊N能分泌牛乳蛋白，說(shuō)明________；通常情況下不采用人工方法獲取牛乳蛋白基因，這是因?yàn)開(kāi)_________________________________________________。(3)小羊a、小羊b、小羊c的性狀表現(xiàn)________，小羊a和羊N的性狀表現(xiàn)________(填“相同”“不同”或“不完全相同”)。答案(1)基因工程細(xì)胞核移植胚胎分割與移植動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(任寫(xiě)兩項(xiàng)即可)(2)牛乳蛋白基因在羊細(xì)胞內(nèi)能正常表達(dá)真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜(3)相同不完全相同14.回答關(guān)于“試管?！迸嘤膸讉€(gè)問(wèn)題：(1)剛剛排出的精子，不能立即與卵細(xì)胞受精，必須在雌性動(dòng)物生殖道或體外類(lèi)似于生殖道的理化條件下發(fā)生相應(yīng)的生理變