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1、1 专题 29 浅尝现代生物技术专题 29 浅尝现代生物技术 挖命题 【考情探究】 5 年考情 考点内容要求 考题示例素养要素难度 预测热度 植物组织 培养 植物的组织培 养 实验与 探 究能力 2015 浙江 10 月选 考,32,14 分 科学探究 科学思维 中 分析解读 本专题包括植物组织培养的一般技术方法,为选考加试部分考查内容。预计今后 考查形式仍将以非选择题为主,可结合基因工程和植物克隆技术加以考查。复习时要重点掌 握植物组织培养技术的基本操作以及不同培养基的选择和配制。 【真题典例】 破考点 考点 植物组织培养 【考点集训】 2 考向 植物组织培养 【加试题】2017 浙江衢丽湖
2、舟 3 月联考,32(一),6 分回答下列问题。 请回答黄花蒿植物组织培养的有关问题: (1)选取黄花蒿的茎段后,通常用体积分数为 70%的酒精等药品对茎段进行 ,然后再 放入 溶液中浸泡,最后用无菌水冲洗。 (2)植物组织培养的培养基可采用 灭菌。 形成愈伤组织的过程中,除需无 菌环境、营养和激素外, 等外界条件也很重要。 (3)23 周后生长健壮的丛状苗在 (A.LB 培养基+适宜浓度 BA B.LB 培养基+适宜浓 度 NAA C.MS 培养基+适宜浓度 BA D.MS 培养基+适宜浓度 NAA)上继续生根,形成完整植株。 定植前,还需逐渐 进行炼苗。 答案 (1)消毒 5%次氯酸钠 (
3、2)高压蒸汽灭菌法 光照、温度 (3)D 降低湿度 炼技法 方法 菊花的组织培养 【方法集训】 以野生菊花为材料进行的组织培养步骤如图所示: 愈伤组织生芽生根Y定植 制备MS培养基 X 请回答: (1)按照菊花的需求量,MS 培养基由大量元素、微量元素和 组成。MS 培养基含有十 几种化合物,配制不方便也难以称量准确,可将培养基中的各种成分扩大 510 倍分别称量, 配 成 ,用时稀释。 (2)步骤 X 中的野生菊花一般选择( ) A.开过花的老枝 B.未开花植株的茎上部新萌生的侧枝 C.正在开花的枝条 D.任何枝条均可 (3)野生菊花外植体在接种前要用 70% 和 5% 溶液进行表面消毒。
4、(4)过程 A 在无菌的条件下把消毒后的野生菊花外植体接种在三角瓶中的琼脂培养基上,给 予一定的温度和 ,使之产生愈伤组织。 过程 B 要在 培养基上进行,使之长出 较多的丛状苗。植物组织培养实验用人工合成的植物生长调节剂,而不用植物中存在的天然 激素的原因是 。 (5)步骤 Y 表示 ,再将幼苗移植到土中培养(定植),即可长成植株并开花。 答案 (1)有机成分 母液 (2)B 3 (3)乙醇 次氯酸钠 (4)光照 发芽(或细胞分裂素多于生长素的) 人工合成的植物生长调节剂在植物中没有相 应的分解它的酶,作用时间长,作用效果明显(意思合理可给分) (5)移栽炼苗 过专题 【五年高考】 A 组
5、自主命题浙江卷题组 考点 浅尝现代生物技术 【加试题】 (2015 浙江 10 月选考,32,14 分)科研人员拟将已知的花色基因(目的基因)转入 矮牵牛的核基因组中,培育新花色的矮牵牛。请回答: (1)为了获得大量的目的基因,将其与含有抗生素抗性基因的质粒 DNA 形成重组 DNA,再与经 (A.氯化钙 B.氯化钠 C.蔗糖 D.葡萄糖)处理的大肠杆菌液混合,使重组 DNA 进入大肠杆 菌。用 的玻璃刮刀将稀释后的大肠杆菌液 接种到含有抗生素的固体培养基上, 经培养形成 ,再进行鉴定和扩大培养。 (2)从扩大培养的大肠杆菌中提取含有目的基因的 DNA,用 分别切割 含目的基因的DNA和农杆菌
6、的Ti质粒,然后用DNA连接酶连接,形成重组DNA并导入农杆菌。 (3)取田间矮牵牛的幼嫩叶片,经自来水冲洗,先用 70% 浸泡,再用 5%次氯酸钠浸泡,最 后用 清洗,作为转基因的受体材料。 (4)将消毒后的矮牵牛叶片剪成小片,在含有目的基因的农杆菌溶液中浸泡后,取出并转移至 加有适当配比生长调节剂的 MS 培养基(含蔗糖、琼脂和抗生素,下同)上,使叶小片先脱分化 形成 ,再将其转移至另一培养基诱导形成芽,后转移至 (A.LB 培养基 B.MS 培养基+适宜浓度 NAA C.MS 培养基+适宜浓度 BA D.NAA/BA 小于 1 的 MS 培养基)上生 根,形成完整植株。 (5)取出试管苗
7、,在适宜的光照、温度和 80%以上的 等条件下进行炼苗。提取叶片组织 的 DNA,采用 PCR 技术 ,鉴定目的基因是否成功导入。 (6)为判断本研究是否达到预期目的,可比较转基因植株和非转基因植株的 性状。 答案 (1)A 灭菌 涂布 菌落 (2)限制性核酸内切酶 (3)酒精 无菌水 (4)愈伤组织 B (5)湿度 扩增 (6)花色 B 组 统一命题、省(区、市)卷题组 考点 浅尝现代生物技术 1.(2014 广东理综,29,16 分)铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。 应用组织 培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称 PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下: 新生营养芽
8、PLBsPLBs实验结果 在固体培养基上,PLBs 的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示,请回答下列问 题: 4 (1)选用新生营养芽为外植体的原因是 ,诱导外植体形 成 PLBs 的过程称 。 (2)与黑暗条件下相比,PLBs 在光照条件下生长的优势体现 在 , , 。 (3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制 PLBs 的生长。若采用液体培养,推测添加适量 的 ABA 可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以 下问题: ABA 的浓度梯度设置和添加方式:设 4 个 ABA 处理组,1 个空白对照组,3 次重复。因 ABA 受 热易分解,故
9、一定浓度的无菌 ABA 母液应在各组液体培养基 后按比例加入。 实验进程和取样:实验 50 天完成,每 10 天取样,将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱 含量。如初始(第 0 天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为 。 依所测定数据确定适宜的 ABA 浓度和培养时间:当某 3 个样品(重复样)的 时,其对应的 ABA 浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。 答案 (16 分)(1)细胞分化程度低,容易诱导形成 PLBs(2 分) 细胞的脱分化(2 分) (2)生长起始较快(2 分) 快速生长时间较长(2 分) PLBs 产量较高(2 分) (3)灭菌、冷却(2 分) 7
10、5(1 分) PLBs 重量和生物碱含量乘积的平均值最大(3 分) 教师用书专用(2) 2.(2014 江苏单科,29,9 分)为了获得植物次生代谢产物,先用植物外植体获得愈伤组织,然 后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题: (1)外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为 。 (2)在愈伤组织悬浮培养时,细胞干重、 蔗糖浓度和 pH 的变化如图所示。 细胞干重在 12 d 后 下降的原因有 ;培养液中蔗糖的作用 是 、 。 (3)多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经 处理,会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目,压片前常用纤维素酶和 酶解离愈伤
11、组织。若愈伤组织细胞(2n)经诱导处理后,观察到染色体数为 8n 的细胞,合理的 解释 5 是 、 。 (4)为了更好地获得次生代谢产物,生产中采用植物细胞的固定化技术,其原理与酵母细胞固 定化类似。下列说法正确的有 (填序号)。 选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋 必须在光照条件下培养 培养过程中需通空气 固定化后植物细胞生长会变慢 答案 (1)脱分化 (2)蔗糖浓度下降,pH 降低 提供能源 调节渗透压 (3)秋水仙素(低 温) 果胶 经加倍到 4n 的细胞处于有丝分裂后期 经加倍到 8n 的细胞处于有丝分裂中期 (4) 【三年模拟】 非选择题(共 20 分) 1.【加试题】2019 届浙江嘉
12、兴 9 月联考,32(一)(7 分)回答与植物组织培养有关的问题: (1)在配制 MS 培养基时,通常先将各种药品配制成一定倍数的 ,这样配制的最主要 优点是 (A.便于低温保存 B.延长使用时间 C.降低称量误差 D.减少杂菌污染)。 (2)从自然界中获取的菊花茎段,须先用酒精等进行消毒,最后用 进行洗涤。将茎段 插入培养基的过程必须在 中的酒精灯火焰旁边进行,保证无菌环境。 (3)从带芽的茎段上长出丛状苗 (选“需要”或“不需要”)经历脱分化,长出的丛状 苗需 后,再转入 培养基中继续培养。 答案 (1)母液 C (2)无菌水 超净台 (3)不需要 分株 生根 2.【加试题】 (2017
13、浙江新高考联盟第二次联考,32)(13 分)青蒿素是从黄花蒿茎叶中提取的 抗疟疾药物。通过组织培养获得青蒿素的途径如图所示。 请回答: (1)图中和分别表示黄花蒿组织培养过程中的 和 过程。 (2)配制发芽培养基时生长素与细胞分裂素的比值应较 (填“高”或“低”),配制培养基 时通常加入凝固剂 ,配制后还需用 法对培养基进行灭菌。外植体在 接种前通常可用体积分数为 的酒精进行消毒。 (3)为了得到高产细胞系,通常要用酶解法获得原生质体,用 和 在 0.50.6 mol/L 的 溶液中(较高渗透压)去壁。 (4)科研人员利用转基因技术用细菌作为工程菌获得青蒿素的前体青蒿酸。先将目的基因与 含有抗青霉素基因的质粒形成 ,再与感受态细菌菌液混合导入目的基因。用玻璃刮 6 刀将稀释后的菌液用 法接种到含 的固体培养基上,经培养形成 ,再 进一步筛选和培养。若最终能从细菌中提取到 ,则说明转基因成功。 答案 (1)脱分化 再分化 (2)低 琼脂 高压蒸汽灭菌 70% (3)果胶酶 纤维素酶 甘露醇 (4)重组质粒(重组 DNA 分子) 涂布分离 青霉素 单菌落 青蒿酸