Question

18．如圖所示為培育農(nóng)作物新品種的過程示意圖．請(qǐng)回答問題：

（1）圖示育種過程涉及的生物工程技術(shù)有基因工程、植物體細(xì)胞雜交．（答出兩項(xiàng)）
（2）圖中①、②分別表示一個(gè)已插入外源DNA片段的重組Ti質(zhì)粒載體的T-DNA、標(biāo)記基因，通常在外源DNA的首端要有啟動(dòng)子，它是RNA聚合酶 識(shí)別和結(jié)合的重要部位．
（3）圖中從愈傷組織到形成完整的新品種植株的途徑有兩條，具體通過哪條途徑主要取決于培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素（寫激素名稱）的濃度配比．用植物組織培養(yǎng)的方法制作的人工種子要用到圖中的X胚狀體（寫結(jié)構(gòu)名稱）
（4）若要從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織中提取紫草素，則哪項(xiàng)條件是不需要的？
A．消毒滅菌  B．充足光照  C．適宜溫度  D．適宜養(yǎng)料和激素
（5）請(qǐng)根據(jù)所學(xué)現(xiàn)代生物技術(shù)，回答下列問題：
①體外受精時(shí)，獲能的精子與卵子相遇識(shí)別，識(shí)別物質(zhì)基礎(chǔ)是糖蛋白．當(dāng)精子表面和卵細(xì)胞膜表面相互接觸時(shí)，發(fā)生了透明帶反應(yīng)，這是防止多精入卵的屏障之一．
②為了確保得到所需性別的試管牛，往往需要對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定，請(qǐng)舉出對(duì)早期胚胎進(jìn)行性別鑒定的方法（只需寫出名稱或簡(jiǎn)要原理）DNA分子雜交技術(shù)（利用基因探針鑒定）、分析胚胎細(xì)胞的染色體組型．
③動(dòng)物“生物反應(yīng)器”是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)中最誘人的部分之一，已知該奶牛培育過程中所用受體細(xì)胞為一只雌性奶牛胎兒的成纖維細(xì)胞，導(dǎo)入目的基因常用的方法是顯微注射法．人們還可以建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳房生物反應(yīng)器，即：科學(xué)家將生長(zhǎng)激素基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，使其生長(zhǎng)發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為培育農(nóng)作物新品種的過程示意圖，其中①表示外源DNA片段；②表示質(zhì)粒上的啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等；③表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④表示植物體細(xì)胞雜交；⑤表示脫分化過程；⑥⑦表示從愈傷組織到形成完整的新品種植株的兩條途徑；⑧⑨10表示形成人工種子．
受精作用過程：
a、頂體反應(yīng)：精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠；
b、透明帶反應(yīng)：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障]；
c、卵黃膜的封閉作用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會(huì)拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi)的過程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障]；
d、精子尾部脫落，原有核膜破裂形成雄原核，同時(shí)卵子完成減二分裂，形成雌原核；
e、雌、雄原核融合形成合子．

解答 解：（1）由以上分析可知，圖示育種過程涉及到的生物工程技術(shù)有基因工程、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)．
（2）圖中①表示Ti質(zhì)粒上的T-DNA，其可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上；②表示Ti質(zhì)粒上的標(biāo)記基因，該基因便于篩選含有目的基因的受體細(xì)胞．啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)．
（3）圖中從愈傷組織到形成完整的新品種植株的途徑有兩條，具體通過哪條途徑主要取決于培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度配比．人工種子是指通過植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽等為材料，通過人工薄膜包裝得到的種子．因此，用植物組織培養(yǎng)的方法制作的人工種子，其形成要用到圖中的X胚狀體．⑩是人工胚乳，其主要作用是提供胚狀體發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)．
（4）愈傷組織不含葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，因此從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織中提取紫草素時(shí)，不需要充足的光照條件．
（5）①體外受精時(shí)，獲能的精子與卵子相遇，需通過細(xì)胞膜上的糖蛋白識(shí)別．當(dāng)精子表面和卵細(xì)胞膜表面相互接觸時(shí)，精子釋放頂體酶溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠，
頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障]；
②為了確保得到所需性別的試管牛，可以用DNA分子雜交技術(shù)（利用基因探針鑒定）、分析胚胎細(xì)胞的染色體組型的方法對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定．
③受體細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞，用顯微注射法導(dǎo)入目的基因．科學(xué)家將生長(zhǎng)激素基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組重組在一起，使其生長(zhǎng)發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物．可以建立生產(chǎn)生長(zhǎng)激素的乳房生物反應(yīng)器．
故答案為：
（1）基因工程、植物體細(xì)胞雜交
（2）T-DNA、標(biāo)記基因    RNA聚合酶
（3）生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素    X胚狀體    
（4）B
（5）?獲能     糖蛋白       透明帶
?DNA分子雜交技術(shù)（利用基因探針鑒定）、分析胚胎細(xì)胞的染色體組型．
?顯微注射法     生長(zhǎng)激素基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件

點(diǎn)評(píng) 題結(jié)合培育農(nóng)作物新品種的過程示意圖，考查基因工程和細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的操作步驟及相關(guān)細(xì)節(jié)；識(shí)記植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的具體過程及應(yīng)用，能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱或方法，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．