1、1第 2 节 现代生物技术在育种上的应用课程目标导航1.描述转基因技术育种和细胞杂交育种等现代育种技术。2.列举现代育种技术在实践中应用的实例，探讨其前景。3.关注转基因生物及其产品引发的社会问题。知识点 1 转基因技术知识梳理1.转基因技术育种(1)概念转基因技术是指按照人们的意愿，把一种生物的某个基因克隆出来，加以修饰和改造，再转移到另一种生物的细胞里，从而定向地改造生物的遗传性状。(2)内容目的基因的制备和目的基因导入受体细胞的过程。(3)操作流程基因分离目的基因目的基因与载体结合目的基因导入受体细胞转化组织或细胞植株再生转化与未转化的植株筛选转基因植株移苗入土选优。2.转基因植物的实例
2、(1)1983 年第一例转基因植物转基因烟草。(2)转基因耐贮藏番茄。(3)转基因抗虫作物：转 Bt 基因抗虫棉、抗虫玉米、抗虫杨树和抗虫甘蓝，转植物蛋白酶抑制剂基因、转外源凝集素基因的转基因水稻、转基因棉。(4)抗除草剂作物：抗除草剂玉米、油菜、大豆、棉等。3.转基因动物的实例(1)1982 年美国科学家将大鼠的生长激素基因注射到小白鼠的受精卵中，获得第一只转基因“超级小鼠” 。(2)动物转基因技术的应用：提高产仔数或产蛋数；提高抗病能力；研制乳腺生物反应器；提高动物生长速率；改善肉的品质。活学活用1.以下有关基因工程的叙述中错误的是( )A.马铃薯的叶肉细胞可用做受体细胞B.目的基因的成功
3、导入是目的基因在受体细胞中表达的前提C.采用“基因文库法”获得目的基因是最常用的获得目的基因的方法2D.一般采用同一种限制酶分别处理质粒和含目的基因的 DNA解析 基因文库法是获取目的基因的常用方法之一，常用方法还有 PCR 技术和化学方法人工合成等。具体用哪一种方法，需根据目的基因的特点等综合考虑，如核苷酸序列已知的较小的基因，可用化学方法直接人工合成。答案 C2.番茄在运输和贮藏过程中常会出现由于过早成熟而腐烂变质的现象。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种。请回答：(1)在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪刀”是_，基
4、因的“针线”是_，基因的“运输工具”是_。(2)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是_、_、_。解析 本题重点考查转基因技术在育种过程中的应用，同时考查了转基因技术的操作工具及优点。在培育转基因作物的过程中，需要用同一种限制性核酸内切酶在目的基因和载体DNA 的特定位点上切割，使两者产生相同的黏性末端，然后再用 DNA 连接酶将目的基因和载体连在一起，由载体将目的基因转入到受体细胞中。答案 (1)限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 载体 (2)目的性强 性状稳定快 克服了种间基因不能交流的限制归纳总结1.转基因技术的定义转基因技术是指按照人们的意愿，把一种生物的某个基因
5、克隆出来，加以修饰和改造，再转移到另一种生物的细胞里，从而定向地改造生物的遗传性状。转基因技术主要涉及两个方面的内容：目的基因的制备和目的基因导入受体细胞的过程。 2.转基因技术的主要步骤(如下图所示)33.将目的基因导入不同受体细胞的比较细胞种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞常用方法农杆菌转化法(还有基因枪法、花粉管通道法) 显微注射法 Ca2 处理法受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞转化过程目的基因插入 Ti 质粒的 TDNA 上农杆菌导入植物细胞整合到受体细胞的染色体DNA 上表达目的基因表达载体提纯取卵(受精卵)显微注射受精卵发育获得具有新性状的动物个体Ca2 处理细胞感受态细胞基因
6、表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收重组 DNA 分子知识点 2 细胞杂交育种知识梳理1.细胞杂交指将同类或不同类生物体的原生质体或体细胞，在一定的物理或化学条件下进行融合形成杂种细胞，再创造条件将杂种细胞培养成完整的杂种生物个体。思考：粮食危机威胁着人类的生存，你能想办法培育如图所示的马铃薯番茄植株吗？4提示：采用植物体细胞杂交技术，可以获得地上结番茄、地下结马铃薯的植物，提高立体产量。2.杂交过程3.获得原生质体酶解法：植物细胞放在含有纤维素酶、果胶酶的无菌混合酶液中消化数小时，将细胞壁分解，得到原生质体。4.诱导原生质体融合(1)过程：原生质体融合包括细胞膜融合细胞质融合细胞核融合。(
7、2)方法物理法：如振动、电刺激等。化学法：聚乙二醇能够使原生质体紧密接触，导致细胞膜融合。活学活用下列关于动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是( )A.诱导融合的方法完全相同B.所用的技术手段完全相同C.所采用的原理完全相同D.都能形成杂种细胞解析 解答此题需从以下几方面入手分析：首先，两种细胞工程技术中都要进行细胞融合，融合的技术基本相同，但不能说完全相同；第二，除动物细胞的融合常用灭活的病毒作诱导剂外，其他诱导方法二者基本相同；第三，二者采用的原理基本相同，动物细胞融合的5原理是细胞膜的流动性，最终形成的是杂种细胞，植物体细胞杂交的原理是细胞的全能性和细胞膜的流动性，最终由杂种细
8、胞形成杂种植株。答案 D归纳总结1.植物体细胞杂交技术(1)定义将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。(2)原理细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。(3)过程(如下图所示)(4)诱导融合方法物理方法：离心、振动、电刺激。化学方法：聚乙二醇(PEG)。(5)与植物体细胞杂交过程有关的几个问题植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植株的方法。由此可以看出，植物体细胞杂交包括植物细胞融合和植物组织培养两方面。其生殖方式为无性生殖。植物体细胞融合的实质是不同植物体细胞的原生质体相融合。植物体细胞融合的障碍是细胞
9、外的细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解掉。形成融合细胞的类型：体细胞融合成功以后，既有 AB 型杂种细胞，又能形成 AA 型和 BB型两种融合细胞，但只有 AB 型细胞是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。植物体细胞杂交育种的优点和局限性优点：植物体细胞杂交的最大突破是克服了远缘杂交不亲和的种间或属间障碍。局限性：由于目前仍有许多理论和技术问题没有解决，不能让杂种植株按照人们的需要表现出亲代的优良性状。62.动物细胞杂交(1)含义动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞
10、，称为杂交细胞。(2)原理细胞膜的流动性。(3)动物细胞融合的过程Error! 多核体 杂种细胞 灭 活 的 病 毒 或 化 学 融 合 剂(4)诱导融合的方法物理法：离心、振动、电刺激。 化学法：聚乙二醇(PEG)。生物法：灭活的病毒(动物细胞融合特有的促融剂)，灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。(5)应用动物细胞融合最重要的用途是制备单克隆抗体。迄今为止，已经实现了人鼠、人猴、人蛙等种间个体的细胞杂交，获得杂交细胞，但尚未获得杂种动物。3.植物体细胞杂交和动物细胞杂交的比较(见下表)比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞杂交原理 细胞膜的流动性
11、、细胞的全能性 细胞膜的流动性细胞融合前的处理去除细胞壁后诱导原生质体融合 使细胞分散后诱导细胞融合诱导手段离心、电刺激、振动、聚乙二醇等诱导离心、电刺激、振动、聚乙二醇等诱导，还有灭活的病毒诱导用途克服远缘杂交不亲和障碍，获得杂种植株制备单克隆抗体的技术之一共同点 都能产生杂种细胞4.生物育种技术比较技术 原理 优点 缺点诱变育种 基因突变提高生物变异的频率，可大幅度改良某些性状，缩短育种进程盲目性大，需大量处理实验材料杂交育种 基因重组使位于不同个体的优良性状集中于一个个体周期长，难以克服远缘杂交不亲和的障碍7单倍体育种 染色体变异获得个体均为纯种，明显缩短育种年限 技术复杂，需要与杂交育
12、种配合多倍体育种 染色体变异器官大，提高产量和某些营养成分含量适用于植物，动物方面难以开展基因工程育种分子遗传学原理打破物种界限，定向地改造生物遗传性状易造成基因污染细胞工程育种细胞生物学和分子生物学原理克服远缘杂交不亲和的障碍；扩大了用于杂交的亲本组合范围；定向改造生物遗传性状不能按人们的需要表现出亲代的优良性状知识点 3 乳腺生物反应器知识梳理1.优点产量高；质量好；成本低；易提取。2.操作过程用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。为了将目标产品在奶中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子构建
13、成表达载体。操作过程大致归纳为：获取目的基因(例如血清白蛋白基因)构建基因表达载体(在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子)显微注射导入哺乳动物受精卵中形成胚胎将胚胎送入母体发育成转基因动物(只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达)。3.缺点只能是雌性个体在泌乳期时才能应用。4.成果已在乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和 抗胰蛋白酶等重要医药产品。活学活用乳腺生物反应器可用于( )A.动物抗病育种 B.生产药用蛋白C.治疗人类疾病 D.分泌大量乳汁解析 乳腺生物反应器是让某些特定基因在哺乳动物体内表达，使这些哺乳动物的乳汁中含有人类所需要的物质，如激素、抗体和酶类。答案
14、B随堂练习巩固1.下列关于转基因植物的叙述，正确的是( )8A.转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B.转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达D.如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题解析 若把抗除草剂基因导入油菜的细胞核中，则会在减数分裂时进入配子，然后随花粉进入环境。抗虫植物会对捕食它的昆虫群体进行自然选择，导致昆虫群体抗性基因频率增加。条件允许时，动物基因同样可以在植物体内表达，在修饰和改造后也可以在原核生物体内表达。转基因生物的外源基因不管是来源于自然界还是由人工合成，都可能存在安全性问题。 答案 A2.采
15、用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是( )将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的 DNA 序列与质粒重组导入细菌，用该细菌感染棉花体细胞，再进行组织培养 将编码毒素蛋白的 DNA 序列与质粒重组，注射到棉花子房，并进入受精卵A. B. C. D.解析 将目的基因导入受体细胞的时候，是通过限制酶和 DNA 连接酶将目的基因和运载体结合起来，然后导入受体细胞的。将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中和将编码毒素蛋白的DNA 序列注射到棉受精卵中是不对的，没有载体的帮助，它们不能表达。显微注射法是将目的基因导入动物细胞常用的方法。答
16、案 C3.植物体细胞杂交过程是( )A.用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株D.通过以上三者来完成解析 植物体细胞杂交过程实际上是不同植物体细胞原生质体融合，融合后形成的杂种细胞进一步经组织培养形成杂种植株的过程。答案 D4.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是( )A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁B.细胞壁使原生质体失去活力C.细胞壁阻碍了原生质体的融合D.细胞壁不是原生质的组成部分解析 细胞壁阻碍了植物体细胞的杂交，所以在细胞工程中首先就要去掉细胞壁，分离出9有活力的原生质体。答案 C
17、5.世界上培育的第一种转基因植物和我国政府批准大面积种植的第一种转基因植物分别是( )A.抗玉米螟转基因玉米和转基因金大米B.转基因金大米和转基因油菜C.转基因烟草和转基因抗虫棉D.抗除草剂大豆和转基因抗虫棉解析 世界上培育的第一种转基因植物是转基因烟草，我国政府批准大面积种植的第一种转基因植物是转基因抗虫棉。答案 C6.下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是( )A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B.人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D.一次给受体母羊植入多个胚胎可增加双胞胎和多胞胎的比例解析 进行胚胎分
18、割要用桑椹胚或囊胚期的胚胎。答案 B7.(2015课标，40)HIV 属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：(1)用基因工程方法制备 HIV 的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取 HIV 中的_，以其作为模板，在_的作用下合成_，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是_，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的 HIV，检测的原理是_。(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是 HIV 主要感染和破坏了患者的部分_细
19、胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。(4)人的免疫系统有_癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。 解析 (1)HIV 的遗传物质是 RNA，RNA 可在逆转录酶的作用下合成 DNA。(2)抗原(目的蛋白)注入机体内可刺激机体免疫细胞的增殖、分化并合成相应的分泌蛋白抗体。该抗体可以与目的蛋白(HIV 蛋白)特异性结合，即发生抗原抗体反应，可用于 HIV 的检测。(3)HIV主要侵染人体的 T 淋巴细胞，使患者的免疫力降低。(4)人体免疫系统有防卫、监控和清除功能，能监控和清除体内癌变的细胞。10答案 (1)RNA 逆转录酶 cDNA(或 DNA) (2)抗体 抗原抗体特异性结合
20、 (3)T(或 T 淋巴) (4)监控和清除课时作业达标一、选择题1.转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是( )A.维持棉田物种的多样性B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度C.使食虫鸟有虫可食D.维持棉田生态系统的能量流动解析 在大田中种植转基因抗虫棉时间久了，会引起害虫对药性抵抗力提高，而且随着时间的推移，有抗药性的害虫数量会越来越多，且抗性程度越来越高。在大田中间隔种植少量非转基因的棉花，可以减缓害虫抗性基因频率增加的速度。答案 B2.转基因耐贮藏番茄的作用机理是( )A.抑制生长素
21、的合成B.抑制代谢，使代谢减弱C.抑制细胞呼吸D.封闭乙烯合成途径中的关键酶基因解析 乙烯能促进果实成熟，封闭乙烯合成途径中的关键酶基因有利于番茄的贮藏。答案 D3.下列关于转基因生物引发的安全性问题的叙述，错误的是( )A.转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全B.转基因生物引发的安全性问题的原因之一是外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的C.转基因生物引发的安全性问题是无法弥补的D.转基因生物有可能造成安全性问题，但不能一概而论解析 我们要辩证地看问题，对于转基因生物引发的安全性问题有些是可以弥补的。转基因生物引发的安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面，
22、可能产生这些安全隐患的原因有：由于科学发展水平的限制，目前科学家对基因的结构、基因的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限；转移的基因虽然是功能已知的基因，但是不少却是异种生物的基因；而且外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。答案 C4.1993 年我国科学工作者成功培育了抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因的来源是( )11A.普通棉花的基因突变B.棉铃虫变异形成的致死基因C.寄生在棉铃虫体内的线虫D.苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因解析 我国科学家培育成功的抗棉铃虫的转基因抗虫棉的抗虫基因是从原核生物苏云金芽孢杆菌体内提取出来的。答案 D5.下列关于转基因植物的叙述，不正确的是( )A
23、.受体细胞用植物的受精卵或体细胞均可B.此过程中要用到植物组织培养技术 C.很多转基因植物都是通过农杆菌转化法培育出来的D.只有整个重组 Ti 质粒完整地嵌插到植物细胞的染色体 DNA 上，转化才能成功解析 只有转基因植物表达出了目的基因控制的性状，转化才算成功。答案 D6.植物体细胞杂交是利用不同物种的两个细胞融合成一个杂种细胞的过程。该过程是指( )A.不同植物的精子与卵细胞的融合B.不同植物的原生质体的融合C.完整的两个体细胞的融合D.植物花粉细胞的两两融合解析 植物体细胞杂交是不同植物的原生质体融合为一个杂种细胞的过程。精卵结合过程为受精作用，花粉细胞不是体细胞。答案 B7.植物体细胞
24、杂交能解决不同种植物之间由于生殖隔离而不能进行有性杂交的问题。植物体细胞杂交过程不涉及( )A.使用限制性内切酶B.使用纤维素酶和果胶酶C.诱导两种不同的细胞融合D.选择利于杂种细胞分裂和分化的培养基解析 植物体细胞杂交先要获取不同植物的体细胞，然后促使其融合，最后将杂种细胞培育成植物体。限制性内切酶主要用于基因工程。答案 A8.要获得一个杂种植株，下列步骤正确的是( )A.分离原生质体诱导原生质体融合组织培养得到杂种植株B.分离原生质体原生质体融合杂种植株12C.获取细胞原生质融合组织培养杂种植株D.获取细胞原生质直接融合组织培养解析 要获得一个杂种植株，首先要分离得到原生质体，再诱导其融合
25、，然后通过组织培养获得。答案 A9.植物体细胞杂交尚未解决的问题是( )A.去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B.将杂种细胞培育成植株C.让杂种植物按照人们的需要表现出亲代的优良性状D.培育属间杂种植物答案 C10.植物细胞工程中，当原生质体融合成一个细胞后，需要诱导出细胞壁，参与这一过程的细胞器是( )A.内质网、高尔基体 B.线粒体、叶绿体C.线粒体、内质网 D.线粒体、高尔基体解析 细胞壁的形成与线粒体、高尔基体有关。答案 D11.为获得性状优良的作物新品种，下列问题不是体细胞杂交时必须考虑的是( )A.亲本细胞间的生殖隔离B.杂种细胞愈伤组织的诱导和再分化C.亲本细胞融合方法D.选择具
26、有优良性状的亲本类型解析 植物细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍，实现种间的基因交流。因此，两个物种的植物杂交，传统有性杂交虽然不可能进行，但植物细胞杂交却可以实现。故选 A。答案 A12.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有 11 个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图。有关叙述正确的是( )A.过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B.多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白13C.过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D.应用 DNA 探针技术，可以检测转基
27、因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析 过程获得的目的基因已不含非编码区和内含子，因此不能用于比目鱼基因组测序，A 项错误；导入农杆菌是为了扩增和更易导入番茄细胞，C 项错误；DNA 探针技术不能检测基因是否完全表达，D 项错误。答案 B13.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是( )A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D.丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内解析 体外受精技术首先要进行精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养，在此过程中
28、为了让雌性动物排出更多的卵母细胞，甲过程应为对雌性动物注射促性腺激素让其超数排卵，乙过程是促进其完成体外受精，丙过程是早期胚胎培养过程，丁过程是在母体内完成胚胎发育全过程，A 项正确；B 项错误；乙过程在专用获能培养液或受精溶液中进行，而丙过程是细胞培养过程，所以培养液的成分有所不同，C 项错误；早期胚胎移植到与供体处于同期发情状态的代孕母体内即可，D 项错误。答案 A二、非选择题14.下图为植物体细胞杂交示意图，请据图回答下列问题。(1)图中完成植物体细胞融合的过程是_(填编号)。(2)图中过程是_，过程是_，过程合称_。(3)图中过程用到的酶是_，作用的结果是形成_，之所以使用它们是要除去
29、_，除去的原因是_。(4)在过程中，常用的化学诱导剂是_，常用的物理方法是_。若在容器中放置若干 a、b 结构，诱导完成且假设所有细胞都发生了融合，然后经过程，形成的 d 细14胞的类型有_种(这里仅考虑 2 个原生质体的相互融合)，从中选出_进行培养。(5)c 细胞的状态是_。(6)e 称为_。f 称为_，该植株具有_。(7)这一技术的优点是_。答案 (1) (2)脱分化 再分化 植物组织培养 (3)纤维素酶和果胶酶 原生质体 细胞壁 细胞壁阻碍原生质体的融合 (4)聚乙二醇 振动、电刺激 3 杂种细胞 (5)正在进行原生质体融合 (6)愈伤组织 杂种植株 双亲性状 (7)能够克服远缘杂交不
30、亲和的障碍15.阅读下列资料，回答有关问题。 通过基因改良，科学家培育出保鲜时间更长的番茄，不受除草剂影响的农作物和生长更快的鱼。实验室正在培养基因工程昆虫。这种生物技术昆虫含有水母基因的粉红色棉铃虫蛾的首次实地放飞计划将要进行。水母基因使这种幼虫能够发出荧光，使科学家更容易跟踪及监视其行为。科学家们已做好下一步的准备：对转基因棉铃虫进行放飞实验。这种蛾被棉农称为“终结者” ，它没有繁殖能力，但仍具有与野生昆虫相同的交配能力。目的是让它与野生昆虫交配，使野生蛾无法繁殖。(1)水母基因导入棉铃虫蛾体内后，其表达效果是_。在此性状表达过程中，实质上是有相应蛋白质的合成，这一事实表明不同生物共用一套
31、_，这为_提供了又一证据。(2)在培育转基因蛾的基本操作中，所用基因的“剪刀”是_，基因的“针线”是_，基因的“运载工具”是_。(3)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是_和_。解析 利用基因工程的方法把水母的基因拼接到运载体上，导入棉铃虫蛾的体内，使棉铃虫能发光，便于跟踪。而且使棉铃虫不能繁殖，但能交配，使后代不能繁殖。杂交育种、诱变育种不能定向改变生物的遗传性状，而且性状稳定慢。基因工程能定向改变生物的遗传性状，使性状稳定快。答案 (1)使棉铃虫蛾的幼虫能够发出荧光，失去繁殖能力 遗传密码 生物进化 (2)限制性内切酶 DNA 连接酶 运载体 (3)定向改变生物遗
32、传性状 性状稳定快16.有甲、乙两个烟草品种(2 n48)，其基因型分别为 aaBB 和 AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于 800 lx 时都不能生长。这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa 和 bb)作用的结果。 取甲、乙两品种的花粉分别离体培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，诱导使之融合，再诱导产生细胞团。然后，放到大于15800 lx 的光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题。(1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为_和_。(2)将叶肉细胞制成原生质体时，使用_去除细胞壁。(3)在细胞融合技术中，常用的促融剂是
33、_。(4)细胞融合后诱导产生的细胞团叫_。(5)在大于 800 lx 光照下培养，有_种细胞团不能分化(这里只考虑两个原生质体的相互融合)。能分化的细胞团分化发育成的植株，其染色体条数是_，基因型是_，该植株自交后代中，在大于 800 lx 的光照下，出现不能生长的植株的概率是_。解析 本题综合考查了单倍体育种和细胞融合技术以及基因的分离和自由组合定律。在只考虑两个原生质体相互融合的情况下，任意两个原生质体(aB 与 aB、Ab 与 Ab、aB 与 Ab)融合后的细胞的基因型可能为 aaBB、AAbb 和 AaBb，其中基因型为 aaBB 和 AAbb 的细胞团在大于 800 lx 的光照下培
34、养时不能分化；基因型为 AaBb 的细胞团则分化发育成植株，该植株为二倍体(2 n48)。基因型为 AaBb 的植株自交后代中，在大于 800 lx 的光照下不能生长的植株即含有一对及一对以上隐性基因(aaB 、A bb 和 aabb)的植株，其出现的概率为1/43/43/41/41/41/47/16。答案 (1)aB Ab (2)纤维素酶和果胶酶 (3)聚乙二醇 (4)愈伤组织 (5)两 48 AaBb 7/1617.野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。据图分析回答问题。(1)过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解， 其中“酶解”所用的酶应该包括_。(2)过程需要用到聚乙二醇(PEG)，其目的是_。(3)请用文字和箭头表示出技术过程的实验流程：_。由此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能，这是_的表现。(4)请说明运用此植物体细胞杂交法的最大好处：_。答案 (1)纤维素酶和果胶酶 (2)诱导原生质体融合16(3)融合细胞 愈伤组织 幼苗 植物细胞具有全能性 (4)可使本来存在着生殖 脱 分 化 再 分 化 隔离的物种进行杂交，培育出兼有两物种品质的优良物种或克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍。
