Question

18．如图所示为培育农作物新品种的过程示意图．请回答问题：

（1）图示育种过程涉及的生物工程技术有基因工程、植物体细胞杂交．（答出两项）
（2）图中①、②分别表示一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒载体的T-DNA、标记基因，通常在外源DNA的首端要有启动子，它是RNA聚合酶 识别和结合的重要部位．
（3）图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条，具体通过哪条途径主要取决于培养基中生长素和细胞分裂素（写激素名称）的浓度配比．用植物组织培养的方法制作的人工种子要用到图中的X胚状体（写结构名称）
（4）若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素，则哪项条件是不需要的？
A．消毒灭菌  B．充足光照  C．适宜温度  D．适宜养料和激素
（5）请根据所学现代生物技术，回答下列问题：
①体外受精时，获能的精子与卵子相遇识别，识别物质基础是糖蛋白．当精子表面和卵细胞膜表面相互接触时，发生了透明带反应，这是防止多精入卵的屏障之一．
②为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出对早期胚胎进行性别鉴定的方法（只需写出名称或简要原理）DNA分子杂交技术（利用基因探针鉴定）、分析胚胎细胞的染色体组型．
③动物“生物反应器”是转基因动物技术中最诱人的部分之一，已知该奶牛培育过程中所用受体细胞为一只雌性奶牛胎儿的成纤维细胞，导入目的基因常用的方法是显微注射法．人们还可以建立生产生长激素的乳房生物反应器，即：科学家将生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，使其生长发育成转基因动物．

Answer 1

分析 分析题图：图示为培育农作物新品种的过程示意图，其中①表示外源DNA片段；②表示质粒上的启动子、终止子和标记基因等；③表示将目的基因导入受体细胞；④表示植物体细胞杂交；⑤表示脱分化过程；⑥⑦表示从愈伤组织到形成完整的新品种植株的两条途径；⑧⑨10表示形成人工种子．
受精作用过程：
a、顶体反应：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠；
b、透明带反应：顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障]；
c、卵黄膜的封闭作用：精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障]；
d、精子尾部脱落，原有核膜破裂形成雄原核，同时卵子完成减二分裂，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，图示育种过程涉及到的生物工程技术有基因工程、植物体细胞杂交技术．
（2）图中①表示Ti质粒上的T-DNA，其可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上；②表示Ti质粒上的标记基因，该基因便于筛选含有目的基因的受体细胞．启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质．
（3）图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条，具体通过哪条途径主要取决于培养基中的生长素和细胞分裂素的浓度配比．人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子．因此，用植物组织培养的方法制作的人工种子，其形成要用到图中的X胚状体．⑩是人工胚乳，其主要作用是提供胚状体发育所需的营养．
（4）愈伤组织不含叶绿体，不能进行光合作用，因此从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素时，不需要充足的光照条件．
（5）①体外受精时，获能的精子与卵子相遇，需通过细胞膜上的糖蛋白识别．当精子表面和卵细胞膜表面相互接触时，精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质，穿越放射冠，
顶体酶可将透明带溶出孔道，精子穿入，在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障]；
②为了确保得到所需性别的试管牛，可以用DNA分子杂交技术（利用基因探针鉴定）、分析胚胎细胞的染色体组型的方法对移植前的胚胎进行性别鉴定．
③受体细胞是动物细胞，用显微注射法导入目的基因．科学家将生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组重组在一起，使其生长发育成转基因动物．可以建立生产生长激素的乳房生物反应器．
故答案为：
（1）基因工程、植物体细胞杂交
（2）T-DNA、标记基因    RNA聚合酶
（3）生长素和细胞分裂素    X胚状体    
（4）B
（5）?获能     糖蛋白       透明带
?DNA分子杂交技术（利用基因探针鉴定）、分析胚胎细胞的染色体组型．
?显微注射法     生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件

点评 题结合培育农作物新品种的过程示意图，考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作步骤及相关细节；识记植物组织培养和植物体细胞杂交的具体过程及应用，能准确判断图中各过程的名称或方法，再结合所学的知识准确答题．