Question

11．根据细胞全能性理论，运用现代生物技术对生物进行无性生殖在生产上具有重大的意义．请回答下列有关问题：
（1）为保持某观赏植物优良的遗传性状，某科技小组利用植物组织培养技术来进行繁殖．他们将该植物的花芽分别培养在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中，得到的花芽生长状况如下表：

	A组	B组	C组	D组	E组
吲哚乙酸	0	3ppm	3ppm	0.03ppm	0
细胞分裂素	0	0.2ppm	0.002ppm	1.0ppm	0.2ppm
花芽生长状况	仍是组织切块	形成愈伤组织	愈伤组织 分化出根	愈伤组织 分化出新芽	稍生长

①在此过程中能实现脱分化的花芽是BCD组．
②从实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的二种重要物质．其中，新芽形成必须的条件是细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度．
（2）某研究所利用克隆等技术来进行繁殖优质奶牛．他们从母牛A的体细胞中提取出细胞核，并移入去除细胞核的母牛B的成熟卵细胞中，在电脉冲的刺激下相互融合，并通过培养形成早期胚胎，再将该胚胎移植到母牛C的子宫内继续培养，最后获得了成功．请回答：
①从根本上说，该实验成功的一个重要前提是母牛A的体细胞核中含有形成完整新个体所需的全套遗传信息，最后由母牛C产下的牛犊的性别是雌性．该实验中，杂合的细胞必须经电脉冲刺激才能相互融合，才能进行分裂，而在人工授精中，则需要对采集的精子进行获能处理，才能使精子具有活力，才能完成受精作用．
②若想快速获得多个与母牛A的性状相同的新个体，则要采用胚胎分割技术处理，然后再进行胚胎移植．若将人的一个胰岛素基因导入到母牛A的卵细胞中，实验中必须使用到的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；若该基因已成功导入细胞核中并定位在一条染色体上，则受精后形成的新个体达到性成熟并与一普通公牛交配，在它们产生的后代中，体细胞中含有人胰岛素基因的个体出现的概率为$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 1、分析表格：适宜浓度的吲哚乙酸和细胞分裂素有助于愈伤组织的形成，细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度有助于愈伤组织生芽，细胞分裂素的浓度小于吲哚乙酸的浓度有助于愈伤组织生根，而在培养形成完整新个体过程中的不同培养期，对它们的调控关键是恰当调控好培养基中细胞分裂素与吲哚乙酸的浓度和它们的比例．
2、基因工程的工具：
（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
3、胚胎分割的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一．

解答 解：（1）①看图可知：在此过程中能实现脱分化的花芽的是BCD三组．
②从实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的二种重要物质．其中，新芽形成必须的条件是细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度；而在培养形成完整新个体过程中的不同培养期，对它们的调控关键是恰当调控好培养基中细胞分裂素与吲哚乙酸的浓度和它们的比例．
（2）①遗传物质DNA主要分布在细胞核中，所以母牛A的体细胞核中含有形成完整新个体所需的全套遗传信息．由于细胞核来自母牛A，所以最后由母牛C产下的牛犊的性别是雌性．在人工授精中，则需要对采集的精子进行获能处理，才能使精子具有活力，才能完成受精作用．
②来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要想快速获得较多与母牛A的性状相同的新个体，应采用胚胎分割技术进行处理，然后再进行胚胎移植．若将人的一个胰岛素基因导入到母牛A的卵细胞中需要采用基因工程技术，且将目的基因导入受体细胞前需要构建基因表达载体，即先用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA和运载体，其次用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．由于将人的一个胰岛素基因导入到母牛A的卵细胞核中并定位在一条染色体上，所以在减数分裂产生卵细胞过程中，基因随同源染色体的分离而分开，只有一半的卵细胞中含有人的胰岛素基因，因此，新个体达到性成熟并与一普通公牛交配，在它们产生的后代中，体细胞中含有人胰岛素基因的个体出现的概率为$\frac{1}{2}$．
故答案为：
（1）①BCD    ②细胞分裂素的浓度大于吲哚乙酸的浓度
（2）①全套遗传信息     雌性        获能
②胚胎分割     限制性核酸内切酶和DNA连接酶    $\frac{1}{2}$

点评 本题结合图标，综合考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤；识记植物组织培养的过程及条件，能结合图中信息答题；识记体外受精技术及胚胎移植的基本程序，能结合所学的知识准确答题．