Question

11．根據細胞全能性理論，運用現代生物技術對生物進行無性生殖在生產上具有重大的意義．請回答下列有關問題：
（1）為保持某觀賞植物優良的遺傳性狀，某科技小組利用植物組織培養技術來進行繁殖．他們將該植物的花芽分別培養在含有不同比例的吲哚乙酸和細胞分裂素的培養基中，得到的花芽生長狀況如下表：

	A組	B組	C組	D組	E組
吲哚乙酸	0	3ppm	3ppm	0.03ppm	0
細胞分裂素	0	0.2ppm	0.002ppm	1.0ppm	0.2ppm
花芽生長狀況	仍是組織切塊	形成愈傷組織	愈傷組織 分化出根	愈傷組織 分化出新芽	稍生長

①在此過程中能實現脫分化的花芽是BCD組．
②從實驗結果可看出：吲哚乙酸和細胞分裂素是實驗中的二種重要物質．其中，新芽形成必須的條件是細胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度．
（2）某研究所利用克隆等技術來進行繁殖優質奶牛．他們從母牛A的體細胞中提取出細胞核，并移入去除細胞核的母牛B的成熟卵細胞中，在電脈沖的刺激下相互融合，并通過培養形成早期胚胎，再將該胚胎移植到母牛C的子宮內繼續培養，最后獲得了成功．請回答：
①從根本上說，該實驗成功的一個重要前提是母牛A的體細胞核中含有形成完整新個體所需的全套遺傳信息，最后由母牛C產下的牛犢的性別是雌性．該實驗中，雜合的細胞必須經電脈沖刺激才能相互融合，才能進行分裂，而在人工授精中，則需要對采集的精子進行獲能處理，才能使精子具有活力，才能完成受精作用．
②若想快速獲得多個與母牛A的性狀相同的新個體，則要采用胚胎分割技術處理，然后再進行胚胎移植．若將人的一個胰島素基因導入到母牛A的卵細胞中，實驗中必須使用到的工具酶是限制性核酸內切酶和DNA連接酶；若該基因已成功導入細胞核中并定位在一條染色體上，則受精后形成的新個體達到性成熟并與一普通公牛交配，在它們產生的后代中，體細胞中含有人胰島素基因的個體出現的概率為$\frac{1}{2}$．

Answer 1

分析 1、分析表格：適宜濃度的吲哚乙酸和細胞分裂素有助于愈傷組織的形成，細胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度有助于愈傷組織生芽，細胞分裂素的濃度小于吲哚乙酸的濃度有助于愈傷組織生根，而在培養形成完整新個體過程中的不同培養期，對它們的調控關鍵是恰當調控好培養基中細胞分裂素與吲哚乙酸的濃度和它們的比例．
2、基因工程的工具：
（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．
（2）DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（3）運載體：常用的運載體：質粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒．
3、胚胎分割的特點：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質，胚胎分割可以看做動物無性繁殖或克隆的方法之一．

解答 解：（1）①看圖可知：在此過程中能實現脫分化的花芽的是BCD三組．
②從實驗結果可看出：吲哚乙酸和細胞分裂素是實驗中的二種重要物質．其中，新芽形成必須的條件是細胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度；而在培養形成完整新個體過程中的不同培養期，對它們的調控關鍵是恰當調控好培養基中細胞分裂素與吲哚乙酸的濃度和它們的比例．
（2）①遺傳物質DNA主要分布在細胞核中，所以母牛A的體細胞核中含有形成完整新個體所需的全套遺傳信息．由于細胞核來自母牛A，所以最后由母牛C產下的牛犢的性別是雌性．在人工授精中，則需要對采集的精子進行獲能處理，才能使精子具有活力，才能完成受精作用．
②來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質，因此要想快速獲得較多與母牛A的性狀相同的新個體，應采用胚胎分割技術進行處理，然后再進行胚胎移植．若將人的一個胰島素基因導入到母牛A的卵細胞中需要采用基因工程技術，且將目的基因導入受體細胞前需要構建基因表達載體，即先用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA和運載體，其次用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組DNA分子．由于將人的一個胰島素基因導入到母牛A的卵細胞核中并定位在一條染色體上，所以在減數分裂產生卵細胞過程中，基因隨同源染色體的分離而分開，只有一半的卵細胞中含有人的胰島素基因，因此，新個體達到性成熟并與一普通公牛交配，在它們產生的后代中，體細胞中含有人胰島素基因的個體出現的概率為$\frac{1}{2}$．
故答案為：
（1）①BCD    ②細胞分裂素的濃度大于吲哚乙酸的濃度
（2）①全套遺傳信息     雌性        獲能
②胚胎分割     限制性核酸內切酶和DNA連接酶    $\frac{1}{2}$

點評 本題結合圖標，綜合考查基因工程、細胞工程和胚胎工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟；識記植物組織培養的過程及條件，能結合圖中信息答題；識記體外受精技術及胚胎移植的基本程序，能結合所學的知識準確答題．