一、疑難解析
1．植物細(xì)胞為什么能表現(xiàn)出全能性？
植物細(xì)胞全能性的基本含義是：植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。
2．在生物體內(nèi)為什么細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，而是分化為不同的組織或器官呢?
是因?yàn)榛蛟谔囟ǹ臻g和時(shí)間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期，生物體不同部位的細(xì)胞表達(dá)的基因是不同的，合成的蛋白質(zhì)也不一樣，從而形成了不同的組織和器官。植物細(xì)胞的全能性表達(dá)的條件：離體條件、有一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件。
3．在植物組培過(guò)程中，為什么要進(jìn)行一系列的消毒，滅菌，并且要求無(wú)菌操作？
排除雜菌污染，避免微生物與外植體競(jìng)爭(zhēng)，更重要的是微生物會(huì)產(chǎn)生毒素，危害培養(yǎng)物的生長(zhǎng)甚至導(dǎo)致外植體死亡。
4．植物組培的培養(yǎng)基為什么用蔗糖？
在“植物的克隆”一節(jié)中涉及植物組織培養(yǎng)技術(shù)，在該技術(shù)中所用培養(yǎng)基的需要有適量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中含有蔗糖，而不是葡萄糖，原因?yàn)楹?
選用蔗糖主要從以下幾個(gè)方面考慮的：
①提供碳源，高壓滅菌的蔗糖優(yōu)于過(guò)濾滅菌的葡萄糖。因?yàn)楦邏簻缇苁拐崽撬鉃楦鼙挥行Ю玫奶欠�。如果糖等�?/p>
②誘導(dǎo)作用，在培養(yǎng)基成分中，增加生長(zhǎng)素的濃度，導(dǎo)致木質(zhì)部形成，增加蔗糖濃度則導(dǎo)致韌皮部形成。當(dāng)生長(zhǎng)素水平恒定時(shí)，2％蔗糖使分化出的全部是木質(zhì)部，4％蔗糖使分化出的幾乎全部是韌皮部，3％蔗糖則可以分化出兩者。所以，生長(zhǎng)素和蔗糖濃度決定愈傷組織中維管束的類(lèi)型與數(shù)量。因此，在植物組培中要選用蔗糖而不選用葡萄糖。
③同樣作為碳源物質(zhì)為植物細(xì)胞提供能量來(lái)源，蔗糖較葡萄糖能更好地調(diào)節(jié)培養(yǎng)基內(nèi)的滲透壓。配制相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的培養(yǎng)基，蔗糖形成的滲透壓要明顯低于葡萄糖，因此，若采用葡萄糖作為碳源，易使植物細(xì)胞脫水而生長(zhǎng)不良。同時(shí)，植物細(xì)胞吸收蔗糖的速率要明顯慢于吸收葡萄糖的速率，所以蔗糖形成的滲透壓可相對(duì)長(zhǎng)期的保持穩(wěn)定。
④植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，要時(shí)刻注意防止培養(yǎng)基受到微生物的污染。微生物生長(zhǎng)所需的碳源最常用的是葡萄糖，一般很少利用蔗糖。因此，采用蔗糖作為培養(yǎng)基的碳源，可一定程度上減少微生物的污染。
5．為什么誘導(dǎo)愈傷組織發(fā)生的過(guò)程中應(yīng)避光培養(yǎng)？而在胚狀體分化成植株過(guò)程中需要光？
對(duì)于植物組織培養(yǎng)來(lái)說(shuō)，光照條件非常重要，包括光照強(qiáng)度、時(shí)間和波長(zhǎng)。但在由高度分化的組織形成愈傷組織的誘導(dǎo)階段往往要暗培養(yǎng)，而在分化形成試管苗的再生的過(guò)程中一定要有光照。誘導(dǎo)形成愈傷組織階段的暗培養(yǎng)有利于細(xì)胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織，如果在光照條件下容易分化產(chǎn)生維管等組織，不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。由愈傷組織經(jīng)細(xì)胞有絲分裂和分化形成試管苗的過(guò)程中需要光照，原因是葉中葉綠素的合成需要光照條件，實(shí)現(xiàn)由異養(yǎng)→自養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。
6．為什么“番茄—馬鈴薯”超級(jí)雜種植株沒(méi)有如科學(xué)家所想像的那樣 高中化學(xué)，地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯？
生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。
7．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的“代”指的是什么？
在“動(dòng)物的克隆”一節(jié)中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)提到“代”。很容易把“代”與“細(xì)胞分裂次數(shù)”等同。而實(shí)際上，培養(yǎng)細(xì)胞的“一代”指從把細(xì)胞接種到培養(yǎng)瓶至分離再培養(yǎng)的一段期間，與細(xì)胞世代或增殖不同。在“一代”中，細(xì)胞并不只是分裂一次，一般分裂3—6次。
8．細(xì)胞系和細(xì)胞株有什么區(qū)別？
細(xì)胞系指可連續(xù)傳代的細(xì)胞。原代培養(yǎng)物在首次傳代時(shí)就成為細(xì)胞系，能連續(xù)培養(yǎng)下去的細(xì)胞系稱(chēng)為連續(xù)細(xì)胞系，不能連續(xù)培養(yǎng)下去的細(xì)胞系稱(chēng)為有限細(xì)胞系。通過(guò)一定的選擇和純化方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞稱(chēng)為細(xì)胞株�？梢赃B續(xù)多次傳代的細(xì)胞株稱(chēng)為連續(xù)細(xì)胞株，可傳代次數(shù)有限的細(xì)胞株稱(chēng)為有限細(xì)胞株。所以細(xì)胞系是泛指可傳代的細(xì)胞，細(xì)胞株是具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系。
9． 為什么細(xì)胞融合過(guò)程中使用的病毒需要滅活？
不滅活的話(huà)會(huì)感染細(xì)胞，而不能誘導(dǎo)細(xì)胞融合。
10． 動(dòng)物難以克隆的根本原因？
在動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，分化的結(jié)果使得細(xì)胞在形態(tài)和功能上高度特化，基因表達(dá)的調(diào)控使得細(xì)胞中合成了專(zhuān)一的蛋白質(zhì)。特化細(xì)胞的細(xì)胞核中物種基因組完整，具有全能性，但是基因組中的基因并不同時(shí)進(jìn)行活動(dòng)，一類(lèi)基因是維持生存的；另一類(lèi)基因隨著組織器官和發(fā)育階段不同而選擇性表達(dá)。動(dòng)物的體細(xì)胞的基因組中基因的活動(dòng)并不完全，不能像受精卵那樣發(fā)揮細(xì)胞的全能性。
二、易錯(cuò)題例析
1.以下不能說(shuō)明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是
A．菊花花瓣細(xì)胞培育出菊花新植株 B．紫色糯性玉米種子培育出植株
C．轉(zhuǎn)入抗蟲(chóng)基因的棉花細(xì)胞培育出植株 D．番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株
解析：植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因，從理論上講，生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。A、C、D都有細(xì)胞→個(gè)體的植物組織培養(yǎng)過(guò)程，B中的紫色玉米種子已經(jīng)是一個(gè)個(gè)體，所以不能它不能說(shuō)明細(xì)胞全能性。
答案：B
2.玉米是一種重要的農(nóng)作物，為了提高玉米的產(chǎn)量，科學(xué)家在玉米育種中和栽培中作了大量的研究。如圖是關(guān)于玉米培養(yǎng)的過(guò)程，據(jù)圖判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ �。�
A．從繁殖原理上分析，A→D屬于無(wú)性生殖
B．植株D和G中的染色體組數(shù)不同
C．E→G不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性
D．E→F過(guò)程中獲得的植株一般沒(méi)有直接的使用價(jià)值即應(yīng)用于大田生產(chǎn)。
解析：A→D過(guò)程為植物組織培養(yǎng)過(guò)程，屬于無(wú)性生殖；植株D為正常玉米植株，而G是為花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株，其染色體組數(shù)為正常玉米植株的一半，花藥離體培養(yǎng)成單倍體植株也體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，由于單倍體植物長(zhǎng)的弱小，高度不孕，所以其在大田生產(chǎn)中一般沒(méi)有直接使用價(jià)值。
答案：C
3.在下列各種細(xì)胞工程技術(shù)培育生物新產(chǎn)品，操作過(guò)程中不可能形成愈傷組織的技術(shù)是
A．細(xì)胞和組織培養(yǎng) B．植物細(xì)胞融合 C．動(dòng)物克隆 D．細(xì)胞核移植
解析：愈傷組織是指植物細(xì)胞在組織培養(yǎng)過(guò)程中形成的一種排列疏松而無(wú)規(guī)則的無(wú)定形狀態(tài)、高度液泡化的薄壁細(xì)胞，在適宜的條件下，愈傷組織可再分化，形成芽、根，再生成植株。D選項(xiàng)中細(xì)胞核移植也可以是植物細(xì)胞移植，也可以形成愈傷組織。
答案：C
4.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)敘述中正確的是 �。ā 。�
A．細(xì)胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過(guò)渡過(guò)程中
B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)素和動(dòng)物血清等
C．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白
D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前和培養(yǎng)過(guò)程中都要用胰蛋白酶處理
解析：細(xì)胞的癌變一般是在多次傳代培養(yǎng)后才會(huì)發(fā)生，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中不需要加入生長(zhǎng)素，生長(zhǎng)素是植物組織培養(yǎng)中會(huì)使用的植物激素，在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，可以獲得細(xì)胞或者細(xì)胞代謝產(chǎn)物；在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前先要用胰蛋白酶處理使得組織分散成細(xì)胞懸浮液進(jìn)行培養(yǎng)，在傳代過(guò)程也要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞從培養(yǎng)瓶上脫離下來(lái)進(jìn)行分裝。
答案：D
5.下圖所示為農(nóng)作物新品種的育種方式：
（1）圖示育種方式涉及到的生物工程技術(shù)有___________、____________。
（2）②③過(guò)程分別稱(chēng)為_(kāi)_________、____________。
（3）⑤過(guò)程中常用的運(yùn)載體是_______。⑤過(guò)程表示的基因操作步驟是__________、___________。
（4）上述育種與傳統(tǒng)雜交育種相比，具有的突出優(yōu)點(diǎn)是__________。
解析：解答該題需要從圖解中分析出包含的育種方式，在該圖解中，涉及到轉(zhuǎn)基因技術(shù)和植物體細(xì)胞雜交，另外還涉及到植物組織培養(yǎng)的過(guò)程，植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化的過(guò)程。
答案：（1）基因工程、植物體細(xì)胞雜交；（2）脫分化、再分化；（3）質(zhì)粒 目的基因和運(yùn)載體結(jié)合 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；（4）實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的定向改變、克服了遠(yuǎn)源雜交不親積的障礙（和周期短）
6.葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過(guò)程可以用以下圖解簡(jiǎn)單表示。
(1) 圖解中“酶解”所用的酶應(yīng)該包括 和 。
(2) DPD培養(yǎng)基的成分中，除了各種營(yíng)養(yǎng)成分外，還必須含有 、 才能獲得愈傷組織。
(3) 獲得原生質(zhì)體后，需要對(duì)其活力進(jìn)行檢查，下列哪些實(shí)驗(yàn)最合適
A．觀(guān)察原生質(zhì)體的結(jié)構(gòu)是否完整 B．觀(guān)察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng) C． 觀(guān)察細(xì)胞有絲分裂
(4) 一般在培養(yǎng)基上培養(yǎng)24～48小時(shí)后，大部分原生質(zhì)體已再生出細(xì)胞壁�？梢匀樱�25％蔗糖溶液以及其他用具，通過(guò) 實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否已經(jīng)再生。
解析：該題圖解為植物原生質(zhì)體培養(yǎng)的過(guò)程，在獲得植物原生質(zhì)體時(shí)，需要用纖維素酶和果膠酶專(zhuān)一性處理破壞細(xì)胞壁；在培養(yǎng)基中需要加入合適的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，另外，還要加入一定比例的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素才能誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織；細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的情況可以反映細(xì)胞的活力；只有含有細(xì)胞壁的活細(xì)胞才會(huì)在25%蔗糖溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離和復(fù)原。
答案：(1)纖維素酶和果膠酶 (2)生長(zhǎng)素 細(xì)胞分裂素 (3)B (4)植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原
7.某研究小組進(jìn)行藥物試驗(yàn)時(shí)，以動(dòng)物肝細(xì)胞為材料，測(cè)定藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性。供培養(yǎng)的細(xì)胞有甲、乙兩種，甲細(xì)胞為肝腫瘤細(xì)胞，乙細(xì)胞為正常肝細(xì)胞。
請(qǐng)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問(wèn)題：
（1）將數(shù)量相等的甲細(xì)胞和乙細(xì)胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其它培養(yǎng)條件均相同。一段時(shí)間后，觀(guān)察到甲細(xì)胞數(shù)量比乙細(xì)胞數(shù)量__________。
（2）在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是___________。細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是____________________________。
（3）在兩種細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中，當(dāng)乙細(xì)胞鋪滿(mǎn)瓶壁時(shí)，其生長(zhǎng)____________。藥物試驗(yàn)需要大量細(xì)胞，兩種細(xì)胞頻繁傳代，甲細(xì)胞比乙細(xì)胞可以傳代的次數(shù)更_______。若用動(dòng)物的肝臟組織塊制備肝細(xì)胞懸液，需用___________消化處理。
（4）為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的_____________。
（5）已知癌細(xì)胞X過(guò)量表達(dá)與肝腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，要試驗(yàn)一種抗腫瘤藥物Y對(duì)甲細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，可將甲細(xì)胞分為A．B兩組，A組細(xì)胞培養(yǎng)液中加入___________，B組細(xì)胞培養(yǎng)液中加入無(wú)菌生理鹽水，經(jīng)培養(yǎng)后，從A．B兩組收集等量細(xì)胞，通過(guò)分別檢測(cè)X基因在A．B兩組細(xì)胞中的________或_______合成水平的差異，確定Y的藥效。
解析：肝腫瘤細(xì)胞壁正常肝細(xì)胞的分裂能力強(qiáng)，細(xì)胞周期短，在其他條件相同時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的子代細(xì)胞多，在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程中，需要加入適宜血清可以補(bǔ)充培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)，而5%CO2的作用可以起到緩沖物質(zhì)作用，維持培養(yǎng)液pH；正常動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)是存在接觸抑制現(xiàn)象，當(dāng)鋪滿(mǎn)瓶壁時(shí)就停止生長(zhǎng)，腫瘤細(xì)胞則沒(méi)有接觸抑制現(xiàn)象，而且可以更多次的進(jìn)行傳代；培養(yǎng)瓶中加入抗生素可以抑制細(xì)菌的活動(dòng)；（5）中要設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是要實(shí)驗(yàn)抗腫瘤藥物Y對(duì)甲細(xì)胞生長(zhǎng)的影響，所以A、B兩組肯定是一組加入Y，一組不加；而腫瘤細(xì)胞與一般細(xì)胞之間的在合成水平上的差異在于腫瘤細(xì)胞會(huì)合成較多的蛋白質(zhì)，同時(shí)也會(huì)形成較多的mRNA。
答案：（1）多（2）血清可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì) 維持培養(yǎng)液pH（3）停止 多 胰蛋白酶（4）抗生素 （5）Y mRNA 蛋白質(zhì)
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/87238.html
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