1、选修非选择题强化练一、生物技术实践类1回答泡菜腌制与微生物分离有关的问题:(1)泡菜是利用微生物发酵制成的,为减少泡菜腌制时间,可加入一些陈泡菜汁,这相当于接种已经_的发酵菌,发酵产物含有机酸和_物质等,还有亚硝酸。若以光电比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量,需将制备的待测样液与_发生重氮化反应,产物再与N1萘基乙二胺偶联而显色。(2)现取5 mL上述陈泡菜汁用于测定其中的乳酸菌含量,可采取_方法进行操作:取0.5 mL泡菜汁逐级稀释至105,取104、105稀释液各0.1 mL,分别接种到固体培养基,置于特定环境培养48 h后,菌落计数。若培养结果如下图所示,则5 mL陈泡菜汁中乳酸菌约 _个。(
2、3)除了上述方法之外,还有_和_等方法可用于陈泡菜汁中乳酸菌的计数。答案:(1)扩增/扩大培养醇类对氨基苯磺酸(2)(稀释)涂布分离/涂布7107(3)血细胞计数板计数法比浊法2根据下图,请回答有关问题:(1)若A、B到C的过程为体外受精过程,则对已取得的精子必须先进行_处理,对雌性个体注射促性腺激素,使其_,获取卵母细胞。受精卵经过体外培养,胚胎发育到_可进行胚胎移植。(2)若该过程是制备单克隆抗体的过程,在A、B到C的过程中,A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为能产生抗体的B淋巴细胞,那么C细胞称为_细胞。C细胞中筛选出D细胞的特点是_。从融合细胞中选择出它的方法是在特定的选择性培养基中培养,筛选
3、出该类细胞后还需进行_化培养和_检验获得数量足够的能分泌所需抗体的细胞。解析:(1)受精卵形成前,精子必须先进行获能处理,对雌性个体注射促性腺激素,使其超数排卵,获取卵母细胞;受精卵经过体外培养,胚胎发育到早期胚胎可以进行胚胎移植。(2)A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为B淋巴细胞,经过动物细胞融合形成C细胞,为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖,又能产生特异性抗体;从融合细胞中选择出它的方法是在特定的选择性培养基中培养,筛选出该类细胞后还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选可获得数量足够的能分泌所需抗体的细胞。答案:(1)获能超数排卵早期胚胎(或囊胚)(2)杂交瘤既能无限增殖,又能产生特
4、异性抗体克隆抗体3某实验室开展了对四川泡菜乳酸发酵菌剂的研究,以达到缩短发酵时间,实现工业化生产的目的,请回答下列问题:(1)泡菜微生物的分离和发酵菌剂的制取:将各种泡菜液分别用_稀释104倍后,接着用_法涂布到固体培养基,平板_培养获得单菌落,用接种环挑取_的各种菌落,制作成多种不同菌种组合的复合菌剂。A菌落大培养基pH高B菌落大培养基pH低C菌落小培养基pH高 D菌落小培养基pH低(2)泡菜制作:选多个泡菜坛,用_洗坛内壁两次,将各种处理的蔬菜、盐水、调味剂等加入坛内混合,每坛分别加入等量的一种类型复合菌剂,坛口用水封好,造成_条件,开始腌制。(3)结果分析:一定时间后取出泡菜,通过气味、
5、口感和用_法测定的亚硝酸盐含量等指标综合分析,选择最佳的复合菌剂。解析:(1)微生物分离实验中,样本不能被杂菌污染,所以泡菜液在稀释时需用无菌水处理,并用玻璃刮刀将样液均匀涂布到平板上。平板培养微生物需将平板倒置在恒温培养箱中,否则难以形成单菌落。本实验是对四川泡菜乳酸发酵菌剂进行研究,以达到缩短发酵时间,实现工业化生产的目的,所以应选择生长速度快(菌落大)和产酸能力强(培养基pH低)的微生物。(2)泡菜制作时需防止杂菌污染,所以应用热水洗坛内壁两次,泡菜制作需在无氧条件下进行。(3)泡菜中亚硝酸盐含量的测定使用光电比色法。答案:(1)无菌水涂布分离倒置B(2)热水无氧(3)光电比色4请回答与
6、“果酒及果醋的制作”实验有关的问题:(1)果酒发酵过程中发挥作用的菌种是_,该微生物无氧呼吸的产物是_。(2)果酒发酵过程中,应常拧松瓶盖,目的是_,到发酵的后期,拧开瓶盖的时间间隔应_(填“缩短”或“延长”)。(3)通常利用_检测发酵样液是否有酒精生成。(4)果醋制作过程应选用的菌种为_,制作过程应保持充足的_。解析:(1)酵母菌是果酒发酵时的菌种,酵母菌厌氧呼吸得到酒精和二氧化碳。(2)果酒发酵过程中,拧松瓶盖主要是为了放出二氧化碳。随着发酵的进行,酒精产生量减少,二氧化碳也减少,拧松瓶盖的时间间隔可延长。(3)可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精。(4)果醋制作选用醋化醋杆菌,此过程为需氧发酵,
7、需要氧气。答案:(1)酵母菌酒精和二氧化碳(2)放掉果酒发酵过程中产生的二氧化碳延长(3)酸性重铬酸钾(4)醋化醋杆菌氧气5紫杉醇被称为抗癌药王,获得紫杉醇的传统方法是从红豆杉属植物的树皮中提取,但产量有限,也不利于对濒危红豆杉的保护。科研人员为寻找更多紫杉醇来源,尝试利用植物组织培养技术,从愈伤组织中提取紫杉醇,实验结果如下表:不同外植体形成的愈伤组织中的紫杉醇含量(%,W/W)实验组别培养基中植物生长调节剂的组合与浓度外植体树皮树叶顶端分生组织12 mg/L 2,4D000.00122 mg/L 2,4D0.5 mg/NAA000.00232 mg/L 2,4D05 mg/L LKT0.0
8、040.0270.00441.5 mg/L 2,4D05 mg/L LKT00.0120.00950.5 mg/L 2,4D1 mg/L NAA05 mg/L LKT00.0270.004(1)植物组织培养的原理是_。上述实验结果说明最适合作外植体的是_(A.树皮B树叶C顶端分生组织),经过_(过程)形成愈伤组织。在培养过程中,要不断通入无菌空气的目的是_,不断搅拌的目的是_。(2)通过表格分析,除去外植体的影响,_也影响愈伤组织中紫杉醇含量。解析:(1)植物组织培养是离体的植物组织经培养发育为完整的植株,该技术的原理为植物细胞具有全能性。分析表中数据可知,树叶作外植体时,愈伤组织中紫杉醇的含
9、量最高,因此树叶最适合作外植体,外植体经过脱分化才能形成愈伤组织。在培养过程中,要不断通入无菌空气的目的是保证O2供应充足,不断搅拌可使细胞与培养液充分接触。(2)由表格数据可知相同的外植体经不同方式处理后所形成的愈伤组织中紫杉醇的含量不同,可推知不同生长调节剂的组合与浓度可影响愈伤组织中紫杉醇含量。答案:(1)植物细胞具有全能性B脱分化保证O2供应充足使细胞与培养液充分接触(2)培养基中植物生长调节剂的组合与浓度6下列是有关大肠杆菌的培养实验,请回答下列问题:(1)配制培养大肠杆菌的培养基时,根据“细菌喜荤,霉菌喜素”的规律,通常在培养基中加入蛋白胨和_作为营养物质,为维持一定的渗透压,常需
10、加入一定量的_。(2)大肠杆菌培养和分离的实验中,在_中进行扩大培养,培养液经稀释后,在LB固体培养基上进行_,并将培养皿倒置放在恒温培养箱中培养,可以获得如图效果。为了检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及_,应同时将未接种的培养基放入恒温培养箱培养。(3)关于“大肠杆菌培养和分离”的操作中,下列叙述正确的是_。A高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖B倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上C为了防止污染,接种工具经火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落D用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上解析:(1)细菌培养基通常加入蛋白胨和酵母提取物作为营养物质,并加入一
11、定量的NaCl维持渗透压。(2)可采用LB液体培养基对大肠杆菌进行扩大培养,之后将培养液稀释,在LB固体培养基上进行涂布分离,并将培养皿倒置放在恒温培养箱中培养,从而获得单菌落。培养过程中,为检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及无菌操作是否规范,通常将未接种的培养基放入恒温培养箱培养作为对照,若是出现菌落,说明上述操作存在杂菌污染问题。(3)高压灭菌锅随着加热,锅内压力升高,有压力后开始计时灭菌15 min,灭菌后,待高压锅或灭菌锅压力与大气压相同时(即没有压力了)打开锅盖,此时压力不为0,A错误;倒平板时,在超净台中将培养皿打开上盖的一边,将培养基倒在培养皿中,立即盖上上盖,置于水平位置上,
12、B错误;接种工具经火焰灼烧灭菌后,接种前,应先使接种工具接触培养基以达到冷却的目的,再取菌体,C错误;可在培养皿皿底上使用记号笔标记培养皿中的菌落,D正确。答案:(1)酵母提取物NaCl(2)LB液体培养基涂布分离无菌操作是否规范(3)D7(1)食品工业中应用酶大量生产果汁,果汁生产的原料来源是水果粉碎后的果肉浆。要获得澄清的果汁需要用到果胶酶和_酶,这两种酶的作用对象是_,该物质在植物体内的功能是_。在探究利用果胶酶制作果汁的最佳条件实验中,加入95%乙醇的目的是_。(2)固定化酶是将_的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为_的制剂。解析:(1)果汁的获取需要用果胶酶和果胶甲酯酶处
13、理材料将果胶分解,从而使植物细胞分散开。因果胶不溶于乙醇,所以实验中可用95%的乙醇对果胶酶的处理效果进行鉴定。(2)固定化酶是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。答案:(1)果胶甲酯果胶细胞间的粘连成分(或将植物细胞粘合在一起)利用果胶不溶于乙醇的特性来鉴别果胶(2)水溶性不溶于水而又有酶活性8泡菜是人们喜爱的食品,但在腌制的过程中会产生一定量的亚硝酸盐,危害人们的健康。研究人员检测了不同浓度的食盐、不同发酵阶段的泡菜中的亚硝酸盐含量,结果如下图所示。请回答:(1)制作泡菜时如希望发酵快一些,可将蔬菜放在_中浸泡1分钟后入坛。发酵坛中还可加一些
14、白酒,加白酒的目的是增加醇香感和_。(2)据图分析,下列叙述错误的是_。A腌制泡菜的最佳食盐用量约为5%B过多的食盐可能会抑制发酵作用C腌制初期泡菜的亚硝酸盐含量上升D食用泡菜最安全的时期是腌制后39天(3)在利用光电比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量时,在样品溶液中加入显色剂会生成_色产物。绘制标准曲线时,以亚硝酸钠的质量为横坐标,以_为纵坐标。在样品和标准溶液的测定中,要用光程相同的_。解析:(1)制作泡菜时,将蔬菜放在开水中浸泡1分钟后入坛,可以加快发酵速度。发酵坛中加一些白酒,可以增加醇香感和抑制杂菌生长。(2)根据图中曲线分析,当食盐的用量为5%时,第5天之前亚硝酸盐含量上升,之后亚硝酸盐
15、的含量逐渐下降并在10天后在三组中降至最低,故5%是制作泡菜的最佳食盐浓度,A正确;过多的食盐可能会抑制发酵作用,B正确;腌制初期,泡菜中的亚硝酸盐含量上升,C正确;食用泡菜最安全的时期是腌制9天以后,此时亚硝酸盐含量较低,D错误。(3)在利用光电比色法测定泡菜中的亚硝酸盐含量时,取适量样品溶液,加入显色剂可生成紫红色产物。绘制标准曲线时,以亚硝酸钠的质量为横坐标,以光密度值为纵坐标。对样品和标准溶液测定光密度时,要用光程相同的比色杯。答案:(1)开水抑制杂菌生长(2)D(3)紫红光密度值比色杯9山楂是一种绿色食品原料,富含碳水化合物、氨基酸、维生素、微量元素等营养成分, 还含有生物活性成分,
16、具有一定的保健功能。山楂汁饮料的制作工艺如下:山楂原料洗涤压榨粗滤澄清精滤调配密封杀菌成品(1)山楂汁澄清透明,无明显肉眼可见杂质,主要是通过工艺中的_操作步骤实现的,杂质主要成分是_,常用的分解方法是_法。(2)山楂汁饮料要求细菌总数100个/mL,大肠菌群3个/100 mL。为了检测某成品受细菌污染情况,进行如图操作,以培养和计数。图示是利用_法进行接种,把聚集的菌种逐步_到培养基的表面。某实验小组想检验两种抗生素对所分离细菌的杀菌作用,下列实验方案最合适的是_。解析:(1)从山楂汁饮料的制作工艺可知,山楂汁澄清透明主要是通过工艺中的粗滤、澄清、精滤操作步骤实现的,山楂中果胶含量高,可用酶
17、解法即通过果胶酶和果胶甲酯酶等分解,使果汁变得澄清。(2)题图为利用划线分离法进行接种,划线过程中将菌液逐渐稀释,从而把聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。为了检验A和B两种抗生素对细菌的杀菌作用, 可将培养基分成三个区域,其中一个区域只有细菌,作为空白对照组,另两个区域分别加抗生素A和抗生素B,通过观察各区域的菌落数判断抗生素的杀菌作用,故选C。答案:(1)粗滤、澄清、精滤果胶酶解(2)划线分离稀释分散C10脲酶是催化尿素分解的特异性水解酶。该酶主要从刀豆等豆科植物中提取,现被广泛应用于尿素废水的净化过程。请分析回答以下问题:(1)脲酶可以催化尿素分解为_,其中碱性物质可以使酚红变为_。(
18、2)为了提高脲酶的利用效率,可以采用固定化酶技术将其固定。酶的固定化方法有吸附法、共价偶联法、包埋法和_。(3)实验室中可以采用吸附法将该酶制成固定化酶柱,在尿素废水过柱前,先用10倍体积的蒸馏水洗涤酶柱,目的是_。(4)脲酶除了从植物中获取外,还可以来源于土壤中的微生物。为了从土壤中分离得到以尿素为氮源的微生物,采用的分离方法操作最简便的是_。下列有关该分离方法的操作叙述错误的是_。A必须使用固体培养基B必须在酒精灯火焰旁接种C必须将接种后的培养皿倒置培养D必须将接种前的培养皿、培养基、土壤悬浮液等进行灭菌处理解析:(1)以尿素为氮源的微生物在分解尿素时发生的反应为CO(NH2)2H2OCO
19、22NH3,其中产物NH3具有碱性,能使酚红变为红色。(4)分离微生物的方法有划线分离法和涂布分离法,其中操作最简便的是划线分离法;分离产脲酶的微生物时不能将土壤悬浮液进行灭菌处理,否则会导致要分离的菌体也死亡。答案:(1)NH3和CO2红色(2)交联法(3)除去未吸附的游离脲酶(4)划线分离法D二、现代生物科技专题类1下图为单克隆抗体制备的基本过程,其中、为操作过程。 回答下列问题:(1)图中过程需灭活的仙台病毒介导或_介导或电融合技术。过程表示_。(2)图中细胞甲的名称为_。对细胞乙进行抗体检测的目的是_。(3)体外培养到一定时期的细胞丁会因为_和代谢消耗引起营养枯竭,需进行传代培养。获取
20、单克隆抗体可作为_ ,研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及其功能。(4)上述全过程需多次细胞克隆培养,下列不属于提高细胞克隆形成率措施的是_。 A添加饲养层细胞 B添加胎牛血清 C添加蔗糖 D使用CO2培养箱答案:(1)聚乙二醇/PEG抗体检测(与克隆培养)(2)骨髓瘤细胞获取能够产生相应抗体的杂交瘤细胞(3)细胞密度过大/数量过多探针(4)C2科学家将外源目的基因与大肠杆菌的质粒进行重组,并在大肠杆菌中成功表达。如图表示构建重组质粒和筛选含目的基因的大肠杆菌的过程。请据图回答问题:(1)步骤和中常用的工具酶是_和_。(2)图中质粒上有抗氨苄青霉素和抗四环素两个标记基因,经过和步骤后,有些质粒
21、上的_基因内插入了外源目的基因,形成重组质粒,由于目的基因的分隔使得该抗性基因失活。(3)步骤是将重组质粒导入大肠杆菌的过程,该过程应该用_处理大肠杆菌。(4)步骤将三角瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基C上培养,目的是筛选_,能在C中生长的大肠杆菌有_种。(5)步骤用无菌牙签挑取C上的单个菌落,分别接种到D(含氨苄青霉素和四环素)和E(含四环素)两个培养基的相同位置上,一段时间后,菌落的生长状况如图所示。含目的基因的菌落位于_(填“D”或“E”)上,请在图中相应的位置上圈出来。解析:(1)图中表示用限制性核酸内切酶切割质粒;表示基因表达载体的构建过程;表示将目的基因导入受体细胞;表示目的基
22、因的检测和表达。步骤用限制性核酸内切酶将质粒切割开形成粘性末端,用DNA连接酶将目的基因与质粒连接起来。(2)由图中限制性核酸内切酶切割位置可知,目的基因插入到氨苄青霉素抗性基因中。(3)步骤是基因工程第三步:将目的基因导入大肠杆菌(受体细胞),为了促进该过程,用CaCl2处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞。(4)培养基C是选择性培养基,培养基中有四环素,专一筛选含四环素抗性基因的大肠杆菌,能在C中生长的大肠杆菌有两种:只含有四环素抗性基因的大肠杆菌(导入重组质粒);含四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因的大肠杆菌(未导入重组质粒)。(5)D培养基中生长的大肠杆菌能抵抗四环素和氨苄青霉素,而E中生
23、长的只抗四环素,所以在E中对应区域(D中没有菌落的部位)的菌株为转基因大肠杆菌。答案:(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)氨苄青霉素抗性(3)CaCl2溶液(4)含四环素抗性基因的大肠杆菌2(5)E3某研究组开展了将白细胞介素2基因转入某动物细胞,并对该动物细胞大规模培养,提取白细胞介素2用于制药的研究,请回答下列问题:(1)将白细胞介素2基因导入到动物细胞中常用_法,转基因成功的标志是_。A细胞中有白细胞介素2基因B细胞中有白细胞介素2基因转录出的mRNAC细胞中有白细胞介素2D细胞中有与合成白细胞介素2有关的tRNA(2)获得转基因动物细胞后,将转基因动物细胞放入_培养箱中培养,培养时
24、细胞会出现_现象,若细胞数目过多会因细胞密度过大和_不能生长,此时需进行传代培养,传代培养时需用_处理后再转移到新的培养液中。(3)若白细胞介素2不能分泌到细胞外,需对细胞进行_处理,再提取获得白细胞介素2。解析:(1)转基因动物操作中目的基因常通过显微注射法导入到受体细胞中。转基因成功的标志是有目的基因的产物白细胞介素2产生,所以C正确。(2)培养动物细胞时需将其放在CO2培养箱中,既可以控制温度等条件又可以调节pH,动物细胞在培养时具有贴壁生长和接触抑制的现象。随着培养时间延长,细胞数目越来越多,营养物质消耗也会越来越多,所以要用胰蛋白酶处理得到单细胞后再转移到新的培养液中进行传代培养。(
25、3)因白细胞介素2不能分泌到细胞外,所以需进行细胞的破碎处理,然后提取白细胞介素2。答案:(1)显微注射C(2)CO2接触抑制代谢消耗引起营养枯竭胰蛋白酶(3)破碎4北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白由11个氨基酸的重复序列构成,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,据图回答下列问题:(1)图中的是通过_方法获取目的基因,图中的过程需要用到的酶是_和DNA连接酶。(2)下列不能检验目的基因是否成功导入受体细胞的是_(A.检测受体细胞是否有质粒B检测受体细胞是否含有目的基因C检测受体细胞是否含有目的基因的表达产物D检测受体细胞是否含有目的基因转录出的m
26、RNA)。(3)成功导入了重组质粒的番茄组织块在愈伤组织形成后,将含有愈伤组织培养物的试管放在_上,通过_培养可以分散成胚性细胞。(4)为了检测抗冻番茄植株是否成功培育,应将该植株放在_环境中培养。解析:(1)图中的过程是通过反转录法获取目的基因的过程,该过程是通过化学合成法获取目的基因,图中的过程是基因表达载体的构建过程,该过程中需要用到的酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(2)检测受体细胞是否含有目的基因、检测受体细胞是否含有目的基因的表达产物、检测受体细胞是否含有目的基因转录出的mRNA,均能检测目的基因是否成功导入受体细胞;而通过检测受体细胞是否有质粒不能检测目的基因是否成功导入受体
27、细胞。(3)成功导入了重组质粒的番茄组织块在愈伤组织形成后,将含有愈伤组织培养物的试管放在摇床上,通过液体悬浮培养可以分散成胚性细胞。(4)为了检测抗冻番茄植株是否成功培育,应将该植株放在低温环境中培养。答案:(1)化学合成限制性核酸内切酶(2)A(3)摇床液体悬浮(4)低温(寒冷)5某研究所为了加快优良种牛的繁殖速度,采用了以下方法,请据图回答:(1)胚胎移植能提高优良性状动物繁殖率的原因之一是:对甲牛进行a_处理,一次受精能获得多个受精卵,_(填“一”或“多”)头丙牛帮助完成丁牛胚胎发育过程。(2)若丁牛是乳汁中含有人干扰素的转基因牛,则上述过程要改变或增加一些环节,如需要将人干扰素基因作
28、为目的基因与适当的载体结合并导入受体细胞;为了便于检测目的基因是否导入受体细胞,载体上要有_。(3)若采集丁牛的乳腺细胞,用_处理,可使其分散为单个的细胞悬浮液,把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术,叫细胞克隆。未经克隆化的细胞系具有_性。解析:(1)甲牛为供体母牛,用促性腺激素对其做超数排卵处理,一次受精能获得多个受精卵;要多头丙牛帮助完成丁牛胚胎发育过程。(2)载体上的标记基因的作用是检测目的基因是否成功导入。答案:(1)超数排卵(2)标记基因(3)胰蛋白酶异质6苦荞富含黄酮类化合物等,在降血糖、降血脂等方面功效显著。查尔酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物合
29、成的关键酶,下图为将CHS基因导入苦荞,培育高产黄酮苦荞品系示意图。(1)基因工程的核心是_,过程中切开质粒的酶是_。(2)为培育转基因苦荞植物,还可将该植物幼叶消毒后,用_酶混合液处理,获得原生质体。酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇,其作用是_。将目的基因导入到原生质体,经培养形成愈伤组织,再通过_得到分散的胚性细胞,发育成胚状体,生长发育后获得该转基因植株。(3)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力,下列原因错误的是_。A愈伤组织发生遗传变异B愈伤组织不能分散成单细胞C愈伤组织中激素平衡发生改变D愈伤组织对外源激素敏感性发生改变解析:(1)基因工程的核心是构建重组DNA分子。基因工
30、程中切开质粒的酶是限制性核酸内切酶,限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列并在质粒特定的切点上切割DNA分子。(2)将植物细胞放入高渗的甘露醇溶液中,通过纤维素酶和果胶酶处理,即可获得原生质体。选用适宜浓度甘露醇溶液的原因是其可以维持较高的渗透压,防止原生质体吸水涨破。对于获得的愈伤组织,可以直接培养获得植株,也可以通过液体悬浮培养分散成具有胚性细胞特征的单细胞,通过培养可发育成胚状体进而形成植株。(3)植物细胞在组织培养过程中,全能性逐渐降低,主要原因有遗传物质发生改变(染色体畸变、细胞核变异、非整倍体产生等)或生长发育条件发生改变(激素的平衡被打破、对外源生长物质的敏感性发生改变)等。答案
31、:(1)构建重组DNA分子限制性核酸内切酶(2)纤维素酶和果胶维持渗透压液体悬浮培养(3)B7某科研组开展了培育能生产红色羊毛的转基因羊,下图为操作过程流程图:(1)图中过程一般先用_切割目的基因和质粒,再用DNA连接酶处理获得重组质粒。(2)图中过程常用_法将重组质粒导入到受体细胞中,受体不能是_。(A.羊的受精卵B羊的二分裂球C羊的四分裂球D羊的卵细胞)。重组质粒导入受体细胞后,随机插入到羊受体细胞的_上,之后随着细胞分裂不断复制红色基因。(3)受体细胞在体外培养时需配制一系列不同成分的培养液,用以培养_的胚胎,培养场所一般在_培养箱内。重组胚胎无法进行全体外胚胎培养,所以_成为获得后代的
32、唯一方法。解析:(1)图中过程表示重组质粒的构建,为获得相同的粘性末端便于用DNA连接酶将目的基因和质粒连接,所以一般用相同的限制酶对目的基因和质粒进行切割。(2)因受体细胞是动物细胞,所以一般用显微注射法将重组质粒导入受体细胞。因为最后要获得转基因羊个体,所以受体细胞应具有细胞全能性,羊的受精卵和卵裂后的24个细胞都具有细胞全能性,A、B、C正确。重组质粒导入受体细胞后若能随着细胞分裂不断复制红色基因,则重组质粒应插入到羊的染色体中。(3)现在还没有全体外胚胎培养技术,所以要获得后代只能通过胚胎移植的方法。受体细胞在体外培养时需配制一系列不同成分的培养液,原因是不同发育阶段的胚胎所需的营养物
33、质有所差异,胚胎培养场所一般在二氧化碳培养箱内。答案:(1)同种限制酶(2)显微注射D染色体(3)不同发育时期二氧化碳胚胎移植8我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗,其有效成分是一种叫做乙肝表面抗原的蛋白质(S蛋白),对应的基因为s基因。请回答:(1)在构建重组DNA分子时,要用限制性核酸内切酶处理_,并用_酶使两者结合。将重组DNA分子导入哺乳动物细胞,经筛选得到工程细胞。(2)在细胞培养过程中,工程细胞在生长过程中有_现象,需要定期使用_酶处理,以便于分瓶培养。(3)为提高工程细胞培养的成功率,下列措施中不会采用的是_。A取单个细胞进行培养B加入胰岛素C使用二氧化碳培养箱 D加入动
34、物血清(4)由于哺乳动物细胞培养较难,成本较高,近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”,进而从转基因动物的乳汁中提取所需产品。在这种技术中,作为重组DNA分子受体细胞的一般是_。解析:(1)根据题意,s基因为目的基因,构建基因表达载体时,需要用相同的限制性核酸内切酶分别处理s基因和载体DNA,并用DNA连接酶将两者连接起来。(2)细胞在生长过程中会出现贴壁生长和接触抑制现象,需要定期使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散,以便于分瓶继续培养。(3)为提高工程细胞培养的成功率,可以采用多个细胞分散培养,A错误;动物细胞培养液需要加入胰岛素,胰岛素能促进葡萄糖进入细胞,从而提高细胞对葡萄糖的摄取
35、速率,B正确;二氧化碳能够维持细胞培养液的pH,因此需要将工程细胞放进二氧化碳培养箱培养,C正确;在培养工程细胞时需要加入动物血清,D正确。(4)动物细胞工程一般利用受精卵作为受体细胞,可以通过显微注射法将表达载体导入受精卵。答案:(1)s基因和载体DNADNA连接(2)接触抑制胰蛋白(3)A(4)受精卵9某科研团队利用植物细胞工程技术,把基因序列已知的抗除草剂(Bar)基因导入原生质体获得抗除草剂大豆。请回答下列相关问题:(1)对于已获得的Bar基因可以用_技术进行扩增。图中的a过程通常使用相同的_酶和DNA连接酶,使目的基因与载体连接形成重组DNA。(2)在b过程中,获得原生质体除了需要纤
36、维素酶和果胶酶,还需要用到的试剂是_。(3)成功导入重组DNA的再生细胞经脱分化形成_,进而生长发育成植株。下列不属于细胞应具有的特征是_。A薄壁细胞 B细胞质丰富 C液泡小 D细胞核小(4)若要判断转基因抗除草剂大豆是否成功,比较简便的检测方法是_。解析:(1)获取目的基因可采用PCR技术在体外进行大量的扩增。图中a是基因工程的核心步骤,即构建重组质粒,该过程一般用相同的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒,从而获得相同的粘性末端,然后借助DNA连接酶进行连接,得到重组质粒。(2)b过程是去除植物细胞壁获得原生质体,这个过程需要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁,但处理环境不能是水溶液,否则原生质体
37、会吸水涨破,所以需要较高浓度的甘露醇溶液来维持渗透压,保持细胞正常的形态。(3)再生细胞脱分化后形成的是愈伤组织, 愈伤组织具有薄壁、细胞质丰富、分化程度小、液泡小而细胞核体积大等特点。(4)若要判断转基因抗除草剂大豆是否成功,比较简便的检测方法是用一定浓度的除草剂喷洒,观察转基因大豆的生长情况。答案:(1)PCR限制性核酸内切(2)(较高浓度的)甘露醇(3)愈伤组织D(4)用一定浓度的除草剂喷洒,观察转基因大豆的生长情况10下面是将水母中绿色荧光蛋白基因转入小鼠胚胎干细胞培育转基因小鼠的过程,请回答有关问题:(1)制备胚胎干细胞:取小鼠发育至_时期的胚胎,剥离出内细胞团后,用_将其酶解为单个
38、的胚胎干细胞。(2)胚胎干细胞培养:将所得细胞放在培养液中扩大培养。下列物质或结构一般不出现在其培养液中的是_。A葡萄糖B动物血清C胚胎成纤维细胞 D生长素和细胞分裂素(3)转入目的基因:使用能识别目的基因碱基序列的_酶切割目的基因,使用显微注射法将目的基因导入受体细胞。(4)胚胎干细胞核移植:将转入荧光蛋白基因的胚胎干细胞的细胞核移植到去核卵细胞中,经过胚激活、胚胎体外培养和_,最终由代孕母鼠产下转基因小鼠。也可以在胚胎发育早期运用_技术成倍增加胚胎数量,从而快速获得多只相同的转基因小鼠。解析:(1)动物囊胚期的内细胞团中存在胚胎干细胞,用胰蛋白酶水解可以使细胞团分散成单个的胚胎干细胞。(2)胚胎干细胞在培养时无须添加植物激素即生长素和细胞分裂素。(3)在基因工程中,用能识别特定碱基序列的限制性核酸内切酶切割目的基因。(4)目前对动物的胚胎培养技术还无法实现完全在体外环境中进行,因此需要进行胚胎移植,让代孕母鼠完成代孕,产下转基因小鼠。胚胎发育早期运用胚胎分割技术可以成倍增加胚胎数目,因为在其生长过程中,细胞进行的是有丝分裂,所以胚胎分割技术可以保持后代小鼠遗传特性的连续和稳定。答案:(1)囊胚胰蛋白酶(2)D(3)限制性核酸内切(4)胚胎移植胚胎分割