易錯(cuò)辨析
發(fā)酵工程
某同學(xué)在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋時(shí),將玻璃瓶用酒精消毒后,裝滿葡萄汁,待酒精發(fā)酵后去除瓶蓋,蓋一層紗布,再進(jìn)行醋酸發(fā)酵。( × )
利用乳酸菌制作酸奶過程中,先通氣培養(yǎng),后密封發(fā)酵。( × )
果醋制作過程中發(fā)酵液pH逐漸降低,果酒制作過程中情況相反。( × )
利用發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過程中可以通過檢測(cè)發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時(shí)終止發(fā)酵。( √ )
配置培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pH。( √ )
可使用平板劃線法統(tǒng)計(jì)活細(xì)菌總數(shù)。( × )
接種后的培養(yǎng)皿要倒置,以防培養(yǎng)基污染。( √ )
[解析]
將玻璃瓶用酒精消毒后,不能裝滿葡萄汁,應(yīng)留有1/3的空間。
乳酸菌是厭氧菌,故利用乳酸菌制作酸奶過程中,不需要通氣培養(yǎng),而應(yīng)嚴(yán)格密封無氧。
果醋制作過程中發(fā)酵液pH逐漸降低,果酒制作過程中也有CO2溶于發(fā)酵液從而使pH下降。
利用發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過程中可以通過檢測(cè)發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時(shí)終止發(fā)酵。
配置培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pH。
平板劃線法不能用于統(tǒng)計(jì)活細(xì)菌總數(shù)。
接種后的培養(yǎng)皿要倒置,以防培養(yǎng)基污染。
細(xì)胞工程
動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)剪碎動(dòng)物組織的操作不需要在無菌環(huán)境中進(jìn)行。( × )
單克隆抗體制備過程中通常將分離出的漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合。( × )
從雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可進(jìn)入卵子內(nèi)。( × )
采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的數(shù)量是有限的。( √ )
胚胎移植時(shí)需使用免疫抑制劑以避免代孕牛對(duì)植入胚胎的排斥反應(yīng)。( × )
[解析]
動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)整個(gè)過程都需要無菌無毒。
單克隆抗體制備過程中通常將B淋巴細(xì)胞分離出來,在分離出的B淋巴細(xì)胞中漿細(xì)胞只是其中的一部分,所以在這個(gè)過程中并未將漿細(xì)胞單獨(dú)分離出來。
從雄性奶牛中采集到的成熟精子需要經(jīng)過獲能處理后才能與卵細(xì)胞發(fā)生受精作用。
采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胎的數(shù)量是有限的。
雌性動(dòng)物的子宮對(duì)外來胚胎幾乎不產(chǎn)生免疫排斥。
規(guī)范表述
在培養(yǎng)乳酸桿菌時(shí),需要在培養(yǎng)基中添加 維生素 ;在培養(yǎng)霉菌時(shí),一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至 酸性 ;在培養(yǎng)細(xì)菌時(shí),一般需要將培養(yǎng)基調(diào)至 中性或弱堿性 ;在培養(yǎng)厭氧微生物時(shí),需要提供 無氧 的條件。
獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵是 防止雜菌污染 。
采用 稀釋涂布平板法 和 平板劃線法 能將單個(gè)微生物分散在固體培養(yǎng)基上。
利用稀釋涂布平板法計(jì)數(shù),統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目少,這是因?yàn)? 當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落 。
單克隆抗體制備過程中涉及兩次篩選,第一次是利用特定的 選擇培養(yǎng)基 ,篩選出雜交瘤細(xì)胞;第二次是進(jìn)行 克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè) ,目的是篩選出足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。
在實(shí)際胚胎工程操作中,常以觀察到 兩個(gè)極體 或者 雌雄原核 作為受精的標(biāo)志。
胚胎移植實(shí)質(zhì)上是 早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移 。
構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器時(shí)需要將藥用蛋白基因與 乳腺中特異性表達(dá)的基因的啟動(dòng)子 等調(diào)控元件重組在一起。
考點(diǎn)1 發(fā)酵工程
理清“3”中傳統(tǒng)食品的制作技術(shù)
培養(yǎng)基制備與微生物純化技術(shù)
為了確定培養(yǎng)基的滅菌是否合格,微生物實(shí)驗(yàn)一般會(huì)設(shè)置空白對(duì)照:隨機(jī)取若干滅菌后的空白平板培養(yǎng)基在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落生成。
觀察菌落需用固體培養(yǎng)基,因此培養(yǎng)基要添加凝固劑,如瓊脂。
倒平板的溫度一般為50℃左右較為適宜,溫度過高會(huì)燙手,溫度過低培養(yǎng)基又會(huì)凝固。
微生物分離與計(jì)數(shù)的實(shí)例——能分解尿素的細(xì)菌
考法1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
(2022?鹽城二模)下列關(guān)于泡菜、面包、酸奶等發(fā)酵食品的敘述,正確的是( )
A.泡菜壇內(nèi)的白色菌膜與果酒表面的菌膜中所含菌種相同
B.制作面包和饅頭都用到酵母菌,酵母菌產(chǎn)生的酒精與食品松軟有關(guān)
C.若出現(xiàn)泡菜發(fā)酸、面包長(zhǎng)霉、酸奶脹袋等情況,則都不能再食用
D.若制作的泡菜咸而不酸,可能的原因是加入食鹽過多,抑制了乳酸菌發(fā)酵
【分析】1、泡菜和酸奶的制作都離不開乳酸菌,在無氧條件下,乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。
2、面包松軟與酵母菌產(chǎn)生二氧化碳有關(guān)系。
【解答】解:A、泡菜壇內(nèi)的白色菌膜是酵母菌繁殖所致,果酒表面的菌膜是醋酸菌繁殖所致,A錯(cuò)誤;
B、制作面包和饅頭都用到酵母菌,酵母菌產(chǎn)生的二氧化碳與食品松軟有關(guān),B錯(cuò)誤;
C、泡菜發(fā)酸是屬于正?,F(xiàn)象,乳酸菌產(chǎn)生的乳酸過多所致,能正常食用,C錯(cuò)誤;
D、若制作的泡菜咸而不酸最可能的原因是大量的食鹽抑制了乳酸菌的發(fā)酵過程,乳酸產(chǎn)生減少,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用綜合果酒和果醋的制作原理和泡菜的腌制的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。
(2022?泰州模擬)米酒、酸奶、泡菜等都屬于傳統(tǒng)發(fā)酵制品,相關(guān)敘述正確的是( )
A.制作米酒時(shí)添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母
B.米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”都來源于酵母菌無氧呼吸
C.酸奶和泡菜制作中均需要及時(shí)通氧,保證乳酸菌的有氧呼吸
D.為降低雜菌污染,發(fā)酵前需要對(duì)器具、原料等進(jìn)行滅菌
【分析】1、酒的制作離不開酵母菌,酵母菌是兼性厭氧微生物,在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在無氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故果酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精,酵母菌最適宜生長(zhǎng)繁殖的溫度范圍是18~25℃;生產(chǎn)中是否有酒精的產(chǎn)生,可用酸性重鉻酸鉀來檢驗(yàn),該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。
2、泡菜的制作原理:泡菜的制作離不開乳酸菌。在無氧條件下,乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。
【解答】解:A、制作米酒利用的是酵母菌的無氧呼吸,添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母,A正確;
B、酵母菌的有氧呼吸和無氧呼吸都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,故米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”并不都是來源于酵母菌無氧呼吸,B錯(cuò)誤;
C、酸奶和泡菜制作均利用的是乳酸菌的無氧呼吸,故制作過程中均需要保證無氧環(huán)境,C錯(cuò)誤;
D、為降低雜菌污染,發(fā)酵前需要對(duì)器具進(jìn)行滅菌,傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)通常利用原料中的野生菌種進(jìn)行發(fā)酵,故不能對(duì)原料進(jìn)行滅菌,D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,要求考生識(shí)記制作酒和泡菜的原理和過程等知識(shí),意在考查考生的識(shí)記和分析能力。
考法2 微生物的培養(yǎng)、分離與計(jì)數(shù)
(2023?白山一模)如圖是研究人員從落葉地的土壤中篩選高效分解纖維素的細(xì)菌的過程示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.在配制步驟②③的培養(yǎng)基時(shí),高壓蒸汽滅菌后將pH調(diào)至中性或弱堿性
B.步驟③篩選、純化的原理是將聚集的細(xì)菌分散,可以獲得單細(xì)胞菌落
C.步驟③采用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種,并需要加入纖維素作為唯一的碳源
D.步驟④加入的是剛果紅染液,可根據(jù)菌落與透明圈的直徑比來挑選優(yōu)質(zhì)菌落
【分析】1、分解纖維素的微生物的分離:
(1)實(shí)驗(yàn)原理:①土壤中存在著大量纖維素分解菌,包括真菌、細(xì)菌和放線菌等,它們可以產(chǎn)生纖維素酶。纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中,纖維素分解菌能夠很好地生長(zhǎng),其他微生物則不能生長(zhǎng)。②在培養(yǎng)基中加入剛果紅,可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被分解后,紅色復(fù)合物不能形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,從而可篩選纖維素分解菌。
(2)實(shí)驗(yàn)過程:土壤取樣:采集土樣時(shí),應(yīng)選擇富含纖維素的環(huán)境。梯度稀釋:用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng),以增加纖維素分解菌的濃度。涂布平板:將樣品涂布于含剛果紅的鑒別纖維素分解菌的固體培養(yǎng)基上。挑選產(chǎn)生透明圈的菌落:產(chǎn)生纖維素酶的菌落周圍出現(xiàn)透明圈,從產(chǎn)生明顯的透明圈的菌落上挑取部分細(xì)菌,并接種到纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上,在30~37℃條件下培養(yǎng),可獲得較純的菌種。
2、微生物常見的接種的方法:①平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種,劃線,在恒溫箱里培養(yǎng)。在劃線的開始部分,微生物往往連在一起生長(zhǎng),隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個(gè)菌落。②稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)基表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落。
【解答】解:A、在配制培養(yǎng)基的過程中,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH應(yīng)在滅菌之前進(jìn)行,以防止雜菌污染,A錯(cuò)誤;
B、由圖觀察可知,步驟③是利用稀釋涂布平板法進(jìn)行菌落篩選、純化,其原理是當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),能夠?qū)⒕奂募?xì)菌分散,在培養(yǎng)基表面獲得單細(xì)胞菌落,B正確;
C、纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中,纖維素分解菌能夠很好地生長(zhǎng),其他微生物則不能生長(zhǎng),同時(shí)步驟③采用的接種方法是稀釋涂布平板法,C正確;
D、在培養(yǎng)基中加入剛果紅,可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被分解后,紅色復(fù)合物不能形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,從而可篩選纖維素分解菌,其中菌落與透明圈直徑比值越大,其分解纖維素的能力越強(qiáng),故可根據(jù)菌落與透明圈的直徑比來挑選優(yōu)質(zhì)菌落,D正確。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查微生物的分離與培養(yǎng),要求考生識(shí)記分離分解纖維素微生物的原理、操作等方法,意在考查考生的實(shí)驗(yàn)與探究能力。
(2022?鹽城二模)為了解病原微生物對(duì)四種抗生素的敏感程度,某研究小組進(jìn)行了相關(guān)藥敏實(shí)驗(yàn),圖1為部分實(shí)驗(yàn)器材。將含有相同濃度的抗生素Ⅰ~Ⅳ四個(gè)大小相同的紙片分別貼在長(zhǎng)滿測(cè)試菌的平板上,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.為獲得長(zhǎng)滿測(cè)試菌的平板,需要使用圖1中器材①②
B.圖2中Ⅱ形成的抑菌圈較小,可能是病原微生物對(duì)藥物較敏感
C.圖2抑菌圈中的菌落可能是在抗生素Ⅳ作用下產(chǎn)生了突變株
D.不同抗生素在平板上的擴(kuò)散速度不同會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
【分析】1、由圖1分析可知,圖中①是酒精燈,②是接種環(huán)(用于平板劃線接種),③是平板,④是涂布器(用于稀釋涂布平板法接種)。
2、由圖2分析可知,抑菌圈越大,對(duì)抗生素的抗性越強(qiáng),則對(duì)抗生素Ⅳ的抗性最強(qiáng),但其中出現(xiàn)了菌落,可能是發(fā)生了突變。
【解答】解:A、為獲得長(zhǎng)滿測(cè)試菌的平板,需要使用稀釋涂布平板法進(jìn)行接種,故應(yīng)選用圖1中器材①③④,A錯(cuò)誤;
B、圖2中Ⅱ形成的抑菌圈較小,說明病原微生物對(duì)該藥物的敏感度最低,B錯(cuò)誤;
C、抗生素對(duì)具有抗性的菌株具有選擇作用,而抗性菌株在抗生素使用前就已經(jīng)存在,C錯(cuò)誤;
D、不同的抑菌藥物的抑菌圈直徑,因受藥物在瓊脂中擴(kuò)散速度的影響而可能不同,抑菌圈的大小可以反映測(cè)試菌對(duì)藥物的敏感程度,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查微生物的分離與培養(yǎng),要求考生識(shí)記微生物實(shí)驗(yàn)中接種的具體操作,能夠從題圖中獲取有效信息,結(jié)合所學(xué)知識(shí)完成分析判斷。
(多選)(2021?濱州二模)一次性口罩的主要成分為聚丙烯纖維(PP),某科研團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備從土壤中篩選出高效降解一次性口罩的細(xì)菌。圖甲表示PP分解菌分離與計(jì)數(shù)的過程,6號(hào)試管涂布的三個(gè)平板的菌落數(shù)為550、601、688;7號(hào)試管涂布的三個(gè)平板的菌落數(shù)為58、73、97;8號(hào)試管涂布的三個(gè)平板的菌落數(shù)為8、15、28。圖乙表示在培養(yǎng)基中加入能與PP結(jié)合而顯色的染色劑,目的菌落周圍出現(xiàn)透明圈的情況。下列說法正確的是( )
A.圖甲、圖乙所用培養(yǎng)基分別為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基,都以PP作為唯一碳源
B.圖甲、圖乙所用接種方法分別為稀釋涂布平板法和平板劃線法,都需在酒精燈火焰旁進(jìn)行
C.1g土壤樣品中含有PP分解菌的估算數(shù)目是7.6×1010個(gè),此數(shù)值一般偏小
D.可選擇圖乙培養(yǎng)基中比值大的PP分解菌作為目的菌種推廣使用
【分析】1、培養(yǎng)基按功能分:
2、微生物常見的接種的方法
①平板劃線法:將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板,接種,劃線,在恒溫箱里培養(yǎng).在劃線的開始部分,微生物往往連在一起生長(zhǎng),隨著線的延伸,菌數(shù)逐漸減少,最后可能形成單個(gè)菌落.
②稀釋涂布平板法:將待分離的菌液經(jīng)過大量稀釋后,均勻涂布在培養(yǎng)皿表面,經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落.
【解答】解:A、圖甲所用培養(yǎng)基以PP為唯一碳源,屬于選擇培養(yǎng)基;圖乙所用培養(yǎng)基中加入能與PP結(jié)合而顯色的染色劑,屬于鑒別培養(yǎng)基,A正確;
B、圖甲、圖乙所用接種方法都是稀釋涂布平板法,B錯(cuò)誤;
C、為了計(jì)數(shù)結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在30﹣300之間的進(jìn)行計(jì)數(shù),因此1g土壤樣品中含有PP分解菌的估算數(shù)目是(58+73+97)÷3÷0.1÷10×109=7.6×1010個(gè),由于兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),在平板上只觀察到一個(gè)菌落,因此此數(shù)值一般偏小,C正確;
D、可選擇圖乙培養(yǎng)基中比值小的PP分解菌作為目的菌種推廣使用,D錯(cuò)誤。
故選:AC。
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合圖解,考查微生物的分離和培養(yǎng),要求考生識(shí)記培養(yǎng)基的種類及功能;識(shí)記接種微生物常用的兩種方法及微生物的計(jì)數(shù)方法,能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)。
考點(diǎn)2 細(xì)胞工程和胚胎工程
植物組織培養(yǎng)的過程
原理: 植物細(xì)胞的全能性
過程
①植物組織培養(yǎng)中添加蔗糖的目的是 提供營(yíng)養(yǎng) 和 調(diào)節(jié)滲透壓
② 脫分化 階段不需要光, 再分化 階段需要光
③生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值 高 時(shí),促進(jìn)根的分化、抑制芽的形成;比值 低 時(shí),促進(jìn)芽的分化、抑制根的形成。
④體內(nèi)細(xì)胞未表現(xiàn)全能性的原因:基因的表達(dá)具有 選擇性 。
植物體細(xì)胞雜交技術(shù)
(1)原理: 植物細(xì)胞的全能性 、 細(xì)胞膜的流動(dòng)性
(2)過程
①去除細(xì)胞壁的方法: 酶解法 ,用 纖維素酶 和 果膠酶 處理。
②誘導(dǎo)融合的方法:
物理法: 離心法 、電融合法
化學(xué)法: 聚乙二醇 (PEG)融合法、 高Ca2+-高pH 融合法
③融合完成的標(biāo)志: 再生出細(xì)胞壁
④變異類型: 染色體變異 ;形成的雜種植株是異源多倍體。
⑤意義:打破 生殖隔離 ,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種
針對(duì)二類目標(biāo)(試管苗、細(xì)胞產(chǎn)物)的培養(yǎng)流程
動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
(1)原理: 細(xì)胞增殖
(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程
①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次使用 胰蛋白酶 的作用不同:第1次——處理剪碎的組織,使其分散成單個(gè)細(xì)胞;
第2次——使貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞從瓶壁上脫落下來分散成單個(gè)細(xì)胞。
②保障無菌、無毒的措施:對(duì)培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理及在無菌條件下進(jìn)行操作, 定期更換培養(yǎng)液 。
③區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵:是否分瓶培養(yǎng)。
(3)干細(xì)胞
單克隆抗體的制備
(1)原理:細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的增殖
(2)過程
①3種細(xì)胞特點(diǎn)不同
B淋巴細(xì)胞:能產(chǎn)生抗體,不能大量增殖。
骨髓瘤細(xì)胞:能迅速大量增殖,不能產(chǎn)生抗體。
雜交瘤細(xì)胞:既能產(chǎn)生 抗體 ,又能迅速 大量增殖 。
②兩次篩選目的不同
第1次:獲得 雜交瘤細(xì)胞
第2次:獲得 能分泌所需特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞
動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)
(1)原理: 動(dòng)物細(xì)胞核的全能性
(2)過程
①核移植獲得的克隆動(dòng)物與提供細(xì)胞核的親本性狀可能不同的三個(gè)原因
a.克隆動(dòng)物遺傳物質(zhì)來自兩個(gè)親本。
b.發(fā)育過程中可能發(fā)生基因突變或染色體變異。
c.外界環(huán)境可能引起不可遺傳的變異。
②克隆動(dòng)物的產(chǎn)生是 無性繁殖 ,而試管動(dòng)物則是在體外受精形成受精卵,由受精卵發(fā)育成的個(gè)體,因此屬于 有性繁殖 。
準(zhǔn)確記憶哺乳動(dòng)物的早期胚胎發(fā)育過程
受精過程中的兩個(gè)標(biāo)志
①受精的標(biāo)志是觀察到 兩個(gè)極體 或 雌雄原核
②受精完成的標(biāo)志是 雌雄原核融合完成 。
(2)桑葚胚是由受精卵分裂形成的,沒有分化;而囊胚期雖然已經(jīng)進(jìn)行細(xì)胞分化,但囊胚的 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 仍具有全能性。
胚胎抑制的操作流程
(1)胚胎移植過程中的兩次檢查:第一次對(duì) 收集的胚胎 進(jìn)行檢查;第二次對(duì) 受體母畜 是否妊娠進(jìn)行檢查。
(2)胚胎移植產(chǎn)生的后代是有性生殖還是無性生殖,取決于胚胎發(fā)育的起點(diǎn)。若后代是由受精卵形成的,則為 有性生殖 ;若后代是由核移植技術(shù)形成的重組細(xì)胞或胚胎分割形成的胚胎發(fā)育而成,則為 無性生殖 。
(3)用于移植的胚胎來源:體內(nèi)正常受精的胚胎、核移植的胚胎和體內(nèi)受精獲得的胚胎、轉(zhuǎn)基因獲得的胚胎、胚胎分割獲得的胚胎等。
(4)胚胎存活的基礎(chǔ):受體不會(huì)對(duì)來自供體的胚胎發(fā)生 免疫排斥反應(yīng) 。
胚胎分割
考法1 植物細(xì)胞工程
下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述中,正確的是( )
A.植物細(xì)胞工程中,融合葉肉細(xì)胞時(shí),應(yīng)先去掉細(xì)胞膜,制備原生質(zhì)體
B.植物體細(xì)胞雜交培育出的新品種一定不是單倍體
C.植物細(xì)胞工程中,葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過程可形成愈傷組織
D.單克隆抗體制備過程,采用不經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合從而獲得雜交瘤細(xì)胞
【分析】在植物體細(xì)胞雜交過程中,首先應(yīng)制備原生質(zhì)體,即用酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,然后利用聚乙二醇等試劑或離心、振動(dòng)、電刺激等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,得到雜合細(xì)胞后,再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù),即脫分化形成愈傷組織,再分化形成雜種植株.
植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理為植物體細(xì)胞的全能性,即已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能;培養(yǎng)過程的順序是離體植物器官、組織或細(xì)胞(外植體)脫分化形成愈傷組織,再分化形成根、芽等器官進(jìn)而形成新的植物體.
雜交瘤細(xì)胞的細(xì)胞來源:已免疫的B淋巴細(xì)胞:能產(chǎn)生特異性抗體,在體外不能無限繁殖;骨髓瘤細(xì)胞:不產(chǎn)生專一性抗體,體外能無限繁殖;特點(diǎn):既能大量增殖,又能產(chǎn)生特異性抗體.
【解答】解:A、植物細(xì)胞工程中,融合葉肉細(xì)胞時(shí),應(yīng)先用酶解法去掉細(xì)胞壁,制備原生質(zhì)體,故A錯(cuò)誤;
B、單倍體是指含有本物種配子染色體數(shù)的個(gè)體,而植物體細(xì)胞雜交集合兩個(gè)植物細(xì)胞的染色體,肯定不是單倍體,故B正確;
C、葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化過程可形成愈傷組織,再分化形成胚狀體,故C錯(cuò)誤;
D、單克隆抗體制備過程中,應(yīng)采用經(jīng)過免疫的B細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞)與骨髓瘤細(xì)胞融合從而獲得雜交瘤細(xì)胞,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了植物體細(xì)胞雜交、植物組織培養(yǎng)和單克隆抗體的制備等相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生的識(shí)記和理解能力,屬于中檔題.
(2022春?雙鴨山期末)獼猴桃因貌似獼猴而得名,是一種品質(zhì)鮮嫩、營(yíng)養(yǎng)豐富的美味水果。我國(guó)研究人員利用“中華獼猴桃”和“美味獼猴桃”兩個(gè)不同種培育出了更加優(yōu)良的品種,其過程如圖所示。請(qǐng)分析并回答下列問題:
(1)用酶解法制備原生質(zhì)體時(shí),需先用較 (填“高”、“低”)滲透壓的溶液處理植物細(xì)胞,使細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài),然后用 酶消化去除細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體。
(2)過程③使用的化學(xué)法包括:聚乙二醇融合法和 融合法等。
(3)已知用X射線處理會(huì)使染色體受影響而導(dǎo)致細(xì)胞失去分裂能力;用碘乙酰胺處理會(huì)使細(xì)胞內(nèi)的酶失活而抑制生長(zhǎng)。為了能篩選到雜種細(xì)胞F,若在①過程對(duì)“中華獼猴桃”用X射線處理,需對(duì)“美味獼猴桃”用
處理,以便最終能獲得優(yōu)良雜種植株H。
(4)若兩種獼猴桃都是二倍體,則雜種植株為 倍體。
【分析】1、細(xì)胞融合,又稱細(xì)胞雜交,指將兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程,融合后形成具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞,稱為雜交細(xì)胞。
2、分析題圖:圖示表示植物體細(xì)胞雜交的具體過程,其中E為融合的原生質(zhì)體,F(xiàn)表示雜種細(xì)胞,G是愈傷組織,H表示雜種植株。
【解答】解:(1)用酶解法制備原生質(zhì)體時(shí),需先用較高滲透壓的溶液處理植物細(xì)胞,使細(xì)胞處于微弱的質(zhì)壁分離狀態(tài),然后用纖維素酶和果膠酶消化去除細(xì)胞壁,獲得原生質(zhì)體。
(2)過程③為讓兩個(gè)不同種的原生質(zhì)體進(jìn)行融合,其中化學(xué)方法除了聚乙二醇(PEG)融合法,還有高Ca2+—高pH等。
(3)X射線處理會(huì)使胞失去分裂能力,碘乙酰胺處理會(huì)使細(xì)胞內(nèi)的酶失活而抑制生長(zhǎng),已經(jīng)對(duì)“中華獼猴桃“用X射線處理,需對(duì)“美味獼猴桃“用碘乙酰胺處理,它們自身融合的細(xì)胞無法生長(zhǎng),只有當(dāng)兩個(gè)不同種的原生質(zhì)體融合才能生長(zhǎng),篩選到雜種細(xì)胞F,以便最終能獲得優(yōu)良雜種植株H。
(4)若兩種獼猴桃都是二倍體,則誘導(dǎo)形成的雜種細(xì)胞中會(huì)有四個(gè)染色體組,因此雜種植物為異源四倍體。
故答案為:
(1)高 纖維素酶和果膠
(2)Ca2+—高pH
(3)碘乙酰胺
(4)(異源)四
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。
考法2 動(dòng)物細(xì)胞工程
(2017春?未央?yún)^(qū)校級(jí)期末)現(xiàn)在有一個(gè)嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍帶血,在以后他生長(zhǎng)發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病,就可以通過血液中的干細(xì)胞來為其治病,關(guān)于這個(gè)實(shí)例說法正確的是( )
A.用臍帶血中的干細(xì)胞能夠治療這個(gè)孩子所有的疾病
B.如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)
C.如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,應(yīng)該長(zhǎng)期給他使用免疫抑制藥物
D.用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病,需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性
【分析】臍帶血中的干細(xì)胞分化程度低,全能性較高,能分裂分化形成多種組織,因此可以用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病,如果是自體器官移植不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng),所以自體移植后不需要用免疫抑制藥物,但用臍帶血中的干細(xì)胞不能治療所有疾病.
【解答】解:A、用臍帶血中的干細(xì)胞不能治療這個(gè)孩子所有的疾病,如傳染性疾病等,A錯(cuò)誤;
B、如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官,需要用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),然后發(fā)育成器官,B正確;
C、自體器官移植不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng),所以自體移植后不需要用免疫抑制藥物,C錯(cuò)誤;
D、用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病,不需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性,只需誘導(dǎo)干細(xì)胞分化形成相應(yīng)的組織器官即可,D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題以臍帶血為素材,考查干細(xì)胞的應(yīng)用,意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)的能力,難度適中.考生要明確用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病,不需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性;并且胚胎干細(xì)胞培育出的器官,能夠解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題.
(多選)(2021秋?海門市校級(jí)期末)亨廷頓舞蹈病是一種由于亨廷頓蛋白(HTT)基因突變所導(dǎo)致的疾病。我國(guó)科學(xué)家利用基因編輯技術(shù)(CRISPR/Cas9),成功培育出世界首例亨廷頓舞蹈病的基因“敲入”豬模型,操作過程如圖所示。下列說法正確的是( )
A.上述操作過程的原理有基因重組、動(dòng)物細(xì)胞核全能性等
B.過程②為動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù),通常采用滅活病毒誘導(dǎo)
C.過程④為胚胎分割,該技術(shù)關(guān)鍵是將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割
D.基因“敲入”豬模型所攜帶的人突變HTT基因可遺傳給后代
【分析】1、基因編輯技術(shù)指能夠讓人類對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行“編輯”,實(shí)現(xiàn)對(duì)特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技術(shù)自問世以來,就有著其它基因編輯技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢(shì),技術(shù)不斷改進(jìn)后,更被認(rèn)為能夠在活細(xì)胞中最有效、最便捷地“編輯”任何基因。
2、過程①②是將含有目的基因的成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵細(xì)胞中,所利用的生物技術(shù)是細(xì)胞核移植技術(shù),過程③④是重組細(xì)胞發(fā)育成早期胚胎的過程,體現(xiàn)的生物學(xué)原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。
【解答】解:A、上述操作中基因編輯技術(shù)的原理是基因重組,過程①②是細(xì)胞核移植技術(shù),體現(xiàn)的生物學(xué)原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性,A正確;
B、過程②是將細(xì)胞核移入去核的卵細(xì)胞中,所利用的生物技術(shù)是細(xì)胞核移植技術(shù),B錯(cuò)誤;
C、過程④為胚胎分割,該技術(shù)關(guān)鍵是將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育,C正確;
D、基因“敲入”豬模型所攜帶的人突變HTT基因?qū)儆诨蛑亟M,可遺傳給后代,D正確。
故選:ACD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查基因工程和動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù),意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn),把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力,能運(yùn)用所學(xué)知識(shí),準(zhǔn)確判斷問題的能力,屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查。
(2022?丹東一模)靶向治療是目前治療腫瘤的有效方法之一,其原理是利用抗體等特異性物質(zhì)作為載體,將藥物送到腫瘤部位,對(duì)腫瘤進(jìn)行特異性殺傷,其作用原理如圖1所示。為了生產(chǎn)能同時(shí)與藥物和腫瘤細(xì)胞抗原結(jié)合的抗體,科學(xué)家創(chuàng)造了制備雙特異性抗體的方法,過程如圖2所示。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題:
(1)由圖1可以看出,抗體是由 條肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì),細(xì)胞內(nèi)合成抗體時(shí),其空間結(jié)構(gòu)形成的場(chǎng)所主要是 。
(2)圖2中①過程是給小鼠注射 ,從而獲得B淋巴細(xì)胞。
(3)為選出能產(chǎn)生專一抗體的細(xì)胞,要將從HAT培養(yǎng)基上篩選出雜交瘤細(xì)胞,然后稀釋滴入多孔培養(yǎng)板中,使多孔培養(yǎng)板每孔中有 個(gè)細(xì)胞,然后篩選出抗體檢測(cè)呈 (填“陽性”或“陰性”)的細(xì)胞進(jìn)行克隆化培養(yǎng);該克隆化培養(yǎng)細(xì)胞具有的特點(diǎn)為 。
(4)圖中⑤過程給小鼠注射抗腫瘤藥物的目的是獲取 。圖2方框內(nèi)的主要操作是 。
(5)與直接使用抗腫瘤藥物相比,將抗腫瘤藥物與雙特異性單克隆抗體結(jié)合后給藥,對(duì)人體的副作用更小,原因是雙特異性單克隆抗體能 。
【分析】1、單克隆抗體:由單個(gè)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖形成的細(xì)胞系所產(chǎn)生出的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體,具有特異性強(qiáng)、靈敏度高,并可能大量制備的特點(diǎn)。
2、單克隆抗體的制備過程:首先用特定抗原注射小鼠體內(nèi),使其發(fā)生免疫,小鼠體內(nèi)產(chǎn)生具有免疫能力的B淋巴細(xì)胞。利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)將B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,單克隆抗體制備過程中的兩次篩選:第一次篩選:利用特定選擇培養(yǎng)基篩選,獲得雜交瘤細(xì)胞,即AB型細(xì)胞(A為B淋巴細(xì)胞,B為骨髓瘤細(xì)胞),不需要A、B、AA、BB型細(xì)胞。第二次篩選:利用多孔板法和抗原﹣抗體雜交法篩選,獲得產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。
【解答】解:(1)由圖可知,抗體含有4條肽鏈,肽鏈之間以二硫鍵相連??贵w的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),合成場(chǎng)所是核糖體,需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工形成特定的空間結(jié)構(gòu),再經(jīng)過高爾基體的進(jìn)一步加工。
(2)①表示用癌細(xì)胞抗原對(duì)小鼠進(jìn)行免疫處理,以獲得已免疫的B淋巴細(xì)胞。
(3)制備單克隆抗體的過程中,需要經(jīng)過兩次篩選,第一次是用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,在檢測(cè)過程中,將雜交瘤細(xì)胞經(jīng)稀釋后滴入多孔培養(yǎng)板中,使多孔培養(yǎng)板每孔中有1個(gè)細(xì)胞。第二次是用專一抗體檢測(cè),檢測(cè)出呈陽性的細(xì)胞即能產(chǎn)生針對(duì)癌細(xì)胞抗原的雜交瘤細(xì)胞,進(jìn)行克隆化培養(yǎng)。該細(xì)胞既可以無限增殖,又可以產(chǎn)生特定抗體。
(4)⑤過程給小鼠注射抗腫瘤藥物是為了刺激小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的B細(xì)胞,方框內(nèi)表示將B淋巴細(xì)胞與單克隆雜交瘤細(xì)胞融合,進(jìn)而篩選出能產(chǎn)生雙特異性單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。
(5)雙特異性單克隆抗體能同時(shí)與藥物和腫瘤細(xì)胞抗原結(jié)合,將藥物送到腫瘤部位,對(duì)腫瘤進(jìn)行特異性殺傷,與直接使用抗腫瘤藥物相比,對(duì)人體的副作用更小。
故答案為:
(1)4 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
(2)癌細(xì)胞抗原(腫瘤細(xì)胞抗原)
(3)1 陽性 既能無限增殖,又能產(chǎn)生特異性抗體
(4)刺激小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞 將B淋巴細(xì)胞與單克隆雜交瘤細(xì)胞融合
(5)將藥物送到腫瘤部位,對(duì)腫瘤進(jìn)行特異性殺傷
【點(diǎn)評(píng)】本題考查細(xì)胞工程在單克隆抗體制備中的應(yīng)用,要求考生理解細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合等原理及單克隆抗體制備的操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能將教材中的知識(shí)結(jié)合題中信息進(jìn)行知識(shí)遷移,準(zhǔn)確答題。
考法3 胚胎工程
(2022春?工農(nóng)區(qū)校級(jí)月考)在體細(xì)胞克隆猴培育過程中,為調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),提高胚胎的發(fā)育率和妊娠率,研究人員將組蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重構(gòu)胚,同時(shí)用組蛋白脫乙酰酶抑制劑(TSA)處理,具體培育流程如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.去核時(shí)使用的梯度離心、紫外光照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法都沒有刺破透明帶或卵母細(xì)胞質(zhì)膜
B.卵母細(xì)胞在去核環(huán)節(jié)實(shí)際操作中被去除的不是核膜包被的細(xì)胞核,而是紡錘體﹣染色體復(fù)合物
C.組蛋白甲基化和乙?;谋碛^遺傳修飾都不利于重構(gòu)胚的分裂和發(fā)育
D.為得到遺傳背景相同的克隆猴用于科研,可用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2份或4份后再進(jìn)行胚胎移植
【分析】1、細(xì)胞核移植概念:將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。
2、目前核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微直接去除法還有人采用密度梯度離心,紫外光短時(shí)間照射、化學(xué)物質(zhì)處理等方法。
【解答】解:A、采用密度梯度離心,紫外光短時(shí)間照射、化學(xué)物質(zhì)處理等方法都沒有刺破透明帶或卵母細(xì)胞質(zhì)膜,A正確;
B、將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到中期Ⅱ后進(jìn)行去核操作,此時(shí)細(xì)胞核退化,出現(xiàn)的是紡錘體和染色體復(fù)合物,去核事實(shí)上是去除卵母細(xì)胞的紡錘體和染色體結(jié)構(gòu),B正確;
C、科學(xué)家將組蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重構(gòu)胚,同時(shí)用組蛋白脫乙酰酶抑制劑處理重構(gòu)胚,這樣可降低組蛋白的甲基化水平,提高組蛋白的乙?;?,從而改變組蛋白的表觀遺傳修飾來調(diào)控基因表達(dá),C錯(cuò)誤;
D、為得到遺傳背景相同的克隆猴用于科研,可用機(jī)械方法將早期胚胎平均切割成2份或4份后再進(jìn)行胚胎移植,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物、胚胎移植技術(shù)、胚胎分割技術(shù)、表觀遺傳的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。
(2022?海門市校級(jí)開學(xué))小鼠胚胎干細(xì)胞經(jīng)定向誘導(dǎo)可獲得多種具有不同功能的細(xì)胞,制備流程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.用胰蛋白酶處理a處的細(xì)胞后可獲得分散的胚胎干細(xì)胞
B.欲提高胚胎的利用率,可用胚胎分割技術(shù)將a處細(xì)胞團(tuán)均等分割
C.為獲得更多的囊胚,采用促性腺激素注射促進(jìn)雄鼠產(chǎn)生更多的精子
D.a(chǎn)處的細(xì)胞與b處的細(xì)胞的核基因相同,但mRNA有差異
【分析】1、進(jìn)行胚胎分割時(shí),應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。
2、胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,來源于早期胚胎或原始性腺(如囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體.用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);④對(duì)胚胎進(jìn)行移植;⑤移植后的檢查。
【解答】解:A、a為內(nèi)細(xì)胞團(tuán),其中的細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,屬于胚胎干細(xì)胞,因此用胰蛋白酶處理a處的細(xì)胞后可獲得分散的胚胎干細(xì)胞,A正確;
B、由于來自同一個(gè)胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此欲提高胚胎的利用率,可用胚胎分割技術(shù)將a處細(xì)胞團(tuán)均等分割,B正確;
C、為獲得更多的囊胚,采用促性腺激素注射促進(jìn)雌性鼠產(chǎn)生更多的卵細(xì)胞,C錯(cuò)誤;
D、a處的細(xì)胞與b處的細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵有絲分裂形成的,因此具有相同的核基因,由于基因的選擇性表達(dá),兩者的mRNA有差異,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合圖解,考查胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記胚胎干細(xì)胞的來源;識(shí)記胚胎分割的特點(diǎn)及注意事項(xiàng);識(shí)記胚胎移植的基本程序,能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。
考點(diǎn)3 基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題
基因工程的理論基礎(chǔ)
外源基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的理論基礎(chǔ)
① 基因 是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位
②遺傳信息的傳遞都遵循 中心法則
③生物界共用一套 遺傳密碼
(2)基因拼接的理論基礎(chǔ)
①DNA的基本組成單位都是四種 脫氧核苷酸
②DNA分子都遵循 堿基互補(bǔ)配對(duì) 原則
③雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是 規(guī)則的雙螺旋 結(jié)構(gòu)
基因工程的3種基本工具
熟記基因工程的四個(gè)操作步驟
圖解記憶蛋白質(zhì)工程
操作手段:改造或合成 基因
結(jié)果:改造 現(xiàn)有 蛋白質(zhì),或制造出 新的 蛋白質(zhì)
設(shè)計(jì)流程
從 預(yù)期的蛋白質(zhì)功能 出發(fā)→設(shè)計(jì) 預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) →推測(cè)應(yīng)有的 氨基酸序列 →找到并改變相對(duì)應(yīng)的 脫氧核苷酸序列 (基因)或 合成新的基因 →獲得所需要的蛋白質(zhì)
PCR技術(shù)原理與條件
PCR技術(shù)的過程
DNA的粗提取與鑒定
DNA片段的電泳鑒定
治療性克隆與生殖性克隆的關(guān)系
區(qū)分試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒
設(shè)計(jì)試管嬰兒比試管嬰兒多出的是 遺傳學(xué)診斷 。
試管嬰兒主要解決不孕夫婦的生育問題,設(shè)計(jì)試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。
兩者都是體外受精,并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng),都要經(jīng)過胚胎移植,都是有性生殖。
考法1 基因工程
(2021秋?如皋市月考)如圖1中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn),圖2為某種基因表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcRⅠ、Sau3AⅠ的切點(diǎn)是唯一的)。請(qǐng)回答下列問題:
(1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被 酶切后的產(chǎn)物連接,理由是
。
(2)圖2中啟動(dòng)子的作用是 ,終止子的作用是 ,抗生素抗性基因的作用是 。
(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),還需要用到DNA連接酶。常見的DNA連接酶有 DNA連接酶和
DNA連接酶,其中能連接平末端的是 DNA連接酶。
(4)若某人利用圖2所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子(如圖3)。這三種重組子中,不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有 ,原因是

【分析】1、“分子手術(shù)刀”﹣﹣限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)
(1)來源:主要是從原核生物中分離純化出來的。
(2)功能:能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,因此具有專一性。
(3)結(jié)果:經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。
2、“分子縫合針”﹣﹣DNA連接酶:兩種DNA連接酶(E?cliDNA連接酶和T4DNA連接酶)的比較:①相同點(diǎn):都縫合磷酸二酯鍵。②區(qū)別:E?cliDNA連接酶來源于大腸桿菌,只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來;而T4DNA連接酶來源于T4噬菌體,可用于連接粘性末端和平末端,但連接效率較低。
3、基因表達(dá)載體的組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因
(1)啟動(dòng)子:是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需的蛋白質(zhì)。
(2)終止子:也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的尾端。
(3)標(biāo)記基因的作用:是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。
【解答】解:(1)經(jīng)BamH I酶切后得到的黏性末端是﹣GATC﹣,與Sau3A I酶切后獲得的黏性末端相同,所以經(jīng)BamH I酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被Sau3AI酶切后的產(chǎn)物連接。
(2)啟動(dòng)子是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合部位,與RNA聚合酶結(jié)合后,開始進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程;終止子使轉(zhuǎn)錄過程停止;抗生素抗性基因表達(dá)后,則生物具有抗生素抗性,可以便于重組DNA分子的篩選。
(3)常見的DNA連接酶有E.cliDNA連接酶和T4DNA連接酶,T4DNA連接酶能連接平末端。
(4)在基因表達(dá)載體中,啟動(dòng)子位于目的基因的首端,終止子應(yīng)位于目的基因的尾端,這樣的基因才能表達(dá)。甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游,丙中目的基因插入在終止子的下游,二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄。
故答案為:
(1)Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端
(2)RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合部位 使轉(zhuǎn)錄過程停止 便于重組DNA分子的篩選
(3)E.cli T4 T4
(4)甲和丙 甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游,丙中目的基因插入在終止子的下游,二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合圖解,考查基因工程的相關(guān)知識(shí),要求考生能夠掌握限制酶的特點(diǎn),明確不同限制酶切割形成的相同的末端之間能夠連接;識(shí)記基因表達(dá)載體的組成和條件。需要考生明確基因工程的原理、概念、操作工具及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。
(2022春?海安市校級(jí)期中)抗體分子含有兩條短肽和兩條長(zhǎng)肽鏈,科研人員將小鼠編碼抗體(抗禽流感病毒HA抗原)可變區(qū)的基因片段與人編碼抗體恒定區(qū)的基因片段整合,構(gòu)建圖1所示表達(dá)載體(HindⅢ等表示不同限制酶的切割位點(diǎn),EcRⅤ識(shí)別序列和切割位點(diǎn)是GAT↓ATC),導(dǎo)入中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞后,篩選能夠穩(wěn)定表達(dá)的細(xì)胞株,成功獲得大量嵌合抗體(圖2)。請(qǐng)根據(jù)資料回答下列問題:
(1)為構(gòu)建人鼠嵌合抗體基因表達(dá)載體,需要對(duì)編碼抗體不同片段的基因進(jìn)行重組,為此需從分泌鼠源單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞中提取 ,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄得到 用于PCR擴(kuò)增,并分別與人抗體的恒定區(qū)DNA序列拼接。
(2)在PCR反應(yīng)體系中需加入模板、 、Taq酶、引物、緩沖液等,擴(kuò)增過程中高溫處理的目的是 。若利用PCR技術(shù)擴(kuò)增某基因片段時(shí)消耗了126個(gè)引物分子,則該過程擴(kuò)增了 次。
(3)圖1所示表達(dá)載體中除標(biāo)注出的結(jié)構(gòu)外還必須有 ,圖中①是 識(shí)別和結(jié)合的部位。構(gòu)建該基因表達(dá)載體時(shí),先將人抗體的長(zhǎng)鏈、短鏈基因部分序列分別與相應(yīng)鼠抗體的可變區(qū)序列整合后插入到兩個(gè)啟動(dòng)子的下游,這過程需要用到多種限制酶,如獲得鼠抗體長(zhǎng)鏈可變區(qū)基因用
酶切;圖中⑤和⑥用 (填“T4DNA”或“E?cliDNA”)連接酶連接。
(4)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞后,可采用 技術(shù)檢驗(yàn)基因是否成功轉(zhuǎn)錄。通過基因工程技術(shù)成功表達(dá)并組裝出有生物學(xué)活性的嵌合抗體,該嵌合抗體的優(yōu)點(diǎn)是 。
【分析】基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因(即目的基因)在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定高效地表達(dá)。為了實(shí)現(xiàn)基因工程的目標(biāo),通常要有多種工具酶、目的基因、載體和宿主細(xì)胞等基本要素,并按照一定的程序進(jìn)行操作,它包括目的基因的獲得、重組DNA的形成,重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞也稱(宿主)細(xì)胞、篩選含有目的基因的受體細(xì)胞和目的基因的表達(dá)等幾個(gè)方面。基因表達(dá)載體的構(gòu)建(即目的基因與運(yùn)載體結(jié)合)是實(shí)施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。其構(gòu)建目的是使目的基因能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時(shí),使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。
【解答】解:(1)基因工程的第一步即是從目標(biāo)個(gè)體中提取目的基因,獲得目的基因,可以通過mRNA逆轉(zhuǎn)錄得到相應(yīng)的DNA;從分泌鼠源單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞中提取鼠抗體mRNA(或mRNA、鼠抗體可變區(qū)mRNA),經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄得到鼠抗體cDNA(或cDNA、鼠抗體可變區(qū)cDNA)用于PCR擴(kuò)增。
(2)PCR是體外進(jìn)行DNA復(fù)制的過程,在PCR反應(yīng)體系中需加入模板、4種脫氧核苷酸(4種dNTP)、Taq酶(熱穩(wěn)定DNA聚合酶)、引物及緩沖液等;高溫處理,是DNA 變性,以利于DNA復(fù)制的正常進(jìn)行,溫度降低后,可復(fù)性;第一次復(fù)制需要2個(gè)引物,經(jīng)復(fù)制后得4個(gè),消耗2個(gè);第二次復(fù)制需要4個(gè)引物,經(jīng)復(fù)制后得8個(gè),消耗4個(gè);以此類推2+4+8+16+32+64=126,即進(jìn)行了6次擴(kuò)增。
(3)構(gòu)建表達(dá)載體時(shí),質(zhì)粒除了圖示結(jié)構(gòu)外還需有復(fù)制原點(diǎn);由圖可知,從①啟動(dòng)子,說明①是RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn),可以驅(qū)動(dòng)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄;又圖可知,③為鼠長(zhǎng)鏈可變區(qū)基因,因此將鼠抗體長(zhǎng)鏈基因經(jīng)HindⅢ和KpnⅠ雙酶切,以獲得相應(yīng)的黏性末端。⑤和⑥經(jīng)EcRV切開,為粘性末端,用T4DNA連接酶進(jìn)行連接。
(4)將重組質(zhì)粒導(dǎo)人中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞后,可采用分子雜交技術(shù)檢驗(yàn)基因是否成功轉(zhuǎn)錄,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原理,將特定序列的DNA單鏈與轉(zhuǎn)錄成功的mRNA雜交。鼠抗體注射到人體會(huì)引起免疫應(yīng)答,通過基因工程技術(shù)成功表達(dá)并組裝出有生物學(xué)活性的嵌合抗體,減少發(fā)生免疫排斥反應(yīng)的可能。
故答案為:
(1)鼠抗體mRNA(或mRNA或鼠抗體可變區(qū)mRNA) 鼠抗體cDNA(或cDNA或鼠抗體可變區(qū)cDNA)
(2)4種脫氧核苷酸(4種dNTP) 使DNA變性(使DNA兩條鏈分開、獲得DNA單鏈) 6
(3)復(fù)制原點(diǎn) RNA聚合酶 HindⅢ和KpnⅠT4DNA
(4)分子雜交 減少發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合圖表,考查基因工程、細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)和應(yīng)用,要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟,掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié),能結(jié)合圖中和表現(xiàn)信息準(zhǔn)確答題,屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查。
考法2 DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定
(2022?遼寧開學(xué))染色質(zhì)是由一定長(zhǎng)度的核小體為基本單位構(gòu)成的。將大鼠肝細(xì)胞中分離出的染色質(zhì)用非特異性核酸酶水解后去除染色質(zhì)蛋白,對(duì)得到的DNA片段進(jìn)行凝膠電泳,結(jié)果如圖所示。若先將染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)去掉后用同樣的非特異性核酸酶處理,則得到隨機(jī)長(zhǎng)度的DNA片段。據(jù)此分析,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.凝膠中的DNA分子通過染色,可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來
B.染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)可能對(duì)DNA具有保護(hù)作用
C.構(gòu)成核小體的基本單位是脫氧核糖核苷酸
D.在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)
【分析】1、分析題干可知,染色質(zhì)是由一定長(zhǎng)度的核小體為基本單位構(gòu)成的,而染色質(zhì)是由蛋白質(zhì)和DNA組成,因此核小體的組成成分也是蛋白質(zhì)和DNA。
2、用瓊脂糖凝膠電泳方法檢測(cè)DNA分子,在同一電場(chǎng)、同一凝膠中,DNA分子在電場(chǎng)中的遷移速度主要與DNA分子的大小有關(guān),DNA分子越大,遷移速率越慢,反之則越快。
【解答】解:A、凝膠中的DNA分子經(jīng)染色后,對(duì)波長(zhǎng)為300nm的紫外光吸收性強(qiáng),可在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來,A正確;
B、由圖可知,染色質(zhì)用核酸酶處理后,得到是部分水解的染色質(zhì),但若先將染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)去掉后用核酸酶處理,則得到隨機(jī)長(zhǎng)度的DNA片段,說明染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)可能對(duì)DNA具有保護(hù)作用,B正確;
C、染色質(zhì)是由一定長(zhǎng)度的核小體為基本單位構(gòu)成的,核小體的組成成分是蛋白質(zhì)和DNA,其基本單位是脫氧核糖核苷酸和氨基酸,C錯(cuò)誤;
D、在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠濃度DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān),D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查核酸的基本單位、電泳方法等相關(guān)知識(shí),意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn),把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系、分析題意以及解決問題的能力。
(2022春?尖山區(qū)校級(jí)月考)如圖是將目的基因?qū)氪竽c桿菌內(nèi)制備“工程菌”的示意圖,其中引物1—4在含有目的基因的DNA上的結(jié)合位置如甲圖所示,限制酶BamHI、EcRI、HindDI在質(zhì)粒上的識(shí)別位點(diǎn)如乙圖所示。以下說法中錯(cuò)誤的是( )
A.PCR過程完成4輪循環(huán),理論上至少需加入引物30個(gè)
B.若已經(jīng)合成了甲圖所示4種引物,應(yīng)選擇引物2和3擴(kuò)增目的基因
C.過程①中應(yīng)使用限制酶BamHI切割質(zhì)粒
D.對(duì)于轉(zhuǎn)化失敗的大腸桿菌及其培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理,以防其污染環(huán)境
【分析】分析題圖:圖示是將目的基因?qū)氪竽c桿菌內(nèi)制備“工程菌”的示意圖,其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程,②表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。
【解答】解:A、PCR過程完成4輪循環(huán),根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制方式可知,理論上至少需加入引物24+1﹣2=30個(gè),A正確;
B、由于引物只能引導(dǎo)DNA聚合酶從5′→3′延伸子鏈,因此要擴(kuò)增目的基因,應(yīng)選擇引物1和4,B錯(cuò)誤;
C、構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),目的基因應(yīng)該插在啟動(dòng)子和終止子之間,因此過程①中應(yīng)使用限制酶BamHⅠ切割質(zhì)粒,C正確;
D、對(duì)于轉(zhuǎn)化失敗的大腸桿菌及其培養(yǎng)基應(yīng)進(jìn)行滅菌處理,以防其污染環(huán)境,D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合模式圖,考查基因工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能正確分析題圖,再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。
考法3 蛋白質(zhì)工程
(2022???谀M)利用木聚糖酶進(jìn)行紙漿漂白,可以大幅度減少氯化物的用量,減輕造紙工業(yè)對(duì)環(huán)境的污染。紙漿漂白需要在高溫堿性條件下進(jìn)行,因此需要耐熱耐堿的木聚糖酶。根據(jù)生產(chǎn)需要,科學(xué)家對(duì)已知氨基酸序列的木聚糖酶進(jìn)行改造,獲得了耐高溫耐堿的新木聚糖酶,減少了紙漿漂白時(shí)木聚糖酶的用量,提高了生產(chǎn)效率?;卮鹣铝袉栴}:
(1)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)的特定需求,對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。與蛋白質(zhì)工程相比,基因工程原則上只能生產(chǎn) ,它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要。
(2)在蛋白質(zhì)工程和基因工程中常用大腸桿菌作為受體細(xì)胞,原因是大腸桿菌
(答出兩點(diǎn))。分離純化大腸桿菌時(shí),可使用接種環(huán)采用 法將聚集的菌種逐步分離并培養(yǎng)成單菌落;實(shí)驗(yàn)室中利用選擇培養(yǎng)基篩選微生物的原理是
。
(3)人工合成的新木聚糖酶的基因在導(dǎo)入受體細(xì)胞前要先構(gòu)建 ,以使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。若要將重組大腸桿菌分泌的耐熱耐堿木聚糖酶應(yīng)用于造紙工業(yè)生產(chǎn),除了需要研究木聚糖酶的產(chǎn)量外,還需要檢測(cè)木聚糖酶的 。
(4)有研究表明,在木聚糖酶中特定部位引入精氨酸可以增加木聚糖酶中的離子鍵數(shù)目,從而增加該酶在堿性環(huán)境中的穩(wěn)定性。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造木聚糖酶,其基本思路是
。根據(jù)新木聚糖酶的氨基酸序列設(shè)計(jì)新木聚糖酶的基因,會(huì)設(shè)計(jì)出多種脫氧核并酸序列,原因是
。
【分析】對(duì)木聚糖酶進(jìn)行改造是通過蛋白質(zhì)工程來完成的。蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì),或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活需求。蛋白質(zhì)工程的基本思路是:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。
【解答】解:(1)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求,對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。與蛋白質(zhì)工程相比,基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì),這些天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的,它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要,卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。
(2)由于大腸桿菌為單細(xì)胞、繁殖快、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少,所以在蛋白質(zhì)工程和基因工程中常用大腸桿菌作為受體細(xì)胞。采用平板劃線法分離純化大腸桿菌時(shí),使用的接種工具為接種環(huán)。實(shí)驗(yàn)室中利用選擇培養(yǎng)基篩選微生物的原理是:人為提供有利于目的菌生長(zhǎng)的條件,同時(shí)抑制或阻止其他微生物的生長(zhǎng)。
(3)人工合成的新木聚糖酶的基因在導(dǎo)入受體細(xì)胞前,需要先將其與載體結(jié)合,構(gòu)建基因表達(dá)載體,以使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。在將重組大腸桿菌分泌的耐熱耐堿的木聚糖酶應(yīng)用于造紙工業(yè)生產(chǎn)前,需要研究該木聚糖酶的產(chǎn)量并對(duì)木聚糖酶的生物活性(或催化效率)進(jìn)行檢測(cè)。
(4)利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造木聚糖酶,其基本思路是:根據(jù)需要對(duì)耐堿的木聚糖酶的功能特點(diǎn),設(shè)計(jì)新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列,推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列,然后利用DNA合成儀合成新木聚糖酶基因。由于密碼子具有簡(jiǎn)并現(xiàn)象(或存在多種密碼子決定同一種氨基酸的現(xiàn)象),導(dǎo)致根據(jù)新木聚糖酶的氨基酸序列設(shè)計(jì)的新木聚糖酶的基因會(huì)有多種脫氧核苷酸序列。
故答案為:
(1)自然界中已存在的蛋白質(zhì)
(2)為單細(xì)胞、繁殖快、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少 平板劃線 人為提供有利于口的菌生長(zhǎng)的條件,同時(shí)抑制或阻止其他微生物的生長(zhǎng)
(3)基因表達(dá)載體 生物活性(或催化效率)
(4)根據(jù)需要對(duì)耐堿的木聚糖酶的功能特點(diǎn),設(shè)計(jì)新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列,推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列,然后利用DNA合成儀合成新木聚糖酶基因 密碼子具有簡(jiǎn)并現(xiàn)象(或存在多種密碼子決定同一種氨基酸的現(xiàn)象)
【點(diǎn)評(píng)】本題考查基因工程與蛋白質(zhì)工程、微生物的選擇培養(yǎng)等相關(guān)知識(shí),要求考生熟記相關(guān)內(nèi)容,并能結(jié)合信息分析作答。
考法4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題
(2013?上海模擬)根據(jù)下列2份材料回答有關(guān)生物技術(shù)的問題.
2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)叻謩e是來自日本的科學(xué)家山中伸彌和來自英國(guó)的科學(xué) 家約翰?格登.約翰?格登(Jhn B.Gurdn)去除一只爪蟾卵細(xì)胞的細(xì)胞核,代之以取自蝌蚪的一個(gè)特殊細(xì)胞的細(xì)胞核.經(jīng)處理的卵細(xì)胞發(fā)育成一只正常的蝌蚪.?dāng)?shù)十年后其他學(xué)者后續(xù)進(jìn)行的核移植實(shí)驗(yàn)成功克隆出哺乳動(dòng)物,因而約翰?格登被尊為“克隆教父”.
2001年11月25日,美國(guó)先進(jìn)細(xì)胞技術(shù)公司利用成人細(xì)胞首次克隆出人類早期胚胎,消息公布后,引起全世界的軒然大波;11月29日,中國(guó)衛(wèi)生部明確表示:中國(guó)不贊成、不支持、不接受任何克隆人實(shí)驗(yàn),贊成以治療和預(yù)防疾病為目的人類胚胎干細(xì)胞研究,但研究必須是有序的,并要在有效監(jiān)控條件下進(jìn)行.
(1)動(dòng)物的克隆方法一般是:供體(被克隆個(gè)體)的體細(xì)胞的核+去核卵細(xì)胞→重組細(xì)胞→早期胚胎→個(gè)體
“多利”的誕生采用了上述技術(shù)路線,一般認(rèn)為這種生殖(繁殖)方式是 生殖.b過程在離體條件下進(jìn)行,除了營(yíng)養(yǎng)和適宜電脈沖刺激之外,至少還需要 等條件;c過程中應(yīng)用了 技術(shù).
(2)克隆技術(shù)的突破說明了 .
(3)克隆人在全世界引起軒然大波,中國(guó)衛(wèi)生部反對(duì)克隆人,原因是 (多選).
A.克隆立法相對(duì)滯后
B.如果克隆人早期胚胎的試驗(yàn)不加控制地進(jìn)行下去,克隆人終將誕生
C.克隆人一旦出生,整個(gè)人倫方面觀念化的東西都被推翻,同時(shí)會(huì)帶來人種優(yōu)化、宗教混亂等社會(huì)政治問題
D.克隆技術(shù)并不絕對(duì)成熟,不能保證克隆出無缺陷的人
E.大力推廣克隆技術(shù)對(duì)保持生物多樣性具有重要意義
Ⅱ.2006 年山中伸彌首次利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將四種轉(zhuǎn)錄因子“Oct4,Sx2,c﹣Myc,Klf4”導(dǎo)入已分化完全的小鼠纖維母細(xì)胞中,將其重新編排變成全能性的類胚胎細(xì)胞,這些重編排的細(xì)胞被命名為“誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞”,即iPS細(xì)胞.
(4)近些年的研究顯示,iPS細(xì)胞可以產(chǎn)生出機(jī)體內(nèi)所有種類的細(xì)胞,由iPS細(xì)胞產(chǎn)生其他種類細(xì)胞的過程稱為 .
(5)目前iPS細(xì)胞在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多問題.例如有研究發(fā)現(xiàn)iPS細(xì)胞的增殖難以控制,即iPS細(xì)胞具有 細(xì)胞的特征.結(jié)合山中伸彌的研究過程分析,產(chǎn)生這種變化的最可能的原因:

【分析】細(xì)胞核移植作為動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的常用的技術(shù)手段.克隆技術(shù)的生物學(xué)原理是無性生殖,該技術(shù)突破說明了高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性.正確對(duì)待克隆技術(shù)運(yùn)用于生育的目的.干細(xì)胞具有全能性,能分化體內(nèi)所有種類的細(xì)胞.癌細(xì)胞具有惡性增殖的特性.
【解答】解:
(1)多利羊的誕生運(yùn)用了一些生物技術(shù)如體細(xì)胞核移植、胚胎發(fā)育、胚胎移植等.細(xì)胞核移植作為動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的常用的技術(shù)手段,主要是指把不同種的細(xì)胞的拆合,新個(gè)體具備雙親的遺傳特性.用核移植方法獲得的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物.這種生殖方式是無性生殖.早期胚胎培養(yǎng)在發(fā)育培養(yǎng)液中進(jìn)行的,培養(yǎng)液成分與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分基本相同.除適宜溫度、PH、無機(jī)鹽、營(yíng)養(yǎng)成分和調(diào)節(jié)物質(zhì)外,還需要血清、抗生素等.c過程是胚胎移植.
(2)克隆技術(shù)的生物學(xué)原理是無性生殖,該技術(shù)突破說明了高度分化的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性.
(3)對(duì)于克隆人由很多爭(zhēng)議,倫理學(xué)家:克隆人嚴(yán)重違反人類倫理道德,是克隆技術(shù)的濫用;是在人為制造不健全的人.生物學(xué)家:克隆技術(shù)尚不成熟,可能克隆出嚴(yán)重生理缺陷的孩子.中國(guó)政府:禁止生殖性克隆人,堅(jiān)持四不原則(不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)),不反對(duì)治療性克隆人.
(4)細(xì)胞分化是指由一個(gè)或一種細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂產(chǎn)生的后代,在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上逐漸發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程.由iPS細(xì)胞產(chǎn)生其他種類細(xì)胞的過程稱為
細(xì)胞分化.
(5)癌細(xì)胞的主要特征是惡性增殖.而iPS細(xì)胞的增殖難以控制,說明了具有癌細(xì)胞的惡性增殖的特征.產(chǎn)生的可能的原因是逆轉(zhuǎn)錄病毒含有病毒癌基因以及致癌有關(guān)的核酸序列,將其基因組重新編排整合進(jìn)入小鼠的纖維細(xì)胞中,誘發(fā)細(xì)胞癌變.
故答案為:
(1)無性 適宜的溫度、PH、水環(huán)境 胚胎移植
(2)高度分化的動(dòng)物細(xì)胞具有全能性,卵細(xì)胞質(zhì)具有高度分化的動(dòng)物細(xì)胞去分化的能力
(3)ABCD
(4)細(xì)胞分化
(5)癌 逆轉(zhuǎn)錄病毒含有病毒癌基因以及致癌有關(guān)的核酸序列,可通過感染小鼠的纖維母細(xì)胞,將其基因組整合進(jìn)入小鼠的纖維細(xì)胞中,誘發(fā)細(xì)胞癌變
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了細(xì)胞核移植、細(xì)胞分化、癌細(xì)胞的相關(guān)內(nèi)容,意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn),把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力.
(2022?重慶)植物體細(xì)胞通常被誘導(dǎo)為愈傷組織后才能表現(xiàn)全能性。研究發(fā)現(xiàn),愈傷組織的中層細(xì)胞是根或芽再生的源頭干細(xì)胞,其在不同條件下,通過基因的特異性表達(dá)調(diào)控生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的作用,表現(xiàn)出不同的效應(yīng)(見如表)。已知生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生;反之,有利于芽的再生。下列推論不合理的是( )
A.WOX5失活后,中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞特性
B.WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累
C.ARR5促進(jìn)細(xì)胞分裂素積累或提高細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性
D.體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制
【分析】當(dāng)生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素比例適中,且生長(zhǎng)素含量高于細(xì)胞分裂素時(shí),主要誘導(dǎo)植物組織脫分化和根原基的形成;而當(dāng)細(xì)胞分裂素的效應(yīng)高于生長(zhǎng)素時(shí),則主要誘導(dǎo)植物組織再分化和芽原基的形成。生長(zhǎng)素的用量比細(xì)胞分裂素用量,比值高時(shí),有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低時(shí),有利于芽的分化、抑制根的形成。比值適中時(shí),促進(jìn)愈傷組織的形成。
【解答】解:A、根據(jù)表格信息可知,WOX5能維持未分化狀態(tài),使植物細(xì)胞保持分裂能力強(qiáng)、較大的全能性,若WOX5失活后,中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞分裂能力強(qiáng)、分化程度低的特性,A正確;
B、由題干信息“生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生”,再結(jié)合表格信息,WOX5+PLT能誘導(dǎo)出根,可推測(cè)WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累,B正確;
C、由題意可知,生長(zhǎng)素的生理作用小于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于芽的再生,而抑制ARR5能誘導(dǎo)出芽,可知ARR5被抑制時(shí)細(xì)胞分裂素較多,故可推測(cè)ARR5抑制細(xì)胞分裂素積累或降低細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性,C錯(cuò)誤;
D、由題干信息可知,出芽或出根都是生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素含量不均衡時(shí)才會(huì)發(fā)生,故可推測(cè)體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為載體考查植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)的調(diào)節(jié),要求考生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及題干信息分析、推理出正確的結(jié)論。
(2022?河北)《爾雅》《四民月令》和《齊民要術(shù)》中記載,麻為雌雄異株,黑、白種子萌發(fā)分別長(zhǎng)成雌、雄植株,其莖稈經(jīng)剝皮、加工后生產(chǎn)的纖維可用于制作織物,雄麻纖維產(chǎn)量遠(yuǎn)高于雌麻,故“凡種麻,用白麻子”。依據(jù)上述信息推斷,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.可從雄麻植株上取部分組織,體外培養(yǎng)產(chǎn)生大量幼苗用于生產(chǎn)
B.對(duì)雄麻噴灑赤霉素可促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),增加纖維產(chǎn)量
C.因?yàn)榇坡槔w維產(chǎn)量低,所以在生產(chǎn)中無需播種黑色種子
D.與雌雄同花植物相比,麻更便于雜交選育新品種
【分析】1、赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的種子等幼嫩部分。主要生理功能:促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng);解除種子、塊莖的休眠并促進(jìn)萌發(fā)的作用。
2、植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用:①植物離體快速繁殖。②無病毒苗木培育,無性繁殖植物,病毒在體內(nèi)積累,對(duì)生產(chǎn)造成極大損失。利用組織培養(yǎng)方法可脫除病毒,獲得脫病毒小苗。③通過花藥和花粉培養(yǎng)獲得單倍體植株、縮短育種年限。④培養(yǎng)細(xì)胞突變體的應(yīng)用。⑤利用組織培養(yǎng)的材料作為植物生物反應(yīng)器。
【解答】解:A、可從雄麻植株上取部分組織,體外培養(yǎng)產(chǎn)生大量幼苗用于生產(chǎn),即利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速繁殖,A正確;
B、赤霉素可以促進(jìn)植物莖的生長(zhǎng),對(duì)雄麻噴灑赤霉素可促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),增加纖維產(chǎn)量,B正確;
C、雌麻纖維產(chǎn)量低,但生產(chǎn)中仍需播種黑色種子以進(jìn)行繁殖,C錯(cuò)誤;
D、與雌雄同花植物相比,雌雄異株的麻更便于雜交選育新品種,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合背景材料考查植物激素的作用、育種技術(shù)等,要求學(xué)生掌握相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),準(zhǔn)確分析題干信息,再運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行判斷。
(2022?湖北)關(guān)于白酒、啤酒和果酒的生產(chǎn),下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣
B.白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長(zhǎng)繁殖的過程
C.葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶既存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),也存在于線粒體
D.生產(chǎn)白酒、啤酒和果酒的原材料不同,但發(fā)酵過程中起主要作用的都是酵母菌
【分析】酒的制作離不開酵母菌,酵母菌是兼性厭氧微生物,在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在無氧條件下,酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵。故酒的制作原理是酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精,酵母菌最適宜生長(zhǎng)繁殖的溫度范圍是18~25℃;生產(chǎn)中是否有酒精的產(chǎn)生,可用酸性重鉻酸鉀來檢驗(yàn),該物質(zhì)與酒精反應(yīng)呈現(xiàn)灰綠色。
【解答】解:A、在白酒、啤酒和果酒的發(fā)酵初期需要提供一定的氧氣,有利于酵母菌大量繁殖,A正確;
B、白酒、啤酒和果酒釀制的過程也是微生物生長(zhǎng)繁殖的過程,如發(fā)酵初期酵母菌大量繁殖,B正確;
CD、酒精發(fā)酵利用的菌種是酵母菌,其原理是酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精,葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇所需的酶存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),不存在線粒體中,C錯(cuò)誤,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查發(fā)酵技術(shù)及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí),要求考生理解識(shí)記有關(guān)技術(shù)的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能將教材中的知識(shí)結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。
(2022?湖北)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長(zhǎng)緩慢,其原因不可能的是( )
A.實(shí)驗(yàn)材料取自小鼠胚胎的腦組織
B.為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封
C.血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基
D.所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性
【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程:取動(dòng)物組織塊→剪碎組織→用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中(原代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞用酶分散為單個(gè)細(xì)胞,制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液(傳代培養(yǎng))→放入二氧化碳培養(yǎng)箱培養(yǎng)。
【解答】解:A、小鼠胚胎腦組織中含有豐富的原代神經(jīng)元,細(xì)胞增殖能力強(qiáng),不會(huì)造成生長(zhǎng)緩慢,A正確;
B、培養(yǎng)瓶瓶口密封會(huì)使培養(yǎng)液中缺氧,影響細(xì)胞有氧呼吸,造成供能不足,可能使細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢,B錯(cuò)誤;
C、血清經(jīng)過高溫處理后,其中活性成分變性失活,失去原有功能,無法滿足細(xì)胞生長(zhǎng)所需,可能使細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢,C錯(cuò)誤;
D、細(xì)胞生活的環(huán)境一般為弱堿性,所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性,不利于細(xì)胞生存,可能造成細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢,D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí),要求考生理解識(shí)記有關(guān)技術(shù)的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能將教材中的知識(shí)結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。
(2022?湖北)滅菌、消毒、無菌操作是生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的操作。下列敘述正確的是( )
A.動(dòng)、植物細(xì)胞DNA的提取必須在無菌條件下進(jìn)行
B.微生物、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.為防止蛋白質(zhì)變性,不能用濕熱滅菌法對(duì)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌
D.用濕熱滅菌法對(duì)實(shí)驗(yàn)中所使用的微量離心管、細(xì)胞培養(yǎng)瓶等進(jìn)行滅菌
【分析】消毒是指用較為溫和的物理或化學(xué)方法僅殺死物體體表或內(nèi)部的一部分微生物的過程。使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子的過程稱為滅菌。常用的方法有灼燒滅菌、干熱滅菌和濕熱滅菌。
【解答】解:A、動(dòng)、植物細(xì)胞DNA的提取不需要在無菌條件下進(jìn)行,A錯(cuò)誤;
B、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染,保證無菌環(huán)境,而微生物的培養(yǎng)不能加入抗生素,B錯(cuò)誤;
C、一般用濕熱滅菌法對(duì)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌,以防止雜菌污染,C錯(cuò)誤;
D、可用濕熱滅菌法對(duì)實(shí)驗(yàn)中所使用的微量離心管、細(xì)胞培養(yǎng)瓶等進(jìn)行滅菌,以防止雜菌污染,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查微生物的分離與培養(yǎng),要求考生識(shí)記微生物實(shí)驗(yàn)中的消毒、滅菌的概念、具體方法和操作等知識(shí),意在考查考生的識(shí)記和分析能力。
(2022?山東)青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時(shí),會(huì)通過分泌青霉素殺死細(xì)菌,以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實(shí)現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn),關(guān)于該生產(chǎn)過程,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖
B.可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量
C.選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中
D.青霉素具有殺菌作用,因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌
【分析】發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種選育、培養(yǎng)基的配制、滅菌、種子擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離提純(生物分離工程)等方面。
【解答】解:A、葡萄糖雖然能被青霉菌迅速利用,但不利于青霉菌合成青霉素,在青霉素的發(fā)酵時(shí),一般選擇乳糖作為碳源,A正確;
B、可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù),能提高溶解氧的濃度,有利于青霉菌的發(fā)酵,從而提高產(chǎn)量,B正確;
C、青霉素高產(chǎn)菌種是經(jīng)誘變育種產(chǎn)生的,選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后能增加其自身的濃度和純度,接種到發(fā)酵罐后能提高發(fā)酵的效率,C正確;
D、由于雜菌能分泌青霉素酶,從而分解青霉素,為防止雜菌生長(zhǎng),故發(fā)酵罐需要嚴(yán)格滅菌,D錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查微生物的培養(yǎng)及發(fā)酵的相關(guān)知識(shí),意在考查考生的識(shí)記能力和判斷能力,難度中等。
(2022?山東)關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn),下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解
B.離心研磨液是為了加速DNA的沉淀
C.在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色
D.粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)
【分析】DNA粗提取和鑒定的原理:
1、DNA的溶解性:DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精。
2、DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性不同。
3、DNA的鑒定:在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色。
【解答】解:A、過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行可以使酶的活性降低,可以防止DNA降解,A正確;
B、離心研磨液是為了加速細(xì)胞膜、細(xì)胞器、一些較大雜質(zhì)等的沉淀,B錯(cuò)誤;
C、在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色,C正確;
D、粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì),D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查DNA的粗提取和鑒定,對(duì)于此類試題,需要考生注意的細(xì)節(jié)較多,如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等,需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中注意積累。
(2022?山東)如圖所示,將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子,在體外解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)可制備雙特異性抗體,簡(jiǎn)稱雙抗。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.雙抗可同時(shí)與2種抗原結(jié)合
B.利用雙抗可以將蛋白類藥物運(yùn)送至靶細(xì)胞
C.篩選雙抗時(shí)需使用制備單克隆抗體時(shí)所使用的2種抗原
D.同時(shí)注射2種抗原可刺激B細(xì)胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細(xì)胞
【分析】單克隆抗體的制備過程:①給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng),然后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞;②誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合;③利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞;④進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測(cè),篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞;⑤用培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選出來的雜交瘤細(xì)胞或?qū)⑵渥⑷胄∈蟾骨恢信囵B(yǎng),最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體。
【解答】解:A、根據(jù)題意,雙抗具有雙特異性,即可同時(shí)與2種抗原發(fā)生特異性結(jié)合,A正確;
B、根據(jù)抗體與抗原特異性結(jié)合的原理,利用雙抗可以將蛋白類藥物運(yùn)送至靶細(xì)胞,從而使藥物作用于特定的靶細(xì)胞,B正確;
C、雙抗是由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子經(jīng)過解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)形成的,故而篩選時(shí)需要使用制備單克隆抗體時(shí)所使用的2種抗原來進(jìn)行抗原—抗體檢測(cè),從而篩選出具有雙特異性的抗體,C正確;
D、同時(shí)注射2種抗原會(huì)刺激B細(xì)胞分化形成不同的漿細(xì)胞,進(jìn)而產(chǎn)生兩種抗體,一種漿細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體,并不能產(chǎn)生雙抗,D錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合信息材料考查單克隆抗體的制備與應(yīng)用,要求考生識(shí)記有關(guān)的技術(shù)原理與免疫調(diào)節(jié)原理,掌握單克隆抗體制備各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能將教材中的知識(shí)結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。
(多選)(2022?山東)啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中,大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工序后,最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法正確的是( )
A.用赤霉素處理大麥,可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α﹣淀粉酶
B.焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌
C.糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵
D.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成,縮短啤酒的發(fā)酵周期
【分析】1、釀酒使用的菌種為酵母菌,屬于異養(yǎng)兼性厭氧型微生物,可通過各種技術(shù)改造、篩選從而獲得優(yōu)良菌種。在有氧條件下,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸,可快速繁殖;在無氧條件下,酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵。
2、赤霉素可以促進(jìn)種子萌發(fā),在啤酒生產(chǎn)中,可以使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α﹣淀粉酶。
【解答】解:A、赤霉素能促進(jìn)種子的萌發(fā),使用赤霉素處理大麥種子,可誘導(dǎo)α﹣淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)α﹣淀粉酶的合成,使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α﹣淀粉酶,A正確;
B、焙烤是為了去除大麥種子中的水分,可以殺死大麥種子胚,但沒有起到滅菌作用,B錯(cuò)誤;
C、糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后作為發(fā)酵基質(zhì),接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,C正確;
D、利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),可以改造酵母菌,減少發(fā)酵過程中啤酒酵母雙乙酰的生成,縮短啤酒的發(fā)酵周期,這屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物領(lǐng)域的應(yīng)用,D正確。
故選:ACD。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查發(fā)酵工程的相關(guān)知識(shí),還涉及植物激素的作用、基因工程的應(yīng)用,要求考生識(shí)記有關(guān)的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能將教材中的知識(shí)結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。
(2022?重慶)改良水稻的株高和產(chǎn)量性狀是實(shí)現(xiàn)袁隆平先生“禾下乘涼夢(mèng)”的一種可能途徑。研究人員克隆了可顯著增高和增產(chǎn)的eui基因,并開展了相關(guān)探索。
(1)花藥培養(yǎng)能縮短育種年限,原因是
。在步驟Ⅰ的花藥培養(yǎng)過程中,可產(chǎn)生單倍體愈傷組織,將其培養(yǎng)于含 的培養(yǎng)基上,可促進(jìn)產(chǎn)生二倍體愈傷組織。Ⅰ中能用于制造人工種子的材料是 。
(2)步驟Ⅱ中,eui基因克隆于cDNA文庫而不是基因組文庫,原因是
;在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)使用的工具酶有 。為篩選含重組Ti質(zhì)粒的菌株,需在培養(yǎng)基中添加 。獲得的農(nóng)桿菌菌株經(jīng)鑒定后,應(yīng)侵染Ⅰ中的 ,以獲得轉(zhuǎn)基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鑒定方法是
,移栽后若發(fā)育為更高且豐產(chǎn)的稻株,則可望“禾下乘涼”。
【分析】(1)單倍體育種的原理是染色體變異;方法是用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株,再人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍;優(yōu)點(diǎn)是純合體自交后代不發(fā)生性狀分離,因而能明顯縮短育種年限。
(2)cDNA是指以mRNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下形成的互補(bǔ)DNA。以細(xì)胞的全部mRNA逆轉(zhuǎn)錄合成的cDNA組成的重組克隆群體稱為cDNA文庫?;蚪M文庫指的是將某種生物的基因組DNA切割成一定大小的片段,并與合適的載體重組后導(dǎo)入宿主細(xì)胞,進(jìn)行克隆得到的所有重組體內(nèi)的基因組DNA片段的集合,它包含了該生物的所有基因。
【解答】解:(1)單倍體育種過程中,單倍體經(jīng)秋水仙素處理后所得植株為純合子,后代不會(huì)發(fā)生性狀分離,所以可以明顯縮短育種年限。將水稻花粉進(jìn)行脫分化處理,可產(chǎn)生單倍體的愈傷組織,秋水仙素能抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,故將其培養(yǎng)于含秋水仙素的培養(yǎng)基上,可促進(jìn)產(chǎn)生二倍體愈傷組織。胚狀體可用于制造人工種子。
(2)cDNA文庫又叫部分基因文庫,是由編碼蛋白質(zhì)的mRNA逆轉(zhuǎn)錄來的基因?qū)刖涠傻?,而基因組文庫包含了本物種全部基因,基因工程中只需要轉(zhuǎn)錄出編碼蛋白質(zhì)的部分就可以了,故選cDNA文庫。在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí),必須使用限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)切割質(zhì)粒使其具有與目的基因相同的黏性末端,之后再用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒。該重組的Ti質(zhì)粒中含有抗生素抗性基因,故應(yīng)在培養(yǎng)基中添加抗生素。將目的基因?qū)氲街参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,即用含eui基因的農(nóng)桿菌侵染Ⅰ中的愈傷組織,將eui基因?qū)胗鷤M織,以獲得轉(zhuǎn)基因再生植株。檢測(cè)植株是否含有eui基因,過程⑥可采取DNA分子雜交技術(shù)的方法。
故答案為:
(1)單倍體經(jīng)秋水仙素處理后所得植株為純合子,后代不會(huì)發(fā)生性狀分離 秋水仙素 胚狀體
(2)cDNA文庫是由編碼蛋白質(zhì)的mRNA逆轉(zhuǎn)錄來的基因?qū)刖涠傻?,基因工程中只需要轉(zhuǎn)錄出編碼蛋白質(zhì)的部分就可以,篩選比較簡(jiǎn)單易行 限制酶和DNA連接酶 抗生素 愈傷組織 DNA分子雜交技術(shù)
【點(diǎn)評(píng)】本題考查基因工程和植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí),意在考查考生的識(shí)圖能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn),把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力,能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí),對(duì)生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確的判斷,難度適中。
(2022?河北)[選修1:生物技術(shù)實(shí)踐]
番茄灰霉病菌嚴(yán)重影響番茄生產(chǎn),枯草芽孢桿菌可以產(chǎn)生對(duì)多種病原菌具有抑制作用的蛋白質(zhì)。為探究枯草芽孢桿菌能否用于番茄灰霉病的生物防治,研究者設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
回答下列問題:
(1)檢測(cè)枯草芽孢桿菌對(duì)番茄灰霉病菌的抑制作用時(shí),取適量 菌液涂布于固體培養(yǎng)基上,將無菌濾紙片(直徑5mm)在 菌液中浸泡后覆蓋于固體培養(yǎng)基中心,數(shù)秒后取出濾紙片,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)后測(cè)量 大小以判定抑菌效果。
(2)枯草芽孢桿菌為好氧微生物,液體培養(yǎng)時(shí)應(yīng)采用 (填“靜置”或“搖床震蕩”)培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中抽樣檢測(cè)活菌數(shù)量時(shí),應(yīng)采用 (填“稀釋涂布平板法”或“顯微鏡直接計(jì)數(shù)法”),其原因是
。
(3)電泳分離蛋白質(zhì)混合樣品的原理是
。利用SDS﹣聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定枯草芽孢桿菌的抗菌蛋白分子量時(shí),SDS的作用是 。
(4)枯草芽孢桿菌長(zhǎng)期保藏時(shí),常以其 作為保藏對(duì)象。
【分析】1、蛋白質(zhì)的提取與分離的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì),即:蛋白質(zhì)的形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)、親和力等的千差萬別,由此提取和分離各種蛋白質(zhì)。凝膠色譜法的原理:分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙,路程短,流動(dòng)快;分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內(nèi)部,路程長(zhǎng),流動(dòng)慢。
2、蛋白質(zhì)的提取與分離的步驟為:
(1)樣品處理:①紅細(xì)胞的洗滌,②血紅蛋白的釋放。
(2)粗分離:①分離血紅蛋白溶液,②透析。
(3)純化:調(diào)節(jié)緩沖液面→加入蛋白質(zhì)樣品→調(diào)節(jié)緩沖液面→洗脫→收集分裝蛋白質(zhì)。
(4)純度鑒定——SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳。
【解答】解:(1)檢測(cè)枯草芽孢桿菌對(duì)番茄灰霉病菌的抑制作用時(shí),應(yīng)將番茄灰霉病菌菌液均勻涂布于培養(yǎng)基上,再用枯草芽孢桿菌作用,觀察抑菌效果,具體如下:取適量番茄灰霉病菌菌液涂布于固體培養(yǎng)基上,將無菌濾紙片在枯草芽孢桿菌菌液中浸泡后覆蓋于固體培養(yǎng)基中心,數(shù)秒后取出濾紙片,培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng)后測(cè)量抑菌圈大小以判定抑菌效果。
(2)枯草芽孢桿菌為好氧微生物,為增加培養(yǎng)液中溶氧量,液體培養(yǎng)時(shí)應(yīng)采用搖床震蕩培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中要抽樣檢測(cè)活菌數(shù)量,應(yīng)該采用稀釋涂布平板法,用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個(gè)菌落都來自一個(gè)活細(xì)胞,而顯微鏡直接計(jì)數(shù)法會(huì)將死亡的細(xì)胞也計(jì)算在內(nèi)。
(3)不同蛋白質(zhì)分子所帶電荷性質(zhì)、分子大小等均存在差異,在電場(chǎng)中移動(dòng)速率不同,利用這一原理,可以分離蛋白質(zhì)混合樣品。利用SDS﹣聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定抗菌蛋白分子量時(shí),SDS的作用是消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對(duì)遷移率的影響,使蛋白質(zhì)發(fā)生變性。
(4)枯草芽孢桿菌長(zhǎng)期保藏時(shí),常以其芽孢作為保藏對(duì)象。
故答案為:
(1)番茄灰霉病菌 枯草芽孢桿菌 抑菌圈
(2)搖床震蕩 稀釋涂布平板法 用稀釋涂布平板法在培養(yǎng)基上看到的每一個(gè)菌落都來自一個(gè)活細(xì)胞,而顯微鏡直接計(jì)數(shù)法會(huì)將死亡的細(xì)胞計(jì)算在內(nèi)
(3)根據(jù)蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì)的差異及分子大小等,可通過電泳分離蛋白質(zhì) 消除蛋白質(zhì)所帶凈電荷對(duì)遷移率的影響,使蛋白質(zhì)發(fā)生變性
(4)芽孢
【點(diǎn)評(píng)】本題考查微生物培養(yǎng)與分離、凝膠電泳分離蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí),要求考生理解識(shí)記有關(guān)技術(shù)的原理及操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能將教材中的知識(shí)結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。
(2022?乙卷)化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。用菌株C可生產(chǎn)S,S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此,某小組通過實(shí)驗(yàn)比較不同碳源對(duì)菌體生長(zhǎng)和S產(chǎn)量的影響,結(jié)果見表。
回答下列問題。
(1)通常在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物時(shí),需要對(duì)所用的玻璃器皿進(jìn)行滅菌,滅菌的方法有 (答出2點(diǎn)即可)。
(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,菌株C生長(zhǎng)的最適碳源是 ;用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是 。菌株C的生長(zhǎng)除需要碳源外,還需要 (答出2點(diǎn)即可)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,碳源為淀粉時(shí)菌株C不能生長(zhǎng),其原因是 。
(4)若以制糖廢液作為碳源,為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度,某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路:

(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用,其意義是 (答出1點(diǎn)即可)。
【分析】1、培養(yǎng)基要滿足微生物生長(zhǎng)所需的水、無機(jī)鹽、碳源、氮源,以及微生物對(duì)pH、O2、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(如維生素)的需求。
2、題干分析:以不同碳源(碳源種類)為自變量,細(xì)胞干重作為因變量來判斷菌體生長(zhǎng)情況,S產(chǎn)量也是因變量。若要進(jìn)一步研究某種碳源的濃度對(duì)菌體生長(zhǎng)和S產(chǎn)量的影響,則要以該碳源的濃度作為自變量。
【解答】解:(1)防止雜菌污染是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的關(guān)鍵,對(duì)所需的玻璃器皿進(jìn)行滅菌,滅菌的方法有干熱滅菌、濕熱滅菌、高壓蒸汽滅菌(濕熱滅菌中效果最好的方法)。
(2)分析題干實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以葡萄糖為碳源時(shí),細(xì)胞干重最大,故菌株C生長(zhǎng)的最適碳源是葡萄糖;以制糖廢液為碳源時(shí),S產(chǎn)量最高,故用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是制糖廢液。微生物的生長(zhǎng)需要水、無機(jī)鹽、碳源、氮源以及特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),故菌株C的生長(zhǎng)除需要碳源外,還需要氮源、無機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,菌株C可以利用葡萄糖,但在以淀粉為碳源時(shí),菌株C不能生長(zhǎng),說明菌株C無法利用淀粉,分析其原因是菌株C不能合成淀粉酶,導(dǎo)致其無法利用淀粉。
(4)以制糖廢液作為碳源,進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度,可以以碳源濃度作為自變量,不同碳源濃度下S產(chǎn)量作為因變量,實(shí)驗(yàn)思路為:設(shè)計(jì)一系列不同濃度的制糖廢液分別培養(yǎng)菌株C,測(cè)定不同濃度制糖廢液中S產(chǎn)量,尋找S產(chǎn)量最大的碳源濃度,從而確定最適碳源濃度。
(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實(shí)現(xiàn)廢物利用,其意義是減少污染、節(jié)省原料、降低生產(chǎn)成本等。
故答案為:
(1)干熱滅菌、濕熱滅菌(或高壓蒸汽滅菌)
(2)葡萄糖 制糖廢液 氮源、無機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子
(3)缺少淀粉酶
(4)設(shè)計(jì)一系列不同濃度的制糖廢液分別培養(yǎng)菌株C,測(cè)定不同濃度制糖廢液中S產(chǎn)量,尋找S產(chǎn)量最大的碳源濃度,確定最適碳源濃度
(5)減少污染、節(jié)省原料、降低生產(chǎn)成本
【點(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析考查微生物的分離與培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記微生物培養(yǎng)的有關(guān)原理及操作注意事項(xiàng),能分析題干中實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論,能結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,要求學(xué)生能將所學(xué)的知識(shí)結(jié)合題中信息進(jìn)行遷移應(yīng)用。
果酒
果醋
泡菜
菌種
酵母菌
醋酸菌
乳酸菌
原理
酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精
醋酸菌有氧呼吸產(chǎn)生乙酸
乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸
控制條件
前期 有氧 ,后期無氧, 18~30℃
有氧, 30~35℃
無氧,常溫
實(shí)驗(yàn)流程
制備固體培養(yǎng)基
過程:配置培養(yǎng)基→滅菌→倒平板
純化培養(yǎng)
平板劃線法 (只能純化,不能計(jì)數(shù))
通過接種環(huán)在固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作,將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面
稀釋涂布平板法 (既能純化,也能計(jì)數(shù))
將菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到固體培養(yǎng)基的表面,聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞,從而在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)菌落。
篩選
以“ 尿素 ”為唯一氮源的培養(yǎng)基
鑒別
上述培養(yǎng)基中加入 酚紅指示劑 ,指示劑變紅則初步鑒定該細(xì)菌能分解尿素
計(jì)數(shù)方法
顯微鏡技術(shù)法 (不能直接區(qū)分死菌和活菌,所得數(shù)值可能“偏高”)
間接計(jì)數(shù)法( 稀釋涂布平板法 )(活菌計(jì)數(shù)法,所得數(shù)值一般偏低)
種類
制備方法
特征
用途
選擇培養(yǎng)基
培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)成分
根據(jù)某種微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求或其對(duì)某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基使混合菌樣中的劣勢(shì)菌變成優(yōu)勢(shì)菌,從而提高該菌的篩選率
加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌
鑒別培養(yǎng)基
加入某種試劑或化學(xué)藥品
依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng),產(chǎn)生明顯的特征變化而設(shè)計(jì)
鑒別和區(qū)分菌落相似的微生物,如伊紅和美藍(lán)培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌
比較項(xiàng)目
胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)
成體干細(xì)胞
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)
來源
早期胚胎
成體組織或器官內(nèi)
誘導(dǎo)高度分化的組織細(xì)胞形成
特點(diǎn)
具有分化成為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞,并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能
具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織,不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力
類似胚胎干細(xì)胞;誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎,應(yīng)用前景更廣泛
操作流程
備注
對(duì)供體、受體的選擇和處理

選擇:遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能力強(qiáng)的供體、有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體
處理: 同期發(fā)情 處理和對(duì)供體母畜進(jìn)行 超數(shù)排卵 處理(注射 促性腺激素 )
配種或人工授精

對(duì)胚胎的收集、檢查及對(duì)供體的處理

收集:收集胚胎
檢查:對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,這時(shí)胚胎應(yīng)發(fā)育到 桑葚胚 或 囊胚 階段
處理:供體母畜正常繁殖或兩三個(gè)月后進(jìn)行另一次移植
胚胎移植

胚胎移植后的檢查

檢查受體是否 妊娠
具有優(yōu)良性狀的后代
材料
發(fā)育良好、形態(tài)正常的 桑葚胚 或 囊胚
實(shí)質(zhì)
胚胎分割可增加動(dòng)物后代的數(shù)量,其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的 無性繁殖 或 克隆
成功關(guān)鍵點(diǎn)
在分割囊胚階段的胚胎時(shí),要注意將 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均 等分割,否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。對(duì)未知性別的胚胎可以取樣 滋養(yǎng)層 ,做DNA分析進(jìn)行性別鑒定。
限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)
作用:識(shí)別 雙鏈 DNA分子的特定 核苷酸序列 ,并使每一條鏈中特定部位的 磷酸二酯鍵 斷開
使用方法:一般用同種限制酶切割載體和目的基因
DNA連接酶
E·cli DNA連接酶只能連接 黏性末端
T4DNA連接酶能連接 黏性末端 和 平末端
載體
能在細(xì)胞中進(jìn)行 自我復(fù)制 ,或整合到 受體DNA 上,隨受體DNA同步復(fù)制
有一至多個(gè)限制酶 切割位點(diǎn)
具有特殊的 標(biāo)記基因 ,便于重組DNA分子的篩選
目的基因的篩選與獲取
篩選方法:從相關(guān)的已知 結(jié)構(gòu) 和 功能 清晰的基因中進(jìn)行篩選
獲取方法:常用 PCR 特異性快速擴(kuò)增目的基因
基因表達(dá)載體的構(gòu)建
(核心步驟)
將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
植物: 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 、花粉管通道法
動(dòng)物: 顯微注射技術(shù) (導(dǎo)入受精卵)
微生物: Ca2+ 處理法
目的基因的檢測(cè)與鑒定
分子水平:PCR等技術(shù)、抗原-抗體雜交
個(gè)體生物學(xué) 水平:抗性、耐性實(shí)驗(yàn)
含義
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫,是一種體外對(duì)目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)
原理
DNA半保留復(fù)制
條件
模板DNA、2種引物、4種脫氧核苷酸(dNTP)、耐高溫的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)
擴(kuò)增方向
DNA的合成方向總是從子鏈的 5’端向3’端 延伸
引物
使DNA聚合酶能從引物的 3’端 開始連接脫氧核苷酸,是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸
目的
短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因
原理
利用DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異,提取DNA,去除其他成分
DNA性質(zhì)
DNA不溶于 酒精 ,但某些蛋白質(zhì)溶于酒精;DNA能溶于2ml·L-1的 NaCl溶液
鑒定
在一定溫度下,DNA遇 二苯胺試劑 會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色
步驟
研磨→過濾(取上清液)→加入體積相等的、預(yù)冷的酒精(體積分?jǐn)?shù)為95%),靜置2~3min→攪拌(或離心)→取白色絲狀物(或沉淀物)→溶解→鑒定DNA
原理
在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的 濃度 、 DNA 分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)
鑒定
凝膠中的DNA分子通過染色,可以在波長(zhǎng)為 300nm 的紫外線下被檢測(cè)出來
注意
要避免外源DNA等因素的污染
治療性克隆
生殖性克隆
區(qū)別
目的
利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官,用于醫(yī)學(xué)研究和治療
利用克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個(gè)體,獲得人的復(fù)制品
水平
細(xì)胞水平
個(gè)體水平
聯(lián)系
都屬于 無性 生殖;產(chǎn)生的新細(xì)胞、組織、器官或新個(gè)體,遺傳信息相同
條件
基因表達(dá)產(chǎn)物和相互作用
效應(yīng)

WOX5
維持未分化狀態(tài)

WOX5+PLT
誘導(dǎo)出根

WOX5+ARR2,抑制ARR5
誘導(dǎo)出芽
碳源
細(xì)胞干重(g/L)
S產(chǎn)量(g/L)
葡萄糖
3.12
0.15
淀粉
0.01
0.00
制糖廢液
2.30
0.18

相關(guān)試卷

新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題八 生物技術(shù)與工程(測(cè)試)(2份,原卷版+解析版):

這是一份新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題八 生物技術(shù)與工程(測(cè)試)(2份,原卷版+解析版),文件包含新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題八生物技術(shù)與工程測(cè)試原卷版docx、新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)專題八生物技術(shù)與工程測(cè)試解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共30頁, 歡迎下載使用。

新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第13講 生物技術(shù)與工程(檢測(cè))(2份,原卷版+解析版):

這是一份新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第13講 生物技術(shù)與工程(檢測(cè))(2份,原卷版+解析版),文件包含新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第13講生物技術(shù)與工程檢測(cè)原卷版docx、新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第13講生物技術(shù)與工程檢測(cè)解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共45頁, 歡迎下載使用。

新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第9講 神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)(講練)(2份,原卷版+解析版):

這是一份新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第9講 神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)(講練)(2份,原卷版+解析版),文件包含新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第9講神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)講練原卷版docx、新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第9講神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)講練解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共72頁, 歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第8講 生物的變異、育種與進(jìn)化(講練)(2份,原卷版+解析版)

新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第8講 生物的變異、育種與進(jìn)化(講練)(2份,原卷版+解析版)

新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第6講 遺傳的分子基礎(chǔ)(講練)(2份,原卷版+解析版)

新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)第6講 遺傳的分子基礎(chǔ)(講練)(2份,原卷版+解析版)

第13講 生物技術(shù)與工程(講練)-新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材專用)

第13講 生物技術(shù)與工程(講練)-新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材專用)

第13講 生物技術(shù)與工程(檢測(cè))-新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材專用)

第13講 生物技術(shù)與工程(檢測(cè))-新高考生物二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新教材專用)

資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者,認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán),請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員,我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng),可獲得資源免費(fèi)推廣曝光,還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì),申請(qǐng) 精品資源制作, 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源,讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題,支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯,日均更新2000+
  • 百萬教師選擇,專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼,快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送,5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符,數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部