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參考答案
第1章 發(fā)酵工程 氣充足時,醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰?再將乙醛變?yōu)橐宜?解析:(1)制作果
酒和果醋分別用到酵母菌和醋酸菌,前者是真核生物,后者是原核生物,它
第1節(jié) 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 們的主要區(qū)別是有無以核膜為界限的細胞核。但二者都不能利用無機物
【知識梳理】 制造有機物,所以都屬于異養(yǎng)生物。(2)裝置中的膠管彎曲可以避免外界
一、1.(1)谷物 水果 含酒精的飲料 酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的 空氣中的雜菌進入瓶中。(3)發(fā)酵溫度適宜可以盡快完成發(fā)酵過程,但如
(2)微生物 微生物的代謝 人類所需要的產(chǎn)物 2.(1)①酵母、曲霉和 果溫度不適宜會延長發(fā)酵時間。可以根據(jù)發(fā)酵液中酒精的產(chǎn)生量來確定
毛霉 毛霉 ②小分子的肽和氨基酸 (2)原材料中天然存在的 前一次 發(fā)酵情況(用重鉻酸鉀進行檢測),因為酒精是酵母菌無氧呼吸第二階段的
發(fā)酵保存下來的發(fā)酵物中 (3)①混合 固體 半固體 ②醬油、醋、泡菜 產(chǎn)物,也是果酒制作中所要獲得的物質(zhì)。(4)在缺乏糖源而氧氣充足的前
和豆豉 提下,醋酸菌可以利用乙醇產(chǎn)生乙酸。
酶
二、1.(1)①厭氧 乳酸 C6H12O6 →2C3H6O3(乳酸)+能量 (2)①真 拓展提升
酶 1.D 2.A 3.C 4.C 5.BC
兼性厭氧 酒精發(fā)酵 C6H12O6 →2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 6.(1)有 酒精 通氣 (2)④ (3)不同 不同 (4)沖洗 過濾
酶
28℃ (3)①好氧 O2、糖源都充足 C6H12O6+2O2 →2CH3COOH 解析:(1)果醋發(fā)酵過程中,發(fā)酵初期不通氣,酵母菌無氧呼吸仍能產(chǎn)生二
酶 氧化碳,溶液中有氣泡產(chǎn)生。中期由于無氧條件下酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)
(乙 酸)+2H2O+2CO2+ 能 量 缺 少 糖 源 C2H5OH+O2 →
生酒精,故能聞到酒香。后期接種醋酸菌后,由于醋酸菌屬于好氧菌,進行
CH3COOH(乙酸)+H2O+能量 30~35℃ 2.(2)5%~20% 煮沸
有氧呼吸,所以應(yīng)適當通氣并將溫度保持在30~35℃。(2)果醋發(fā)酵過程
蒜瓣、生姜及其他香辛料 八 注滿水 補充水 溫度 3.(1)野生酵母
中產(chǎn)生的乙酸使 下降,圖乙中能正確表示 變化的曲線是 。()果
菌 (
H H ④ 3
2)體積分數(shù)為70%的酒精 枝梗和腐爛的籽粒 1/3 擰松一次 p p
酒發(fā)酵以酵母菌為菌種,果醋發(fā)酵以醋酸菌為菌種,故兩種發(fā)酵選用的菌
一層紗布
種不同。酵母菌既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸,屬于異養(yǎng)兼性厭氧
【典例精解】
型,而醋酸菌只進行有氧呼吸,屬于異養(yǎng)需氧型,故兩者代謝類型不同。
典例1 D 解析:①果酒發(fā)酵的酵母菌來可自葡萄皮表面的野生型
(4)果酒生產(chǎn)的工藝流程為:選料、沖洗、粉碎、滅菌、接種、發(fā)酵、過濾。
酵母菌,①正確;②果醋發(fā)酵的醋酸桿菌可接種或來自空氣,②錯誤;③腐
乳的發(fā)酵所需毛霉來自空氣,③錯誤;④泡菜發(fā)酵的乳酸菌可來自菜表面, 第2節(jié) 微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用
④正確。故選D。 第1課時 微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)
變式1 A 解析:醋酸菌是好氧細菌,只有當氧氣充足時,才能利用 【知識梳理】
乙醇發(fā)酵產(chǎn)生乙酸;酵母菌是兼性厭氧微生物,在無氧條件下能進行無氧 一、1.營養(yǎng)物質(zhì) 生長繁殖 2.液體 瓊脂 3.水 碳源 氮源 pH
呼吸產(chǎn)生酒精;泡菜制作利用的原理是乳酸菌在無氧條件下可將葡萄糖分 O2
解成乳酸;毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子 二、1.雜菌污染 2.溫和 表面 強烈 所有 芽孢和孢子 煮沸 酒
的肽和氨基酸,脂肪酶可將脂肪分解為甘油和脂肪酸。 精 濕熱 灼燒 3.(1)空間 消毒 (2)滅菌 (3)酒精燈火焰 (4)周
典例2 B 解析:果醋發(fā)酵階段應(yīng)保持通氣,以滿足醋酸菌代謝的需 圍的物品
要,A錯誤;腌制腐乳的鹵湯中的香辛料可以抑制細菌的增殖,同時可以調(diào) 三、1.培養(yǎng)基 特定種類微生物 單一個體繁殖 純培養(yǎng)物 2.滅 菌
味,B正確;用自然菌種發(fā)酵釀酒時,依賴于葡萄表面的酵母菌,對封有葡 接種 3.(1)固體培養(yǎng)基 子細胞群體 (2)平板劃線 稀釋涂布平板
萄汁的發(fā)酵瓶高壓滅菌會殺死其中的酵母菌,C錯誤;將長滿毛霉的腐乳 (3)葡萄糖 瓊脂 高壓蒸汽 干熱 50 酒精燈火焰 接種環(huán) 稀釋分
坯放在瓶中加鹽時,接近瓶口的鹽要鋪厚,避免雜菌感染,D錯誤。 散 一個未接種 倒置 恒溫培養(yǎng)箱
變式2 A 解析:生成果酒的生化反應(yīng)一定產(chǎn)生CO2,生成果醋的反 【典例精解】
應(yīng)是酒精與氧氣反應(yīng)生成醋酸和水,沒有產(chǎn)生CO2。 典例1 B 解析:分析表中成分可知,該培養(yǎng)基中沒有凝固劑,為液
【當堂訓(xùn)練】 體培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分齊全,但存在伊紅、美藍等鑒別物質(zhì),屬于
1.C 2.D 3.C 4.B 5.ACD 鑒別培養(yǎng)基,A項錯誤;該培養(yǎng)基中的蛋白胨既是唯一的氮源,也是碳源,
6.(1)增加乳酸菌含量 無氧呼吸 產(chǎn)膜酵母 (2)剛?cè)雺瘍?nèi),西紅 而葡萄糖是絕大多數(shù)生物最常利用的碳源,B項正確;該培養(yǎng)基中存在的
柿表面的雜菌(大腸桿菌、酵母菌)呼吸產(chǎn)生CO2,隨著乳酸積累抑制了雜 無機鹽和蛋白胨中的某些物質(zhì)可以看作是生長因子,C項錯誤;培養(yǎng)基調(diào)
菌的生長,乳酸菌產(chǎn)生乳酸的過程不產(chǎn)生CO2 (3)抗生素會殺死腸道內(nèi) 節(jié)完pH還要進行滅菌等操作后,才能使用,D項錯誤。
多種益生菌 (4)溫度、食鹽用量、腌制時間等 亞硝胺 解析:(1)在壇中 變式1 A 解析:該培養(yǎng)基含有4種營養(yǎng)成分:水、無機鹽、氮源、碳
加入陳酸湯的目的是增加乳酸菌含量;乳酸發(fā)酵是利用了乳酸菌的無氧呼 源,A錯誤;該培養(yǎng)基含有青霉素,不可用于培養(yǎng)細菌,B正確;從物質(zhì)性質(zhì)
吸;壇內(nèi)有時會長出白膜,其為產(chǎn)膜酵母。(2)紅酸湯腌制過程中,剛?cè)雺?上分,該培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基(含瓊脂),C正確;該培養(yǎng)基滅菌前需調(diào)
內(nèi),西紅柿表面的雜菌(大腸桿菌、酵母菌)呼吸產(chǎn)生CO2,隨著乳酸積累抑 pH,D正確。
制了雜菌的生長,乳酸菌產(chǎn)生乳酸的過程不產(chǎn)生CO2,因此初期會有氣泡 典例2 D 解析:無菌操作包括消毒和滅菌。需進行消毒處理的有
冒出,但氣泡的產(chǎn)生逐漸停止。(3)根據(jù)題意分析,人體腸道內(nèi)有很多益生 植物的外植體及操作人員的雙手等,需進行滅菌的有器皿、培養(yǎng)基、添加劑
菌,若使用抗生素會殺死腸道內(nèi)多種益生菌,因此不宜用抗生素。(4)發(fā)酵 (指示劑或染色劑)等。煮沸可以殺死微生物的營養(yǎng)細胞和一部分芽孢,屬
過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有溫度、食鹽用量、腌制時間等;亞硝酸鹽 于消毒;為防止空氣中雜菌污染,接種時要在酒精燈火焰附近進行;家庭制
只有在特定的條件下,才會轉(zhuǎn)變成致癌物亞硝胺。 作葡萄酒時所利用的微生物是葡萄表面的酵母菌,故不能滅菌;培養(yǎng)基常
【課后鞏固】 進行高壓蒸汽滅菌。故④⑥操作錯誤。
基礎(chǔ)訓(xùn)練 變式2 A 解析:在第二區(qū)域內(nèi)劃線時,接種環(huán)上的菌種直接來源第
1.A 2.D 3.D 4.B 5.CD 一區(qū)域的劃線末端,A錯誤;第一步灼燒接種環(huán)是為了避免接種環(huán)上可能
6.(1)酵母菌 醋酸菌 后者無以核膜為界限的細胞核 都是異養(yǎng) 存在的微生物污染培養(yǎng)物,B正確;每次劃線前,灼燒接種環(huán)是為了殺死上
生物 (2)防止空氣中雜菌進入 (3)溫度 重鉻酸鉀 灰綠色 (4)在氧 次劃線結(jié)束后接種環(huán)上殘留的菌種,以達到稀釋菌種的目的,C正確;為避
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免細菌污染環(huán)境和感染操作者,劃線結(jié)束后,灼燒接種環(huán)能及時殺死接種 變式1 B 解析:硝化細菌屬于自養(yǎng)生物,可以利用無機碳,培養(yǎng)基
環(huán)上的菌種,D正確。 中不含有有機物,A錯誤;應(yīng)對采集底泥使用的工具進行滅菌,全部接種過
【當堂訓(xùn)練】 程均需在火焰旁進行,B正確;實驗?zāi)康氖恰梆B(yǎng)殖池底泥中硝化細菌的分離
1.B 2.D 3.A 4.CD 與計數(shù)”,平板劃線法可以對微生物進行分離,但無法進行計數(shù),C錯誤;應(yīng)
5.(1)b 紅色環(huán)帶 氨 越強 (2)C 解析:(1)分離以尿素為氮源 將培養(yǎng)基置于30℃恒溫下培養(yǎng),每隔24h統(tǒng)計培養(yǎng)基中菌落數(shù)一次,D
的細菌應(yīng)選用尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基,培養(yǎng)基b符合要求;脲酶可以將 錯誤。
尿素分解為氨氣,在含有脲酶的細菌菌落周圍pH為堿性,酚紅指示劑產(chǎn) 典例2 D 解析:干熱滅菌法適用于對濾杯、濾膜和濾瓶進行滅菌,
生顏色變化,所以會出現(xiàn)紅色環(huán)帶,紅色變色區(qū)域越大,表明該菌株利用尿 防止雜菌的污染,A正確;在酒精燈火焰附近操作可以減少空氣中的雜菌
素的能力強。(2)如圖是平板劃線示意圖。劃線的順序為1→2→3→4→ 污染,B正確;由于過濾完后細菌黏附在濾膜上,將濾膜緊貼在EMB培養(yǎng)
5。A.劃線操作須在火焰附近進行,A錯誤;B.不僅僅在5區(qū)域中才可以 基上可以將黏附的菌種接種在培養(yǎng)基上,C正確;EMB培養(yǎng)基屬于鑒別培
得到所需菌落,只是在5區(qū)域獲得所需菌落的概率最大,B錯誤;在5區(qū)域 養(yǎng)基,沒有選擇作用,D錯誤;故選D。
劃線后,要對接種環(huán)進行滅菌,避免菌種污染環(huán)境,C正確;D.操作完后, 變式2 (1)牛肉膏、蛋白胨 瓊脂 高壓蒸汽滅菌法 (2)雜菌感染
將培養(yǎng)皿倒置于28℃恒溫箱中培養(yǎng),D錯誤。 不正確 (3)伊紅美藍 小 解析:(1)培養(yǎng)基中的牛肉膏、蛋白胨可以
【課后鞏固】 為微生物提供所需的氮。無菌平板屬于固體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中應(yīng)加入瓊
基礎(chǔ)訓(xùn)練 脂。培養(yǎng)基滅菌方法為高壓蒸汽滅菌法。(2)在某次調(diào)查中,空白對照組
1.D 2.C 3.C 4.B 5.B 6.CD 的一個平板上出現(xiàn)了6個菌落,說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了滅菌不徹底或雜
7.(1)瓊脂 (2)乳酸菌的(初步)鑒定 為乳酸菌提供N源等各種營 菌感染現(xiàn)象。空白對照組菌落數(shù)的平均值不一定是6,將50(即56-6)個/
養(yǎng)物質(zhì) (3)無菌水 (4)防雜菌污染 ①每次劃線前灼燒接種環(huán) ②每 平板作為本組菌落數(shù)的平均值,該做法不正確。(3)進一步確定其中大腸
次劃線都從上次劃線末端開始劃線 解析:(1)選擇培養(yǎng)基和部分鑒別培 桿菌的菌落數(shù),還需要配制伊紅美藍培養(yǎng)基加以鑒別。考慮到顆粒性物質(zhì)
養(yǎng)基以及用于分離純化的培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基,一般要加瓊脂;(2)脫脂乳 會為微生物附著提供場所,同一菌落可能是兩個或多個微生物形成,用菌
被乳酸菌分解利用后形成透明圈,可以對乳酸菌進行初步鑒定,同時脫脂 落數(shù)反映微生物實際數(shù)目可能會使測量值偏小。
乳也給乳酸菌提供了N源等各種營養(yǎng)物質(zhì)(包括維生素);(3)梯度稀釋時 【當堂訓(xùn)練】
要用無菌水,以防雜菌污染;(4)首次接種灼燒是為了防雜菌污染。為保證 1.D 2.B 3.A 4.C 5.CD
得到單個細菌繁殖而來的菌落,操作時必須做到每次劃線前灼燒接種環(huán), 6.(1)碳源和氮源 鑒別葡萄球菌 葡萄球菌更耐受高濃度的 NaCl
從第二次開始,每次劃線都從上次劃線末端開始劃線。 溶液 (2)22.5 涂布平板 當樣品的稀釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長
拓展提升 的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個活菌 解析:(1)配制分離葡萄球
1.D 2.C 3.B 4.C 5.AC 菌的培養(yǎng)基時,在培養(yǎng)基中加入一定量的卵黃液,卵黃液除了能給微生物
6.(1)能量 碳源 不同微生物生長繁殖所需的最適pH 不同 提供碳源和氮源、水和無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì)外,還具有的作用是鑒別葡萄球
(2)高壓蒸汽滅菌鍋 100kPa、121℃ (3)固氮 該培養(yǎng)基缺少氮源,只 菌。在配制培養(yǎng)基時若加入高濃度的NaCl溶液,就更容易篩選出葡萄球
有固氮菌可以利用空氣中的氮氣而獲得氮源,進行生長繁殖 平板劃線法 菌來,最可能的原因是葡萄球菌更耐受高濃度的NaCl溶液。(2)檢測果汁
和稀釋涂布平板 (4)該培養(yǎng)基沒有凝固劑,是液體培養(yǎng)基,不能將目的菌 中的葡萄球菌密度時,需先將果汁稀釋。若要制成10倍的稀釋樣液,可取
分散成單個細菌而獲得單菌落 解析:(1)培養(yǎng)基中的葡萄糖作為能源物 待檢測果汁2.5mL加入22.5mL無菌水中。稀釋后的樣液需用涂布平板
質(zhì)能作為細菌細胞呼吸的底物,為細菌的生長繁殖提供能量;葡萄糖氧化 法接種在固體培養(yǎng)基上,利用這一方法進行活菌計數(shù)的原理是當樣品的稀
分解的中間產(chǎn)物能為合成其他有機物提供原料。不同微生物生長繁殖所 釋度足夠高時,培養(yǎng)基表面生長的一個菌落,來源于樣品稀釋液中的一個
需的最適pH不同,如培養(yǎng)霉菌時需要將pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細菌時需要將 活菌。
pH調(diào)至中性或微堿性。(2)培養(yǎng)基常常會放在高壓蒸汽滅菌鍋中,在壓 【課后鞏固】
力為100kPa、溫度為121℃的條件下,維持15~30min滅菌。(3)培養(yǎng)基 基礎(chǔ)訓(xùn)練
A沒有添加尿素或其他氮源物質(zhì),只有固氮菌可以利用空氣中的氮氣獲得 1.A 2.D 3.C 4.A 5.A 6.AC
氮源而生長繁殖。(4)培養(yǎng)基B沒有添加凝固劑———瓊脂,屬于液體培養(yǎng) 7.(1)苯酚 A 稀釋涂布平板 (2)④的培養(yǎng)基沒有加入苯酚作為
基。液體培養(yǎng)基不能將培養(yǎng)的目的菌分散成單個的細菌,固而無法獲得單 碳源,⑤的培養(yǎng)基加入了苯酚作為碳源 稀釋涂布平板法或平板劃線 防
菌落。 止冷凝后形成的水珠滴落在培養(yǎng)基上污染培養(yǎng)基 解析:根據(jù)微生物對營
第2課時 微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù) 養(yǎng)的需求,在培養(yǎng)基中加入或不加某些物質(zhì)以達到促進目的菌生長,抑制
【知識梳理】 或阻止其他雜菌生長的目的,然后再用稀釋涂布平板法、平板劃線法或其
一、1.70~80 不能生存 2.特定種類 其他種類 他方法篩選出單個目的菌落,再接種培養(yǎng)即可獲得純目的菌。為防止培養(yǎng)
二、1.脲 NH3 培養(yǎng)基中除含有細菌必需的碳源、水、無機鹽外,只含有 基中水分蒸發(fā)形成的水珠落入培養(yǎng)基中影響菌體生長,所以要將培養(yǎng)皿
尿素一種氮源 2.充分稀釋 涂布 選擇培養(yǎng)基上 無菌水 搖勻 9 倒置。
等比稀釋 0.1 培養(yǎng)基 酒精 火焰 冷卻 培養(yǎng)基 培養(yǎng)皿 倒置 拓展提升
30~37 1.B 2.B 3.A 4.CD
三、1.(1)稀釋度 一個活菌 統(tǒng)計平板上的菌落數(shù) 30~300 (2)少 5.(1)氮 為細菌生長提供無機營養(yǎng),作為緩沖劑維持細胞生長過程
當兩個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落 2.(1)細 中pH (2)用尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基選擇培養(yǎng) 不能合成脲酶微生物
菌計數(shù)板 血細胞計數(shù)板 (2)活菌數(shù) 死菌數(shù) 無法分解尿素獲取氮源,生長受到抑制 (3)紅色環(huán) 目標菌產(chǎn)生的脲酶
【典例精解】 催化尿素分解生成氨,使pH上升,酚紅試劑在堿性條件下由無色變紅,出
典例1 A 解析:涂布接種時,需將涂布器沾酒精后在酒精燈外焰上 現(xiàn)紅色環(huán) 解析:(1)給農(nóng)作物施用尿素,主要是為了給植物提供氮元素,
引燃,以殺死涂布器上的微生物,冷卻后再使用,避免高溫的涂布器殺死菌 過量施用隨水土流失后易造成水體污染,這種現(xiàn)象叫水體富營養(yǎng)化。為了
種,A正確;純化培養(yǎng)時,使用的固體培養(yǎng)基,不需培養(yǎng)皿倒置放在恒溫培 篩選能分解尿素的細菌,在配制培養(yǎng)基時需要添加KH2PO4和Na2HPO4,
養(yǎng)箱內(nèi)的搖床上培養(yǎng),B錯誤;平板劃線操作不可對微生物進行計數(shù),C錯 其作用有為細菌生長提供無機營養(yǎng),作為緩沖劑保持細胞生長過程中pH
誤;觀察菌落時,不能將培養(yǎng)皿蓋拿掉,避免菌種被污染,D錯誤。 相對穩(wěn)定。(2)要從土壤中分離目標菌,關(guān)鍵的實驗思路是用尿素為唯一
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氮源的培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)。理由是不能合成脲酶微生物無法分解尿素獲取 拓展提升
氮源,生長受到抑制。(3)為對分離得到的菌種做進一步的鑒定,常在固體 1.C 2.B 3.D 4.AD
培養(yǎng)基中加入酚紅試劑,若菌落周圍出現(xiàn)紅色環(huán),可以初步鑒定該種細菌 5.(1)密閉 C6H12O6 →2C2H5OH+2CO2+能量 (2)無菌 B
為目標菌,其原理是目標菌產(chǎn)生的脲酶催化尿素分解生成氨,使pH上升, (3)稀釋涂布平板法和平板劃線法 (4)溫度較高 解析:(1)酒精發(fā)酵是
酚紅試劑在堿性條件下由無色變紅,出現(xiàn)紅色環(huán)。 酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精的過程,所以用于酒精發(fā)酵的設(shè)備應(yīng)該是密閉
第3節(jié) 發(fā)酵工程及其應(yīng)用 的,酒精發(fā)酵的反應(yīng)式是C6H12O6 →2C2H5OH+2CO2+能量。(2)深
【知識梳理】 層發(fā)酵設(shè)備適合液體發(fā)酵,但容易導(dǎo)致缺氧,而其中的機械攪拌器,能使經(jīng)
一、菌種的選育 滅菌 發(fā)酵 1.自然界 誘變育種 基因工程育種 過過濾的無菌空氣由吸風(fēng)管吸入并擴散到發(fā)酵液中
,使發(fā)酵液中含有充足
2.擴大培養(yǎng)
,
3.反復(fù)試驗 4.培養(yǎng)基 發(fā)酵設(shè)備 5.培養(yǎng)基 6.微生物 的氧氣 有利于液體培養(yǎng)的微生物進行有氧呼吸
,適合用于生產(chǎn)果醋。果
數(shù)量 產(chǎn)物濃度 營養(yǎng)組分 溫度 pH 7.過濾、沉淀 提取、分離和
酒、泡菜需要無氧條件,而泡菜、腐乳是固體發(fā)酵,都不能采用深層發(fā)酵的
純化 方法。(3)稀釋涂布平板法和平板劃線法是分離純化微生物的常用方法。
二、1.(1)醬油、各種酒類
() 。
(2)黑曲霉 谷氨酸棒狀桿菌 2.基因 蛋白 4 大腸桿菌一般生活在常溫條件下 從熱泉獲得的耐高溫菌種生長在高
質(zhì) 3.(1)有機酸 生物活性物質(zhì) 根瘤菌肥 固氮菌肥 (2)微生物 溫條件下
,適應(yīng)高溫環(huán)境,在實驗室培養(yǎng)時,也需要提供相應(yīng)的高溫條件。
其代謝物 生物防治 可持續(xù)發(fā)展 (3)蛋白質(zhì) 微生物菌體 4.糧食、 第1章評估
環(huán)境、健康 能源 一、1.C 解析:參與果酒發(fā)酵和果醋發(fā)酵的微生物中,參與果酒發(fā)酵的微
【典例精解】 生物含有線粒體,A錯誤;果酒制成后需向裝置適時通氣和升高溫度,才可
典例1 B 解析:谷氨酸棒狀桿菌屬于需氧型生物,所以谷氨酸棒狀 制作果醋,B錯誤;在腐乳制作過程中需要能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與,C
桿菌的新陳代謝模型是異養(yǎng)需氧型,A錯誤;培養(yǎng)過程需將pH調(diào)成中性 正確;在腐乳裝瓶時自下而上隨層數(shù)的增加逐漸增加鹽量,D錯誤。
和弱堿性,會積累谷氨酸,在酸性條件下則會容易形成谷氨酰胺和 N 乙 2.B 解析:家庭制作果酒、果醋和腐乳三種傳統(tǒng)發(fā)酵食品時,都需要
酰谷氨酰胺,B正確;攪拌的唯一目的是使空氣成為小泡同時增加營養(yǎng)物 無菌操作,但不需嚴格無菌操作與,B正確;三種菌種中只有醋酸菌是原核
質(zhì)、氧氣跟谷氨酸棒狀桿菌的接觸面,C錯誤;冷卻水可以使溫度下降到最 生物,A錯誤;在果酒發(fā)酵過程中,酵母菌生長不旺盛,C錯誤;果酒制作的
適溫度,保持酶的活性,D錯誤。 適宜溫度是18~25℃,果醋制作的適宜溫度是30~35℃,腐乳制作的適
變式1 C 解析:只有添加緩沖液才可以保持培養(yǎng)液中pH相對穩(wěn) 宜溫度是15~18℃,D錯誤。
定,C正確。 3.D 解析:只有酵母菌即可進行無氧呼吸也可進行有氧呼吸,A錯
典例2 A 解析:發(fā)酵工程生產(chǎn)的微生物的農(nóng)藥與傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥 誤;醋酸菌是原核細胞不能發(fā)生染色體變異,也沒有核孔,B、C錯誤;三者
不同,微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝物來防治病蟲害的,與生物之間 在發(fā)酵過程中所需的最適溫度有一定差異,D正確。
的寄生、競爭等有關(guān),A錯誤,B、C正確;發(fā)酵工程生產(chǎn)的微生物的飼料含 4.D 解析:抗生素會抑制乳酸菌的生命活動,A錯誤;醋酸菌是好氧
有豐富的蛋白質(zhì),D正確。 菌,B錯誤;腐乳制作過程中加鹽腌制的目的是使豆腐析出部分的水分,C
變式2 C 解析:單細胞蛋白是通過發(fā)酵工程獲得的,C符合題意。 錯誤;控制好溫度、pH,既有利于目的菌繁殖也可抑制雜菌生長,D正確。
【當堂訓(xùn)練】 5.B 解析:乳酸菌為厭氧菌,A錯誤;B.家庭制作果酒、果醋和腐乳
1.B 2.B 3.A 4.CD 通常都不是純種發(fā)酵,B正確;C.果酒、果醋制作過程中發(fā)酵液pH都逐漸
5.(1)誘導(dǎo)其發(fā)生基因突變 一定濃度的β 紫羅酮 高壓蒸汽滅菌 降低,C錯誤;毛霉主要通過產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶參與腐乳發(fā)酵,D錯誤。
(2)稀釋涂布平板法 基因突變頻率低,只有少數(shù)基因突變的菌才能生 6.B 解析:微生物培養(yǎng)過程中要進行無菌操作,防止外來雜菌的入
長、繁殖 (3)橙紅 濃縮 (4)Ⅰ 解析:(1)用紫外線照射三孢布拉霉負菌 侵,A正確;為了保證微生物的正常生長,培養(yǎng)基的成分一般含有碳源、氮
的目的是誘導(dǎo)其發(fā)生基因突變。由于未突變菌不能在含有一定濃度的β 源、水、無機鹽,有的微生物需要添加生長因子,B錯誤;平板劃線和涂布平
紫羅酮的培養(yǎng)基上生長,因此在選出高產(chǎn)突變菌種時,還應(yīng)在培養(yǎng)基中添 板這兩種接種方法都可對微生物進行分離,C正確;倒平板后需要將培養(yǎng)
加一定濃度的β 紫羅酮,在接入菌種前,應(yīng)對培養(yǎng)基進行高壓蒸汽滅菌, 皿倒置,目的是防止培養(yǎng)皿蓋上的冷凝水滴落,造成污染,D正確。
以避免雜菌污染;(2)乙圖固體平板培養(yǎng)基中菌落均勻分布,該同學(xué)的接種 7.A 解析:檢測培養(yǎng)基被污染的方法是:將未接種的培養(yǎng)基在適宜
方法是稀釋涂布平板法;只有少數(shù)菌能生長形成菌落的根本原因是基因突 的溫度下放置適宜的時間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生,A錯誤;接種換
變頻率低和不定向性,只有少數(shù)基因突變的菌才能生長、繁殖;(3)菌體隨 上的菌液經(jīng)過連續(xù)劃線,菌液中的菌體越來越少,最后容易形成單菌落,B
β 胡蘿卜素含量增加從黃色加深至橙紅色,因此選擇β 胡蘿卜素含量高 正確;鑒定尿素分解菌培養(yǎng)基不是無氮,有唯一氮源尿素,尿素分解菌分解
的菌株時,應(yīng)選取橙紅色的菌落接種至液體培養(yǎng)基;過程⑥是濃縮,用紙層 尿素形成了氨氣,氨氣會使培養(yǎng)基的堿性增強,用酚紅試劑即可鑒定出,C
析法鑒定提取的胡蘿卜素粗品;(4)從圖中分析可知,色帶Ⅰ為β 胡蘿卜 正確;當纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅—纖維素的復(fù)合物就無法形成,
素,其余兩色帶的極性比β 胡蘿卜素高,色素帶顯極性,而且具有親水性, 培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,可通過是否產(chǎn)生透明圈
易與濾紙上吸附的水結(jié)合,且分子量大,分子間的相互作用力也大,這樣在 來篩選纖維素分解菌,D正確。
固定相中移動的速度就慢;而非極性的化合物,易進入有機溶劑中,在流動 8.D 解析:實驗用過的帶菌培養(yǎng)基要高壓蒸汽滅菌后才能倒掉,以
相中色素分布較多,分子含量相對較少,分子間相互作用力也小,移動速度 免污染環(huán)境,A錯誤;應(yīng)利用稀釋涂布平板法對細菌進行分離純化并計數(shù),
較快。 B錯誤;要使該實驗所得結(jié)果可靠,還應(yīng)該同時在另一平板上接種無菌水
【課后鞏固】 作為對照進行實驗,C錯誤;培養(yǎng)基中含有的蛋白胨、淀粉分別為細菌培養(yǎng)
基礎(chǔ)訓(xùn)練 提供了氮源和碳源,D正確。故選D。
1.D 2.B 3.C 4.A 5.BD 9.C 解析:圖中①過程是稀釋嗜熱菌培養(yǎng)液的過程,A正確;接種嗜
6.(1)基因工程、發(fā)酵工程 (2)人工誘變 (3)萃取 離子交換 解 熱菌即②過程所使用的方法是稀釋涂布平板法,B正確;分析圖示信息可
析:(1)能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌,是通過基因工程、發(fā)酵工程獲得的; 知,Ⅰ號、Ⅱ號培養(yǎng)基都屬于固體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基配制和滅菌過程中,應(yīng)注
(2)在發(fā)酵工程中,為獲得高產(chǎn)菌種,常用的培育新品種的方法除了基因工 意先調(diào)節(jié)pH后滅菌,C錯誤;部分嗜熱菌在Ⅰ號培養(yǎng)基上生長時可產(chǎn)生
程和細胞工程,還可以通過人工誘變得到;(3)在發(fā)酵過程中,要分離提純 淀粉酶,分解培養(yǎng)基中的淀粉后會在菌落周圍形成透明圈,透明圈越大,說
出微生物的代謝產(chǎn)物,常用的方法有蒸餾、萃取、離子交換等。 明產(chǎn)生的淀粉酶越多,因此應(yīng)挑選透明圈大的菌落接種在Ⅱ號培養(yǎng)基上繼
續(xù)培養(yǎng),D正確。故選C。
·107·
10.D 解析:據(jù)表分析,該培養(yǎng)基配方中沒有加瓊脂,所以應(yīng)該為液 三、21.(1)被工業(yè)污水污染的水體 含氮有機物(NS) 選擇 稀釋涂布
體培養(yǎng)基,碳源是(CH2O),A正確;不論何種培養(yǎng)基,在各成分都溶化后 平板法 (2)至少 1.51×108 (3)不接種的空白培養(yǎng)基 (4)碘液 相
分裝前,要先進行pH調(diào)整,然后進行滅菌,B正確;酒精燈火焰附近存在 同NS濃度的上述培養(yǎng)基 菌落周圍透明圈的大小(或直徑) 解析:(1)
一個無菌區(qū),為避免雜菌污染,接種時應(yīng)在酒精燈火焰附近操作,C正確; 篩選相應(yīng)的菌株應(yīng)該到其生存環(huán)境去尋找,由于工業(yè)污水中有一種極難降
纖維素分解菌對青霉素敏感,用該培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌,應(yīng)除去青霉 解的含氮有機物NS,其可被NS分解菌高效降解,因此欲得到能高效降解
素和(CH2O),同時加入的是纖維素粉作為唯一碳源,D錯誤。故選D。 NS分解菌,可以選擇被工業(yè)污水污染的水體的環(huán)境采集樣品分離所需細
11.C 解析:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基一般用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌, 菌。據(jù)題意可知,NS分解菌高效降解含氮有機物 NS,因此篩選 NS分解
A正確;用顯微鏡直接計數(shù)法統(tǒng)計菌液中的細菌數(shù)目,可以幫助估算接種 菌的過程中,以含氮有機物(NS)為唯一氮源,該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。
時的稀釋倍數(shù),B正確;根據(jù)平板中菌落分布情況可以判斷接種采用的是 若要對NS分解菌加以純化并計數(shù),可采用的接種方法是稀釋涂布平板
稀釋涂布平板法,觀察菌落特征也是采用稀釋涂布平板法,C錯誤;挑取單 法。(2)將1mL樣品稀釋100倍,在3個平板上分別接人0.1mL稀釋液;
菌落后接種到液體培養(yǎng)基中,培養(yǎng)目的是擴大化培養(yǎng)菌株,D正確。故 經(jīng)正確操作培養(yǎng)后,3個平板上的菌落數(shù)分別為150、158和145。由于兩
選C。
個或多個細胞連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌落,據(jù)此可得出毎
12.C 解析:要篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株,平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基和錐形
升樣品中的活菌數(shù)至少為(150+158+145)÷3÷0.1×100×1000=1.51
瓶中的液體培養(yǎng)基應(yīng)以纖維素作為唯一碳源,A正確;對培養(yǎng)基的滅菌利
8個。()為排除雜菌污染,應(yīng)設(shè)置的對照實驗是不接種的空白培養(yǎng)
用的是高壓蒸汽滅菌法,對接種環(huán)采用火焰灼燒法進行滅菌,B正確;
×10 3
圖④
基。(4)由于無色的, NS
與碘作用可形成藍色反應(yīng),因此在培養(yǎng)NS分解菌
采用的接種方法是平板劃線法 而對培養(yǎng)的微生物進行計數(shù)采用稀釋涂布
, ; 的培養(yǎng)基中除了加入必需營養(yǎng)物質(zhì)外,還需要加入碘液用于顏色反應(yīng)鑒別平板法 C錯誤 剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物,當纖維素被纖維素
酶分解后,紅色復(fù)合物無法形成,出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,我 NS分解菌。若用上述培養(yǎng)基比較不同菌株 NS降解能力的大小,可用含
們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌,D正確。 相同NS濃度的上述培養(yǎng)基培養(yǎng)不同菌株
,一定時間后,通過測定菌落周
13.D 解析:醋酸桿菌不能進行無氧呼吸,D錯誤。 圍透明圈的大小(或直徑)來確定不同菌株降解NS能力的大小。
14.D 解析:發(fā)酵工程生產(chǎn)的單細胞蛋白是通過發(fā)酵獲得的大量的 22.(1)分解者 (2)鑒別 將蛋白胨改成尿素 (3)高壓蒸汽滅菌
微生物菌體,A錯誤;發(fā)酵所用的菌種多是通過人工誘變的方式獲得,B錯 (4)稀釋涂布平板法 平板劃線法 (5)BC 解析:(1)從生態(tài)系統(tǒng)的功能
誤;發(fā)酵工程的產(chǎn)品如果是微生物細胞本身,可采用過濾、沉淀等方法將菌 成分分析,大腸桿菌屬于分解者。(2)該培養(yǎng)基中含指示劑,為鑒別培養(yǎng)
體從培養(yǎng)液中分離出來,C錯誤;發(fā)酵過程一般來說都是在常溫常壓下進 基。將蛋白胨改為尿素,可用來篩選土壤中的尿素分解菌。(3)在微生物
行,條件溫和、反應(yīng)安全,原料簡單、污染小,反應(yīng)專一性強,因而可以得到 培養(yǎng)的過程中,為防止雜菌污染,需要對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進行高壓蒸汽滅
較為專一的產(chǎn)物,在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,D正確。故選D。 菌;操作者的雙手需要進行清洗和消毒。(4)圖1對應(yīng)的接種方法是稀釋
15.B 解析:利用稀釋涂布平板法既能分離微生物又能對微生物進 涂布平板法,圖2對應(yīng)的接種方法是平板劃線法,均可得到由單個細菌繁
行計數(shù),故可以接種土壤提取液來分離尿素分解菌,A不符合題意;接種微 殖形成的菌落。(5)大腸桿菌屬于原核生物。A.參與果酒制作的微生物
生物方法可以用平板劃線法和稀釋涂布平板法,可分離纖維素分解菌,但 酵母菌,屬于真核生物;B.參與果醋制作的微生物是醋酸菌,屬于原核生
不可以計數(shù),B符合題意,符合題意;利用伊紅美藍培養(yǎng)基鑒定大腸桿菌顯 物;C.參與泡菜制作的微生物是乳酸菌,屬于原核生物;D.參與腐乳制作
示金屬光澤,C不符合題意;以尿素為唯一氮源且含酚紅的培養(yǎng)基鑒別和 的微生物主要是毛霉,屬于真核生物。因此,細胞結(jié)構(gòu)與大腸桿菌最相似
選擇尿素分解菌,D不符合題意。 的是BC。
二、16.AD 解析:發(fā)酵裝置在陰涼處放置時,需要間隔一定時間放氣,后 23.(1)選擇 高壓蒸汽 (2)稀釋涂布平板法 隨機取若干滅菌后
期間隔時間可適當延長,B錯誤;酵素中的蛋白酶、脂肪酶被人體攝入后會 的空白平板先行培養(yǎng)一段時間,看是否長出菌落 (3)9×108 統(tǒng)計結(jié)果
被消化分解,失去原有功能,C錯誤。 是用菌落數(shù)來表示的,當兩個或多個細菌連在一起時,平板上觀察到的只
17.CD 解析:利用啤酒酵母生產(chǎn)啤酒時一般先通入空氣,讓其進行 是一個菌落 解析:(1)該培養(yǎng)基只允許解磷菌生長,這種培養(yǎng)基稱為選擇
有氧呼吸,利于大量繁殖,然后密封,利于無氧發(fā)酵產(chǎn)生大量酒精;家庭制
培養(yǎng)基。對培養(yǎng)基進行滅菌應(yīng)該用高壓蒸汽滅菌法。(2)接種微生物常用
作果酒、果醋時,所需的菌種來自原料或自然環(huán)境,因此不能對原料進行滅
平板劃線法和稀釋涂布平板法,其中稀釋涂布平板法可用于對微生物進行
菌;果酒制作的適宜溫度是18~25℃,果醋制作的適宜溫度是30~35℃;
滅菌,因此對初步篩選得到的目的菌進行純化并計數(shù),常采用的接種方法
制作腐乳用到的主要菌種是毛霉,毛霉屬于真菌,屬于真核生物。
是稀釋涂布平板法;在接種前,隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一
18.ABD 解析:甲、乙罐中的微生物分別是酵母菌和醋酸桿菌,它們
的代謝類型分別是異養(yǎng)兼性厭氧型、 段時間
,這樣做的目的是檢測培養(yǎng)基滅菌是否合格。()分析表中數(shù)據(jù),統(tǒng)
異養(yǎng)需氧型,A正確;甲罐頂上管道彎 3
計有效菌落數(shù)應(yīng)為
曲及加水的目的是防止空氣、雜菌進入,以及排氣減壓等,B正確;乙罐中 30~300
,所以應(yīng)選擇稀釋度為10-6,所以湖水中解磷
刨木花有利于發(fā)酵菌的附著,醋酸桿菌不能以刨木花為碳源,C錯誤;a、b 88+82+100菌的濃度約為 ×106=9×108(個)。由于統(tǒng)計結(jié)果是用菌落3×0.1
曲線可分別代表酒精和乙酸的濃度變化規(guī)律,D正確。
數(shù)來表示的,當兩個或多個細菌連在一起時,平板上觀察到的只是一個菌
19.BC 解析:培養(yǎng)不需要在酒精燈火焰附近進行,A錯誤;腐乳裝瓶
, , 落
,因此實際上每升溶液中的活菌數(shù)比通過統(tǒng)計所得的這一數(shù)值要大。
腌制時在近瓶口處加大用鹽量 可以抑制微生物的生長 可以防止雜菌污
染,B正確;分離酵母菌的培養(yǎng)基中添加青霉素可以抑制細菌的生長,在一 24.
(1)水、無機鹽、氮源 尿素分解菌分泌的脲酶能將尿素分解成
, ; , NH3 和CO2, ()定程度上可以防止雜菌污染 正確 早期胚胎的培養(yǎng)液一般比較復(fù)雜 除 而尿素分解菌不能利用CO2 2 防止外來雜菌的入侵C
平
一些無機鹽和有機鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng) 板劃線法 稀釋涂布平板法(兩空位置可對調(diào)) 避免周圍環(huán)境中的微生
成分,以及血清等物質(zhì),但不能防止雜菌污染,D錯誤。 物的污染 (3)發(fā)酵溫度需調(diào)整到30~35℃,打開進氣口并不間斷地通入
20.BC 解析:在每次劃線前后都要對接種環(huán)進行滅菌,但不能對培 無菌空氣 (4)讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌漬→加鹵湯裝瓶→密封腌制
養(yǎng)基進行滅菌;進行劃線操作時,左手將培養(yǎng)皿的皿蓋打開一條縫隙,右手 腐乳的發(fā)酵在多種微生物的協(xié)同作用下進行,其中起主要作用的是毛霉,
將沾有菌種的接種環(huán)迅速伸入平板內(nèi),劃三至五條平行線,蓋上皿蓋,除第 它是一種絲狀真菌,新陳代謝類型是異養(yǎng)需氧型;毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋
一次劃線外,以后的每一次劃線的起點是上一次劃線的末端;注意接種時 白酶可以將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可以將脂
不能劃破培養(yǎng)基,否則難以達到分離單菌落的目的;第1區(qū)和第5區(qū)的劃 肪水解成甘油和脂肪酸 解析:(1)微生物培養(yǎng)基一般都含有水、無機鹽、
線不能相連。 碳源和氮源等營養(yǎng)物質(zhì)。尿素是含碳有機物,培養(yǎng)尿素分解菌時,培養(yǎng)基
·108·
中的尿素卻不是尿素分解菌的碳源,原因是尿素分解菌分泌的脲酶能將尿 屬于無性生殖,能保持親本的優(yōu)良性狀,同時獲得植株所需時間短。
素分解成NH3 和CO2,而尿素分解菌不能利用CO2。(2)獲得純凈培養(yǎng) 【課后鞏固】
物的關(guān)鍵是防止外來雜菌的入侵。接種微生物常用的兩種方法是平板劃 基礎(chǔ)訓(xùn)練
線法和稀釋涂布平板法。實驗室接種微生物時,常在酒精燈火焰旁進行, 1.C 2.A 3.C 4.C 5.BC
這樣操作的目的是避免周圍環(huán)境中的微生物的污染。(3)若要在制作果酒 6.(1)無機物 生長素 (2)細胞的全能性 有絲分裂 分化
的基礎(chǔ)上制作果醋,發(fā)酵溫度需調(diào)整到30~35℃,打開進氣口并不間斷的 (3)培養(yǎng)基 芽發(fā)育成葉,葉肉細胞中葉綠素的合成需要光照條件 (4)選
通入無菌空氣。(4)腐乳制作的流程是讓豆腐上長出毛霉→加鹽腌漬→加 擇性表達 解析:植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細胞接種到
鹵湯裝瓶→密封腌制。腐乳制作的原理是:a.腐乳的發(fā)酵在多種微生物的 經(jīng)滅菌的培養(yǎng)基中,培養(yǎng)基含有供組織細胞生長發(fā)育所需要的無機物和小
協(xié)同作用下進行,其中起主要作用的是毛霉,它是一種絲狀真菌,新陳代謝 分子有機物,還有調(diào)節(jié)細胞脫分化和再分化的細胞分裂素和生長素。由外
類型是異養(yǎng)需氧型。 毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶可以將豆腐中的蛋白 植體發(fā)育成試管苗,脫分化階段細胞進行有絲分裂,再分化階段愈傷組織b.
; 。 經(jīng)細胞有絲分裂和分化形成試管苗,此階段需要光照,原因是葉肉細胞中質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸 脂肪酶可以將脂肪水解成甘油和脂肪酸
葉綠素的合成需要光照條件。
制作腐乳時,影響腐乳的風(fēng)味和質(zhì)量的因素有鹽的用量、酒的種類和用量、
拓展提升
發(fā)酵的溫度、發(fā)酵時間等。
1.B 2.C 3.A 4.D 5.ACD
第2章 細胞工程 6.(1)生殖隔離 (2)纖維素酶和果膠酶 (3)聚乙二醇(PEG) 3
第1節(jié) 植物細胞工程 滅活的病毒 (4)高爾基體 76 (5)胚狀體 解析:(1)白菜和甘藍之間
自然狀態(tài)下存在生殖隔離,所以不能通過有性雜交產(chǎn)生后代。(2)去細胞
第1課時 植物細胞工程的基本技術(shù)
壁最常用的方法是酶解法。細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,利用酶的
【知識梳理】
專一性,在溫和的條件下用纖維素酶和果膠酶等可除去植物的細胞壁。
一、1.產(chǎn)生完整生物體 分化成其他各種細胞 2.選擇性地表達 (3)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)方法是用聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)。若
二、1.離體 人工配制的培養(yǎng)基 完整植株 2.(1)結(jié)構(gòu)和功能 (2)愈 只考慮兩兩融合,原生質(zhì)體C有白菜—白菜、白菜—甘藍、甘藍—甘藍3種
傷組織 芽、根等器官 (3)生長素 細胞分裂素 3.(1)酒精 次氯酸 融合細胞。動物細胞的融合還常用到滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑。(4)b過程
鈉溶液 (3)酒精燈火焰 誘導(dǎo)愈傷組織 (4)培養(yǎng)箱 愈傷組織 (5)誘 為新細胞壁的生成,與高爾基體密切相關(guān)。白菜細胞含20條染色體,甘藍
導(dǎo)生芽 誘導(dǎo)生根 (6)蛭石或珍珠巖 細胞含18條染色體,則“白菜—甘藍”雜種細胞有38條染色體,有絲分裂
三、1.不同來源 雜種細胞 新植物體 2.原生質(zhì)體融合 細胞壁 脫 后期的細胞內(nèi)含76條染色體。(5)制備“白菜—甘藍”人工種子,應(yīng)選取具
分化 愈傷組織 再分化 (1)纖維素酶和果膠酶 (2)①電融合 離心 有生根發(fā)芽能力的胚狀體,包裹上人工種皮制得。
②聚乙二醇(PEG) 高Ca2+-高pH 3.遠緣雜交 第2課時 植物細胞工程的應(yīng)用
【典例精解】 【知識梳理】
典例1 C 解析:細胞全能性是指細胞中含有本物種的整套遺傳物 一、1.(1)植物組織培養(yǎng) (2)遺傳特性 2.(1)分生區(qū)附近 (2)分生區(qū)
質(zhì),具有發(fā)育成一個完整個體的潛能。 附近 無病毒 (3)莖尖組織 馬鈴薯
變式1 B 解析:在進行植物組織培養(yǎng)時,需要適宜的溫度、營養(yǎng)、氧 二、1.(1)花藥 單倍體 (2)①穩(wěn)定遺傳 ②育種的年限 2.(1)培養(yǎng)條
氣和pH,A正確;由外植體形成愈傷組織的過程中不需要光,但再分化形 件 誘變因素 化學(xué)物質(zhì) 產(chǎn)生突變 (2)突變體 新品種
成胚狀體以及由胚狀體發(fā)育成植株的過程中卻需要光,B錯誤;不同植物 三、1.(1)不是植物基本的生命活動所必需 (2)抗病、抗蟲 藥物、香料
進行組織培養(yǎng)時,所需的溫度有所不同,C正確;由外植體形成幼苗的過程 和色素 2.植物組織培養(yǎng) 3.生產(chǎn)速度快 4.紫草寧 紫杉醇
中,培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的總量會減少,D正確。 【典例精解】
典例2 D 解析:首先審題可發(fā)現(xiàn)本題是植物體細胞雜交而非植物 典例1 D 解析:花粉粒細胞離體培養(yǎng)得到的植株是單倍體,改變了
體雜交,所以沒有有性生殖,因此培養(yǎng)出這一新品種的過程中沒有減數(shù)分 原有植株的遺傳物質(zhì)。
裂。這一新品種是通過植物體細胞雜交獲得的,白菜、甘藍均為二倍體植 變式1 D 解析:植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以高效快速地實現(xiàn)種苗
物,所以雜種植株是四倍體,是具有同源染色體,能夠形成正常有性生殖細 的大量繁殖,還可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,并通過作物脫毒提高作物
胞的,也就是能形成種子。在雜種細胞形成之后,脫分化形成愈傷組織,愈 的產(chǎn)量,改善作物品質(zhì)。
, 典例 解析:紫草素可以通過組織培養(yǎng)產(chǎn)生紫草素的細胞來實傷組織不能進行光合作用 在培養(yǎng)愈傷組織的培養(yǎng)基中需要加入有機物蔗 2 A
;
, , 。 現(xiàn) 植物體細胞雜交的優(yōu)勢是克服遠緣雜交不親和的障礙
;根尖和莖尖病
糖 因此 代謝類型是異養(yǎng)需氧型
毒極少,甚至無病毒,可獲得脫毒植株,但并非抗病毒的新品種。
變式2 C 解析:植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此可以
變式
; 2 D
解析:馬鈴薯被植物病毒侵染后引起品質(zhì)下降,可利用植
用纖維素酶和果膠酶去掉細胞壁 原生質(zhì)體在物理或化學(xué)方法誘導(dǎo)下融合
物組織培養(yǎng)技術(shù)進行脫毒。具體做法是選取含病毒最少或無病毒的植物
成雜種細胞;植物體細胞雜交的目的是獲得雜種植株。
細胞進行組織培養(yǎng),可獲得無病毒植株。
【當堂訓(xùn)練】 【當堂訓(xùn)練】
1.A 2.A 3.C 4.BD 1.A 2.C 3.A 4.A 5.ACD
5.(1)植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化(或細胞分裂和細胞分化) 6.(1)脫分化 再分化 (2)植物激素(或植物激素類似物) 無菌
(2)植物激素(或植物激素類似物) C (3)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 (4)能保 (3)能保持親本的優(yōu)良性狀;培養(yǎng)周期短,繁殖效率高;能培育無病毒植株
持親本的優(yōu)良性狀;培養(yǎng)周期短,繁殖效率高 解析:(1)題圖是將胡蘿卜 (任選兩條作答) (4)愈傷組織 突變體的利用 解析:(1)過程③為脫分
根的韌皮部細胞培養(yǎng)成完整新植株的過程,該技術(shù)稱為植物組織培養(yǎng),包 化,過程④為再分化,其中在④過程中既有細胞分裂,又有細胞分化。
括脫分化和再分化。(2)植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需添加各種營養(yǎng)成分,還 (2)在植物組織培養(yǎng)過程中,不論是脫分化還是再分化,都需要植物激素刺
需要加入生長素、細胞分裂素等植物激素,用于誘導(dǎo)脫分化和再分化過程。 激,并且要求操作過程必須保證無菌。(3)植物組織培養(yǎng)的實質(zhì)是一種無
從大量培養(yǎng)的紫草愈傷組織中提取紫草素,只需培養(yǎng)到愈傷組織階段,不 性繁殖,與有性生殖相比,具有保持親本的優(yōu)良品質(zhì)、培養(yǎng)周期短、繁殖效
需要長成幼苗,因此不需要光照。(3)植物體細胞雜交技術(shù)的關(guān)鍵是獲取 率高、能培育無病毒植株等優(yōu)點。(4)突變體利用的操作對象是愈傷組織,
有活力的原生質(zhì)體和誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合形成雜種細胞。(4)植物組織培養(yǎng) 但是該種方法具有很大的盲目性。
·109·
【課后鞏固】 6.(1)多 (2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì) 維持培養(yǎng)液
基礎(chǔ)訓(xùn)練 的pH (3)停止 多 胰蛋白酶 (4)抗生素 解析:癌細胞具有無限增
1.C 2.B 3.D 4.C 5.ABCD 殖的特點,故相同培養(yǎng)條件下,肝腫瘤細胞數(shù)量多于正常肝細胞數(shù)量。動
6.(1)植物組織培養(yǎng) 植物細胞的全能性 生長素和細胞分裂素 物細胞培養(yǎng)需提供無菌環(huán)境,如向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素可防止細菌
(2)一定濃度的秋水仙素 快速大量得到純合子,縮短育種年限 基因突 的污染;需提供一定的營養(yǎng),如向培養(yǎng)基中加入適量血清,以便補充合成培
變和染色體變異 (3)c d 解析:(1)外植體離體培養(yǎng),先脫分化形成愈 養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì);需提供一定的氣體環(huán)境,如向恒溫培養(yǎng)箱中加入5%
傷組織,后再分化形成完整植株的技術(shù)叫作植物組織培養(yǎng)。該技術(shù)的原理 的CO2,目的是維持培養(yǎng)液的pH。
是植物細胞的全能性,在培養(yǎng)過程中需要加入一定濃度的生長素和細胞分 【課后鞏固】
裂素,保證脫分化和再分化過程的進行。(2)由花藥離體培養(yǎng)得到的單倍 基礎(chǔ)訓(xùn)練
體植株,需經(jīng)秋水仙素處理獲得純合二倍體,這樣的育種方法叫作單倍體 1.A 2.D 3.A 4.C 5.AD
育種,與雜交育種相比能明顯縮短育種年限。培育過程中細胞進行有絲分 6.(1)分裂能力強 細胞懸液 原代培養(yǎng) (2)突變 (3)無菌、無毒
裂,可以發(fā)生基因突變和染色體變異。(3)紫草素是紫草細胞的代謝產(chǎn)物, 的環(huán)境 解析:(1)容器 A 中放置的一般是幼齡動物的器官或組織,原因
將紫草細胞培養(yǎng)至愈傷組織階段c即可得到該代謝產(chǎn)物;如果制備人工種 是其細胞分裂能力強,易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時先要剪碎,然后用胰蛋白酶分散
子,只要將其培養(yǎng)至再分化出胚狀體d即可。 細胞,制成B瓶中的細胞懸液,將細胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱
拓展提升 為原代培養(yǎng)。(2)在D瓶中正常培養(yǎng)一段時間后,發(fā)現(xiàn)有許多細胞衰老死
1.A 2.C 3.B 4.BD 亡,只有極少數(shù)細胞存活,這是因為存活的細胞發(fā)生了突變,可無限增殖。
5.(1)(體積分數(shù)為70%的)酒精 (2)Aa 50%、37.5% (3)脫分 (3)B、C、D瓶中的培養(yǎng)液為保證無菌、無毒的環(huán)境,需要添加一定量的抗
化、再分化 (4)愈傷組織 1、2、2、4 (5)1/6 解析:(1)常用(體積分數(shù) 生素。
為70%的)酒精對植物組織進行消毒。(2)B過程只涉及有絲分裂,基因型 拓展提升
與原來的植株相同,因此獲得的子代植株基因型為Aa。子代自交1代后, 1.D 2.B 3.D 4.ABC
基因型為1/4AA、1/2Aa、1/4aa,再自交1代后,基因型為AA:1/4+1/2× 5.(1)使細胞分散開來 胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) (2)胰蛋白酶
1/4=3/8,Aa:1/2×1/2=1/4,aa:1/4+1/2×1/4=3/8,A的基因頻率為 (或膠原蛋白酶) 有絲分裂 (3)下降 解析:(1)用剪刀將組織剪碎,并
3/8+1/4×1/2=1/2(50%)。AA基因型頻率為3/8(37.5%)。(3)圖中①需 將剪碎的組織用酶處理一段時間,使細胞充分分散開來;實驗中通常選用
經(jīng)過的生理過程是脫分化變成愈傷組織,再分化為胚狀體。(4)愈傷組織 胰蛋白酶或膠原蛋白酶來處理動物組織。(2)細胞膜和細胞內(nèi)部都含有蛋
是指原植物體的局部受到創(chuàng)傷刺激后,在傷口表面新生的組織。它由活的 白質(zhì),如果將動物細胞長期接觸胰蛋白酶(或膠原蛋白酶),可能會造成動
薄壁細胞組成,可起源于植物體任何器官內(nèi)各種組織的活細胞。圖中 A、 物細胞結(jié)構(gòu)被破壞;原代培養(yǎng)中,動物細胞進行的是有絲分裂。(3)當培養(yǎng)
B、C、D過程都能得到愈傷組織。A過程為花藥得到的單倍體,染色體組 基中血清濃度為40%~80%時,血清對細胞生長仍有促進作用,但隨著血
數(shù)為1。B、C過程都是體細胞進行有絲分裂,與原來的體細胞染色體數(shù)目 清濃度的升高,對細胞生長的促進作用不斷下降。
相同,因此染色體組數(shù)為2。D為原生質(zhì)體融合,染色體數(shù)目和組數(shù)都加 第2課時 動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體
倍,染色體組數(shù)為4。(5)D過程獲得植株基因型是 AAaa,產(chǎn)生配子及比 【知識梳理】
例為AA∶aa∶Aa=1∶1∶4,若讓其和原植株(Aa)進行人工雜交,其后代 一、1.兩個或多個動物細胞 2.(1)細胞膜的流動性 (2)雜交 3.PEG
中基因純合的類型(AAA、aaa)所占比例為1/2×1/6+1/2×1/6=1/6。 融合 滅活病毒誘導(dǎo) 4.有性雜交 遠緣雜交 5.(1)細胞遺傳 細胞
第2節(jié) 動物細胞工程 免疫 (2)單克隆抗體
第1課時 動物細胞培養(yǎng) 二、1.(2)增殖 (3)大量增殖 抗體 2.骨髓瘤 雜交瘤細胞 產(chǎn)生所
【知識梳理】 需抗體 單克隆抗體 3.抗原的細微差異 大量制備 4.(1)診斷試劑
一、單個細胞 增殖 (2)治療疾病 運載藥物
二、1.(1)培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具 (2)無菌 (3)培養(yǎng)液 2.種類 所需量 【典例精解】
血清等一些天然成分 3.36.5±0.5℃ 7.2~7.4 4.O2 pH 典例1 B 解析:動物細胞融合不像植物體細胞雜交那樣主要是為
三、機械的方法,或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶 原代培養(yǎng) CO2培養(yǎng)箱 了克服遠緣雜交不親和的障礙,以培育新品種;植物體細胞雜交還應(yīng)用了
CO2 培養(yǎng)箱 1.有害代謝物 營養(yǎng)物質(zhì)缺乏 2.瓶壁 3.相互接觸 停 植物體細胞的全能性,動物細胞的全能性受到限制,目前只見到高度分化
止分裂增殖 4.初次培養(yǎng) 5.離心 胰蛋白酶 離心 的細胞核在去核卵細胞中表現(xiàn)出全能性,還未見到融合的細胞核表現(xiàn)出全
四、1.其他類型的細胞 2.早期胚胎 骨髓 臍帶血 3.(1)早期胚胎 能性的例子,因此動物細胞融合不能用來培育新物種;生產(chǎn)雜交細胞不是
所有組織 器官 個體 (2)造血干細胞 神經(jīng)干細胞 精原干細胞 特 細胞融合的主要目的,雜交細胞只是細胞融合完成后所形成的結(jié)構(gòu)名稱。
定的細胞或組織 完整個體 (3)體細胞 免疫排斥反應(yīng) 變式1 C 解析:動物細胞融合也稱細胞雜交,是指兩個或多個動物
【典例精解】 細胞融合形成一個細胞的過程,A正確;融合后形成的具有原來兩個或多
典例 B 解析:由原代培養(yǎng)換瓶進行傳代培養(yǎng)時,需要用胰蛋白酶 個細胞遺傳信息的單核細胞,稱為雜交細胞,B正確;誘導(dǎo)動物細胞融合的
或膠原蛋白酶處理貼壁生長的細胞,A項正確;細胞的癌變一般發(fā)生于50 方法有電激、聚乙二醇、滅活的病毒等,不能用紫外線照射,C錯誤;細胞融
代后的細胞培養(yǎng)過程中,B項錯誤;正常進行分裂的細胞會出現(xiàn)接觸抑制 合技術(shù)突破了有性雜交不親和的障礙,使遠緣雜交成為可能,D正確。
現(xiàn)象,C項正確;動物細胞培養(yǎng)的場所是CO2培養(yǎng)箱,培養(yǎng)箱內(nèi)含有95% 典例2 D 解析:①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的B淋巴細胞(漿
的空氣加5%的CO2的混合氣體,為動物細胞提供適宜的氣體環(huán)境,D項 細胞),A項錯誤;胰蛋白酶可使組織分散為單個細胞,B項錯誤;③為雜交
正確。 細胞,若是B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成的雜交細胞,才同時具有B
變式 D 解析:胃蛋白酶的最適pH大約為2,這一環(huán)境下細胞往往會 淋巴細胞(可產(chǎn)生抗體)和骨髓瘤細胞(可無限增殖)的特性,C項錯誤;
受到破壞,不利于培養(yǎng),所以一般用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶處理細胞;培 ④是經(jīng)篩選后獲得的能夠分泌特異性抗體的雜交瘤細胞,D項正確。
養(yǎng)箱中CO2的作用是調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH;在適宜條件下,肝腫瘤細胞可以無 變式2 D 解析:單克隆抗體是相應(yīng)的雜交瘤細胞產(chǎn)生的,單個B淋
限增殖;正常肝細胞在原代培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,停止增殖。 巴細胞的培養(yǎng)不能獲得單克隆抗體;用純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠
【當堂訓(xùn)練】 體內(nèi),血清中的抗體不是單一抗體,還含有體內(nèi)已存在的其他抗原的抗體;
1.B 2.A 3.C 4.B 5.CD 等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合,若只考慮細胞兩兩融合,可以形成三
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種融合細胞,但只有B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合而成的細胞稱為雜交瘤 正確。本實驗中需要用物理或化學(xué)方法(如電脈沖、鈣離子載體、乙醇、蛋
細胞。 白酶合成抑制劑等)激活受體細胞,使其完成細胞的分裂和發(fā)育進程,故D
【當堂訓(xùn)練】 正確。故選A。
1.C 2.A 3.B 4.B 5.AD 變式1 C 解析:提供細胞核的動物不一定為雌性,A錯誤;體細胞
6.(1)動物細胞培養(yǎng) 細胞融合 (2)滅活的病毒(或聚乙二醇、電激 核移植時通常用去核的卵母細胞作受體細胞,去除卵母細胞核時,可采用
法) 選擇性 (3)雜交瘤 既能迅速大量增殖,又能產(chǎn)生專一性抗體 顯微操作法,不需要電子顯微鏡,B錯誤;體細胞的全能性低于胚胎細胞,
(4)培養(yǎng)液 小鼠腹水 解析:(1)動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是動物細胞培 所以哺乳動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植,C正確;克
養(yǎng)技術(shù),細胞融合是在自發(fā)或人工誘導(dǎo)下,兩個或多個細胞或原生質(zhì)體融 隆動物的核基因完全來自供體動物,而細胞質(zhì)基因來自受體細胞,因此克
合形成一個雜種細胞。該技術(shù)突破了有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成 隆動物遺傳物質(zhì)來自供體細胞核和受體細胞的細胞質(zhì),D錯誤。
為可能。(2)過程1中細胞融合的誘導(dǎo)物種類很多,常用的方法主要有生 典例2 D 解析:植物組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性,動物細胞培
物法(如利用滅活的病毒誘導(dǎo))、化學(xué)法(如利用聚乙二醇誘導(dǎo))和物理法 養(yǎng)的原理是細胞增殖,A錯誤;動物細胞融合可以形成雜種細胞,但是不能
(如利用電激法誘導(dǎo))。目前應(yīng)用最廣泛的是利用聚乙二醇誘導(dǎo),因為它易 得到新個體,B錯誤;植物細胞工程和動物細胞工程都需要在無菌條件下
得、簡便,且融合效果穩(wěn)定。動植物細胞融合方法不完全相同,生物法(如 進行,C錯誤;植物組織培養(yǎng)可用于單倍體育種,動物體細胞核移植可以培
利用滅活病毒誘導(dǎo))是動物細胞融合所特有的。過程2是單克隆抗體技術(shù) 養(yǎng)克隆動物,D正確。
的第一次篩選(在特定的選擇性培養(yǎng)基上),目的是篩選出骨髓瘤細胞與經(jīng) 變式2 B 解析:目前在實驗中,科學(xué)家還不能直接把動物細胞培養(yǎng)
過免疫的B淋巴細胞融合的雜交瘤細胞。(3)A細胞為雜交瘤細胞,雜交 成完整的動物個體;用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的
瘤細胞具有骨髓瘤細胞與經(jīng)過免疫的B淋巴細胞的遺傳物質(zhì),因而具有既 細胞,因為10代以內(nèi)的細胞能保持正常的細胞核型;用體細胞核移植方法
能迅速大量增殖,又能產(chǎn)生專一性抗體的特點。(4)雜交瘤細胞的培養(yǎng)一 生產(chǎn)的克隆動物,并不是對體細胞供體動物進行100%的復(fù)制,因為還有
般有體外培養(yǎng)和體內(nèi)培養(yǎng)兩種方式,體外培養(yǎng)是在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng),培 部分遺傳物質(zhì)來自受體卵母細胞的細胞質(zhì),而且生物性狀還受環(huán)境因素的
養(yǎng)后從培養(yǎng)液中提取單克隆抗體;體內(nèi)培養(yǎng)是在小鼠腹腔中培養(yǎng),培養(yǎng)后 影響。
從小鼠腹水中提取單克隆抗體。 【當堂訓(xùn)練】
【課后鞏固】 1.A 2.B 3.B 4.CD
基礎(chǔ)訓(xùn)練 5.(1)胰蛋白酶 PEG、滅活的病毒、電激 (2)B淋巴細胞(漿細胞)
1.B 2.A 3.A 4.D 5.C 6.D 7.ABD 抗原 雜交瘤細胞 (3)細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)技術(shù) 解析:(1)若
8.(1)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、動物細胞融合技術(shù) (2)滅活的病毒 雜 A、B是動物細胞,通常用胰蛋白酶處理獲得分散的單個細胞;在細胞雜交
種細胞 既能大量繁殖,又能產(chǎn)生抗 HIVgpl20抗體 (3)維持培養(yǎng)液的 過程中,誘導(dǎo)動物細胞融合的方法有:物理法(離心、振動、電激)、化學(xué)法
pH 解析:(1)單克隆抗體的制備過程中,首先利用了動物細胞融合技術(shù) (聚乙二醇)和生物法(滅活的病毒)。(2)若該圖表示抗乙肝病毒的單克隆
獲得雜交細胞,然后利用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)篩選出能夠產(chǎn)生特異性抗體的 抗體的制備過程,則A為小鼠骨髓瘤細胞,則B細胞是從小鼠體內(nèi)獲取的
雜交瘤細胞。(2)細胞融合常用的生物誘導(dǎo)劑是滅活的病毒,融合后需要 B淋巴細胞(漿細胞),在獲得該細胞之前,需要向小鼠注射抗原;獲得C細
用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選,只有融合的雜交瘤細胞才能生長,該細胞的 胞為雜交瘤細胞,需要經(jīng)過兩次篩選,符合要求的雜交瘤細胞具有的特點
特點是既能大量繁殖,又能產(chǎn)生抗 HIVgpl20抗體。(3)若要大量制備該 是既能產(chǎn)生特異性抗體,又能無限增殖。(3)若該圖表示獲得克隆羊的培
單克隆抗體,可將篩選出來的細胞進行體外培養(yǎng),在培養(yǎng)液中通入一定濃 育過程,該過程中涉及的生物技術(shù)有細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)等。
度的CO2,來維持培養(yǎng)液的pH。 【課后鞏固】
拓展提升 基礎(chǔ)訓(xùn)練
1.D 2.C 3.D 4.D 5.AC 1.A 2.C 3.C 4.C 5.BD
6.(1)4 Y Y小鼠的血清抗體效價最高 (2)B淋巴細胞相互融合 6.(1)細胞核 卵母細胞 克隆 (2)減數(shù)分裂Ⅱ中 卵母細胞 全
形成的細胞、骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞 細胞融合是隨機的,且融 能性 (3)細胞核 第一極體 (4)供體細胞 (5)電激 重組細胞 流動
合率達不到100% (3)雜交瘤 不能無限增殖 能分泌單一抗體的雜交 性 分裂和發(fā)育 解析:(1)動物核移植是將動物的一個細胞的細胞核,移
瘤 解析:(1)據(jù)圖分析可知,第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價 入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中,使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,
幾乎都達到16000以上,小鼠Y的血清抗體效價最高,最適合用于制備單 這個新的胚胎最終成為動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆
克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細胞和雜交瘤細胞之外,還有骨 動物。(2)圖中A細胞表示處于減數(shù)分裂Ⅱ中期的卵母細胞。在核移植
髓瘤細胞的自身融合細胞和B淋巴細胞的自身融合細胞。細胞的融合是 實驗中,通常利用該細胞作為受體細胞的原因是該細胞體積大、便于操作,
隨機的,并且不可能所有細胞都融合,故體系中會出現(xiàn)多種類型的細胞。 卵黃多、營養(yǎng)物質(zhì)豐富,易激發(fā)細胞核全能性的表達。(3)圖中過程①表示
(3)正常細胞的分裂次數(shù)是有限的,且經(jīng)過免疫的B淋巴細胞高度分化,不 通過顯微操作去除A細胞中的細胞核,并用微型吸管吸出該細胞附近的
能無限增殖,而是經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后逐漸衰老死亡。 第一極體。(4)圖中過程②表示將供體細胞注入去核的 A細胞中。(5)圖
第3課時 動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物 中過程③表示通過電激使兩細胞融合,形成B細胞,即重組細胞,該過程體
【知識梳理】 現(xiàn)了細胞膜的流動性。利用物理或化學(xué)方法可激活B細胞,使之完成細胞
一、1.(1)細胞核 (2)卵母細胞 (3)重組細胞 動物個體 2.體細胞核 分裂和發(fā)育,在體外培養(yǎng)成重組胚胎。
移植 體細胞核移植 3.全能性 流動性 拓展提升
二、MⅡ期去核 胚胎移植 基本相同 1.D 2.B 3.C 4.ABD
三、1.(1)遺傳改良 (2)①生物反應(yīng)器 醫(yī)用蛋白 ②異種移植 ③組 5.(1)體細胞核移植 小于 胚胎細胞分化程度低,恢復(fù)全能性相對
織器官 (4)疾病模型 (5)瀕危物種 2.(1)成功率 (2)生理 較容易 (2)激素和血清 通入一定濃度的CO2 (3)器官移植后產(chǎn)生免
【典例精解】 疫排斥反應(yīng) 解析:(1)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體
典例1 A 解析:由于MⅡ期卵母細胞核的位置靠近第一極體,用微 細胞核移植,圖中過程①采用的是細胞工程中的體細胞核移植技術(shù);由于
型吸管可一并吸出細胞核與第一極體,所以需要將卵母細胞培養(yǎng)到減數(shù)分 胚胎細胞分化程度比體細胞低,恢復(fù)全能性相對較容易,所以胚胎細胞核
裂Ⅱ中期,故A錯誤;供體細胞不一定要來自珍稀動物,故B正確;在核移 移植獲得克隆動物的難度小于體細胞核移植的。(2)(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)
植之前,需要通過顯微操作技術(shù)去除卵母細胞的細胞核和第一極體,故C 中培養(yǎng)液里有糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入激素
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和血清、血漿等天然物質(zhì);為了培養(yǎng)液的pH的穩(wěn)定,還應(yīng)通入一定濃度的 在透明帶內(nèi)進行。(4)囊胚階段細胞分化形成內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)層;在原腸
CO2。(3)因為治療性克隆的組織和器官絕大多數(shù)遺傳物質(zhì)和供體相同, 胚階段,內(nèi)細胞團的細胞開始出現(xiàn)分化,而細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇
所以治療性克隆能解決供體器官缺乏和器官移植后產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)等 性表達。內(nèi)細胞團的表層細胞將形成外胚層,即圖中部位A。
問題。 拓展提升
第3節(jié) 胚胎工程 1.C 2.C 3.B 4.B 5.CD
()受精卵 有絲
第1課時 胚胎工程的理論基礎(chǔ) 6.1 A
減數(shù)分裂 (2)受精 輸卵管 (3)胚胎發(fā)
育 胚后發(fā)育 個體發(fā)育 (4)保持生物親代和子代體細胞中染色體數(shù)目【知識梳理】
的恒定,對生物的遺傳和變異具有重要意義 解析:(1)受精卵是生物個體
一、1.生殖細胞 受精卵 早期胚胎細胞 2.體外受精 胚胎移植 胚
發(fā)育的起點,發(fā)育過程中主要進行有絲分裂,成熟個體通過 A過程,即減
胎分割
數(shù)分裂產(chǎn)生配子。(2)B指受精過程,哺乳動物的受精過程是在雌性動物
二、1.精子 卵子 合子 2.輸卵管 3.(1)①獲能 ②MⅡ中期
的輸卵管中進行的。(3)C過程表示胚胎發(fā)育形成幼體,D過程表示胚后(2)①多種酶 ②透明帶 ③卵細胞膜 ④原核 核膜 雄原核 減數(shù)分
發(fā)育,C、D合稱個體發(fā)育。(4)受精作用保證了親子代體細胞中遺傳物質(zhì)
裂Ⅱ 第二極體 雌原核
、 () 的相對穩(wěn)定性
,對生物的遺傳和變異具有重要意義。
三 1.輸卵管 2.1 有絲分裂 不斷增加 并不增加 (2)桑葚 (3)內(nèi)
細胞團 滋養(yǎng)層細胞 囊胚腔 (4)透明帶 (5)外胚層、內(nèi)胚層和中胚層 第2課時 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用
【典例精解】 【知識梳理】
典例1 D 解析:A.卵子成熟的部位和受精的部位都是輸卵管,A 一、1.體外 早期胚胎 2.卵母細胞的采集 精子的獲取 受精 3.卵
錯誤;B.動物產(chǎn)生精子的形態(tài)相似,大小略有不同,但與動物體型大小無 母細胞 精子獲能處理 MⅡ期 體外受精 受精卵
關(guān),B錯誤;C.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計,但通常只有一個精子與 二、1.體外受精 同種的 生理狀態(tài)相同 2.(1)遺傳性狀優(yōu)良、生產(chǎn)能
卵子結(jié)合,這是動物繁衍后代的一種保障機制,并不是一種浪費,C錯誤; 力強 同期發(fā)情 超數(shù)排卵 (2)人工授精 (5)是否妊娠 3.(1)繁殖
D.在卵黃膜和透明帶的間隙是否可觀察到兩個極體,是判斷卵子是否受 潛力 (2)大大縮短 (3)超數(shù)排卵
精的標志,D正確。 三、1.機械方法 2等份、4等份或8等份 2.體視顯微鏡 顯微操作儀
變式1 D 解析:沖出的卵子還不成熟,只有培養(yǎng)至減數(shù)分裂Ⅱ中期 3.桑葚胚或囊胚 分割針 分割刀 將內(nèi)細胞團均等分割 4.(1)遺傳
時,才具有與精子受精的能力。在此之前也要經(jīng)歷類似精子獲能的處理。 性狀 (2)性別鑒定 遺傳病篩查
故選D。 【典例精解】
典例2 D 解析:高等動物胚胎發(fā)育為:受精卵首先通過卵裂形成32 典例1 D 解析:應(yīng)該對供體和受體進行同期發(fā)情處理,A錯誤;從
個細胞的桑葚胚,桑葚胚細胞再增殖分化形成具有囊胚腔的囊胚,囊胚繼 卵巢中采集到的卵母細胞處于減數(shù)分裂Ⅰ,不能直接受精,B錯誤;同期發(fā)
續(xù)分化形成具有三個胚層分化的原腸胚,然后出現(xiàn)組織器官的分化,最后 情處理的代孕母羊基本上不會對植入的胚胎產(chǎn)生排斥反應(yīng),C錯誤。
形成幼體。綜上所述,D正確,A、B、C錯誤。故選D。 變式1 D 解析:從母體卵巢中得到的卵母細胞還不成熟,要在體外
變式2 C 解析:在原腸胚的末期,細胞數(shù)量多,有分化的基礎(chǔ),細胞 培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期才具有與精子結(jié)合的能力,A錯誤;進行胚胎分割
就出現(xiàn)了不同程度的分化。此時移植動物的未來將發(fā)育成下肢的部分到 時,應(yīng)選擇發(fā)育到桑葚胚或囊胚時期的胚胎進行操作,B錯誤;進行胚胎分
另一同種動物胚胎不長下肢的部分,因正常分化的下肢雛形能發(fā)育成正常 割時,還可以用分割刀片將胚胎切開,C錯誤;同一物種的受體和供體的生
雙下肢,而移植成活的部分在不同位置也可長出一條腿。可見原腸胚的末 理狀況和生殖狀況相同,才能進行胚胎移植,D正確。
期已出現(xiàn)了細胞分化,但未出現(xiàn)組織和器官的形成。上述情況未牽涉細胞 典例2 B 解析:步驟甲為體外受精,步驟乙為胚胎移植,A錯誤;誘
的全能性問題,也未出現(xiàn)細胞的癌變情況。 導(dǎo)超數(shù)排卵所用的激素是促性腺激素,只作用于性腺,B正確;受精卵發(fā)育
【當堂訓(xùn)練】 成早期胚胎所需營養(yǎng)主要來源于卵細胞中的卵黃,C錯誤;步驟甲體外受
1.B 2.A 3.A 4.A 5.AD 精使用的是獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤?與早期胚胎培養(yǎng)液成分相差較
6.(1)單 中心體 (2)必須在雌性動物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化 大,D錯誤。
后,才能獲得受精能力 (3)卵子從卵泡中排出 精子和卵子結(jié)合(受精) 變式2 B 解析:A.對早期胚胎進行分割移植可以加快良種家畜的
(4)透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng) 在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到 繁殖,A錯誤;B.進行胚胎移植時,選用的胚胎可以通過體內(nèi)受精或體外
兩個極體 (5)內(nèi)細胞團 解析:(1)一個精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂會產(chǎn)生4個 受精得到,B正確;C.體外受精時,需在獲能溶液中培養(yǎng)精子,使其獲能,C
含單倍染色體的精子細胞。精子細胞變形時,中心體演變?yōu)榫拥奈病?錯誤;D.培育轉(zhuǎn)基因水稻時,可通過農(nóng)桿菌的侵染將目的基因?qū)胨炯?br/>(2)精子獲能是指剛剛排出的精子,不能立即與卵子受精,必須在雌性動物 胞中,D錯誤。
生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。(3)排卵是指卵子從 【當堂訓(xùn)練】
卵泡中排出。雌性哺乳動物的 MⅡ是在精子和卵子結(jié)合(受精)的過程中 1.C 2.A 3.D 4.C 5.AD
完成的。(4)受精過程中防止多精入卵的兩個反應(yīng)是透明帶反應(yīng)和卵細胞 6.(1)原代培養(yǎng) 接觸抑制 (2)沖卵 體外受精(或核移植)
膜反應(yīng)。在卵細胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體是判斷卵子是 (3)胚胎移植 冷凍(或低溫) (4)內(nèi)細胞團 誘導(dǎo)分化 解析:(1)將動
否受精的重要標志。(5)在胚胎發(fā)育過程中,桑葚胚進一步發(fā)育,細胞開始 物組織用酶處理成單個細胞后進行的初次培養(yǎng)叫原代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)過
出現(xiàn)分化。聚集在胚胎一端,個體較大的細胞稱為內(nèi)細胞團。 程中,當貼壁細胞分裂生長到相互接觸時,會出現(xiàn)接觸抑制使細胞停止分
【課后鞏固】 裂增殖。(2)用于胚胎移植的細胞可用沖卵的方法將早期胚胎從母體子宮
基礎(chǔ)訓(xùn)練 中沖洗出來或獲得卵子后在體外進行受精培養(yǎng)獲得。(3)暫不進行胚胎移
1.A 2.D 3.C 4.D 5.AB 植的胚胎可放入-196℃的液氮中冷凍保存。(4)胚胎干細胞簡稱ES或
6.(1)頂體 水解卵丘細胞之間的物質(zhì),形成精子穿越放射冠的通 EK細胞,是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細胞。如囊胚中的內(nèi)
道,并溶解透明帶(或溶解放射冠和透明帶) (2)透明帶反應(yīng)和卵細胞膜 細胞團細胞。利用干細胞,可通過定向誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的組織,用于治
(3)卵裂 (4)原腸胚 基因的選擇性表達 部位 A 解析:(1)精子與卵 療疾病。
細胞結(jié)合,首先發(fā)生頂體反應(yīng),釋放頂體酶,水解卵丘細胞之間的物質(zhì),形 【課后鞏固】
成精子穿越放射冠的通道,并溶解透明帶(或溶解放射冠和透明帶)。 基礎(chǔ)訓(xùn)練
(2)防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵細胞膜反應(yīng)。(3)卵裂期 1.A 2.D 3.A 4.A 5.BC
·112·
6.(1)有性生殖 (2)促性腺激素 孕激素 (3)利用同一受精卵發(fā) 胞細胞分裂能力較強,進行動物細胞培養(yǎng)可以獲得大量細胞,D正確。
育形成的胚胎進行胚胎分割,分別植入不同母牛子宮,使它們正常發(fā)育成 7.B 解析:A.應(yīng)用1中獲得的小牛為克隆牛,其細胞核遺傳物質(zhì)來
新個體 (4)胚胎移植技術(shù)可以加快優(yōu)良種畜的繁殖速度,迅速推廣新品 源于供體1,細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來源于供體2,A正確;B.應(yīng)用2、3、4所用的
種 解析:(1)由題意可知,題目中用于胚胎移植的培養(yǎng)來源于體外受精, 受精卵不一定來源于體外受精,也可以來自體內(nèi)受精,B錯誤;C.對囊胚階
所以該題用胚胎移植的方法產(chǎn)生子代屬于有性生殖。(2)題目中先用激素 段的胚胎進行分割時需要將內(nèi)細胞團進行均等分割,否則會影響分割后胚
a處理促進成熟雌性個體超數(shù)排卵,可推知這種激素最可能是促性腺激 胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育,C正確;D.應(yīng)用4中細胞為胚胎干細胞,進行定向
素;胚胎移入受體子宮前經(jīng)b激素處理,說明b激素可能是孕激素。(3)如 誘導(dǎo),可分化形成各種組織和器官,用于器官移植研究,D正確。
果要同時獲得多個性狀相同的個體,那么這些個體只能來自同一個受精 8.D 解析:A.胚胎工程的理論基礎(chǔ)是哺乳動物受精和早期胚胎發(fā)
卵,所以應(yīng)該采取胚胎分割移植的方法得以實現(xiàn)。具體方法是利用同一受 育的規(guī)律,A正確;B.早期胚胎培養(yǎng)時需要檢查受精卵的受精狀況和發(fā)育
精卵發(fā)育形成的胚胎進行胚胎分割,分別植入不同母牛子宮,使它們正常 能力,B正確;C.胚胎移植中的供體的主要職能是只生產(chǎn)具有優(yōu)良遺傳特
發(fā)育成新個體。(4)由以上分析可知,胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的主要 性的胚胎,C正確;D.同卵多胎成功的比例較低,胚胎分割的份數(shù)越多,其
意義是可以加快優(yōu)良種畜的繁殖速度,迅速推廣新品種。 操作難度越大,成功率越低,因此采用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生同卵多胚的可能
拓展提升 性并不是無限的,D錯誤。
1.B 2.C 3.C 4.B 5.ABD 9.A 解析:A.從屠宰場中收集的卵母細胞,需在體外培養(yǎng)到減數(shù)分
6.(1)原代培養(yǎng) 接觸抑制 10 MⅡ中 電刺激 (2)化學(xué)誘導(dǎo) 裂Ⅱ中期,A錯誤;B.動物細胞培養(yǎng)時,需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理
發(fā)育培養(yǎng)液 囊胚 滋養(yǎng)層 同種的、生理狀態(tài)相同 解析:(1)動物細胞 組織使其分散成單個細胞,B正確;C.核移植過程中,通過顯微操作法吸出
培養(yǎng)過程中,對獲得細胞的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng);培養(yǎng)的細胞在貼壁生 卵母細胞中的細胞核,除了將細胞核吸出外,往往還要將第一極體一并吸
長至充滿培養(yǎng)皿底時停止分裂,這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。通過核移植技術(shù) 出,C正確;D.在胚胎移植的過程中,將重組胚胎發(fā)育到一定階段,移植到
構(gòu)建重組胚胎時,一般選取傳代10代以內(nèi)的細胞(的細胞核)注入體外培 同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物體內(nèi),即代孕母羊和供體羊需經(jīng)過
養(yǎng)到 MⅡ中期的受體去核卵母細胞內(nèi),通過電刺激使兩細胞融合。(2)在 同期發(fā)情處理,D正確。
試管牛技術(shù)中,精子的獲能常用化學(xué)誘導(dǎo)法;體外受精獲得的受精卵常用 10.D 解析:A.植物組織培養(yǎng)過程中,不需要去除細胞壁,故 A錯
發(fā)育培養(yǎng)液培養(yǎng)。只有當受精卵發(fā)育到囊胚時,才可取用滋養(yǎng)層細胞鑒定 誤;B.植物體細胞雜交可以克服生殖隔離得到新個體,動物細胞融合不可
試管動物的性別(奶牛用雌性)。經(jīng)鑒定合格的囊胚可以移入同種的、生理 以得到新個體,故B錯誤;C.植物體細胞融合成功的標志是新細胞壁再
狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個體。 生,故C錯誤;D.植物組織培養(yǎng)可用于單倍體育種,動物體細胞核移植可
第2章評估 以培養(yǎng)克隆動物,故D正確。
一、1.A 解析:A.植物組織培養(yǎng)技術(shù)利用了細胞的全能性,單克隆抗體 11.B 解析:A.由于莖尖分生區(qū)部位幾乎沒有病毒,所以利用莖尖進
的制備利用了細胞膜的流動性和細胞增殖的原理,A 錯誤,符合題意; 行植物組織培養(yǎng)可以獲得脫毒的馬鈴薯植株,A正確;B.將人參組織培養(yǎng)
B.細胞壁的成分主要是纖維素和果膠,利用酶的專一性,纖維素酶和果膠 到愈傷組織階段可提取人參皂苷,B錯誤;C.培養(yǎng)的動物細胞可以用于檢
酶能夠去除細胞壁,B正確;C.原生質(zhì)體融合和動物細胞融合的過程中,都 測有毒物質(zhì),有毒物質(zhì)加入細胞培養(yǎng)液后,培養(yǎng)的動物細胞會發(fā)生染色體
利用了細胞膜的流動性,C正確;D.紫草細胞培養(yǎng)和雜交瘤細胞的培養(yǎng)都 結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異,根據(jù)變異細胞占全部培養(yǎng)細胞的百分數(shù),可判斷化學(xué)
利用了細胞增殖的原理,從而獲得相應(yīng)的細胞產(chǎn)物,D正確。 物質(zhì)的毒性強弱,C正確;D.利用單克隆抗體制成的“生物導(dǎo)彈”由于特異
2.D 解析:動物細胞核移植利用的是動物細胞核的全能性,動物細 性較強,所以能夠大幅提升藥物對癌細胞殺傷的準確性,D正確。
胞的全能性受到限制。 12.D 解析:A.細胞壁具有保護和支持的作用,原生質(zhì)體在0.3g/mL
3.C 解析:乳腺細胞屬于高度分化細胞,不能分裂,很難進行離體培 的蔗糖溶液中失水皺縮,A錯誤;B.過程②需提高細胞分裂素的比例以促進
養(yǎng);細胞核移植不一定是在同種組織的細胞之間進行,如克隆羊多莉的培 芽的分化,B錯誤;C.過程③表示誘導(dǎo)分化成幼苗的過程,此時細胞壁已經(jīng)
育過程是將乳腺細胞核(體細胞核)移植到去核的卵母細胞中;實踐證明, 生成,C錯誤;D.可以利用叢生芽生產(chǎn)人工種子,D正確。
采用胚胎分割移植技術(shù)產(chǎn)生的同卵多胎,數(shù)量有限,如分割囊胚內(nèi)細胞團 13.B 解析:A.植物細胞工程通常是獲得植株體現(xiàn)細胞的全能性,而
均等分割獲得的同卵雙胎;培養(yǎng)液中的維生素和激素含量少,不是能源 動物細胞工程一般只進行細胞的增殖或者通過增殖獲得細胞產(chǎn)物,A正
物質(zhì)。 確;B.植物體細胞雜交過程中運用物理法和化學(xué)法將原生質(zhì)體進行融合,
4.D 解析:PEG(聚乙二醇)可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合,不能直接誘 沒有生物方法,而動物細胞融合可以利用物理、化學(xué)、生物三種方法,B錯
導(dǎo)植物細胞融合,A錯誤;制備人工種子是用人工薄膜包裹組織培養(yǎng)形成 誤;C.可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得人工種子,利用植物體細胞雜交進
的胚狀體、腋芽等,B錯誤;單克隆抗體是雜交瘤細胞產(chǎn)生的,不能由骨髓 行種間植物雜交,動物細胞工程中利用動物細胞融合技術(shù)制備單克隆抗
瘤細胞經(jīng)免疫處理后產(chǎn)生,C錯誤;細胞核移植技術(shù)培育的克隆動物中,細 體,C正確;D.植物組織培養(yǎng)中培養(yǎng)基上植物激素具有重要作用,動物血
胞核DNA來自提供體細胞核的個體,細胞質(zhì)中線粒體DNA來自提供卵 清在動物細胞工程培養(yǎng)基中不可缺少,D正確。
母細胞的個體,D正確。 14.B 解析:A.采集來的精子獲能后才能和卵子用于體外受精,A錯
5.D 解析:A.遺傳物質(zhì)在細胞核中,故克隆鼠的遺傳物質(zhì)來自黑 誤;B.精子入卵后,卵細胞膜會發(fā)生反應(yīng)阻止其他精子入卵,B正確;C.早
鼠,A錯誤;B.過程中應(yīng)在培養(yǎng)液中添加適量的抗生素防止雜菌污染,B錯 期胚胎一般培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚階段后進行胚胎移植,但人的早期胚胎在
誤;C.本實驗使用到了細胞融合、多能干細胞移植、體外胚胎培養(yǎng)、胚胎移 8~16個細胞階段也可以移植,C錯誤;D.胚胎移植產(chǎn)生的后代,其遺傳特
植技術(shù),并沒有使用到體外受精和胚胎分割移植等技術(shù),C錯誤;D.多能 性與供體保持大體相同,與受體無關(guān),D錯誤。
干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能,可以發(fā)育成特定器官,用于組織 15.C 解析:A.選擇幼齡動物的組織進行細胞培養(yǎng),有利于獲得大量
器官移植,D正確。 細胞,因為幼齡動物的組織細胞的分裂能力強,A正確;B.選擇胚胎細胞
6.C 解析:A.愈傷組織呈現(xiàn)高度液泡化,經(jīng)組織培養(yǎng)獲得的紫草愈 作為核供體進行核移植,可提高克隆動物的成功率,因為胚胎細胞的全能
傷組織可大量生產(chǎn)紫草素,A正確;B.胡蘿卜根有形成層的部位細胞,全 性較高,B正確;C.選擇一定大小的植物莖尖進行組織培養(yǎng),可獲得脫毒
能性較高,在一定的營養(yǎng)和激素等條件下,可以脫分化形成愈傷組織,將生 苗,不是抗毒苗,C錯誤,符合題意;D.選擇植物的原生質(zhì)體進行植物細胞
長良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時間后,就可以長出試 工程操作,有利于遺傳物質(zhì)的導(dǎo)入或重新組合,D正確。
管苗,B正確;C.培育克隆動物時用去核的處于減數(shù)分裂Ⅱ中期的次級卵 二、16.BC 解析:動物細胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶制備細胞懸液,A錯誤;
母細胞作為核移植的受體細胞,C錯誤,符合題意;D.幼齡動物的組織細 植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細胞的全能性,B正確;植物體細胞雜交
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獲得的雜種植株含有兩個親本的遺傳信息,C正確;單克隆抗體制備過程 性,這些干細胞屬于多能干細胞,可分化為多種組織細胞,但并未發(fā)育成完
中對細胞進行多次篩選的目的和方法不相同,第一次采用選擇培養(yǎng)基進行 整個體 (3)早期胚胎 原始性腺 胚胎 (4)將干細胞置于飼養(yǎng)層細胞
篩選,目的是篩選出雜交瘤細胞,第二次是通過抗體陽性檢測法篩選出能 上或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中培養(yǎng) 在細胞培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因
產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞,D錯誤。故選BC。 子,如牛磺酸、丁酰環(huán)腺苷酸等化學(xué)物質(zhì) 解析:(1)間充質(zhì)干細胞的培養(yǎng)
17.BC 解析:在胚胎移植中,需用促性腺激素對供體母牛進行超數(shù) 過程中,需對培養(yǎng)液、所有培養(yǎng)用具進行無菌處理、加入一定量的抗生素,
排卵處理,而供受體牛都需要用激素進行同期發(fā)情處理;胚胎移植技術(shù)中, 定期更換培養(yǎng)液等操作,以保證無菌無毒的環(huán)境。配制的培養(yǎng)基中應(yīng)該有
移植的胚胎可來自體內(nèi)受精發(fā)育形成的胚胎;移植的胚胎不能用原腸胚, 糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)。(2)干細胞能在特
通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚;目前以二分胚胎的移植成 定誘導(dǎo)條件下,分化為脂肪、肝臟、神經(jīng)等多種組織細胞,但是由于這些干
功率最高,而同卵多胎的成功率較低。 細胞屬于多能干細胞,可分化為多種組織細胞,但并未發(fā)育成完整個體,所
18.AC 解析:過程①為動物細胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng)),A正確;圖中 以不能體現(xiàn)動物細胞的全能性。(3)胚胎干細胞可以從動物的早期胚胎和
囊胚的細胞基因來自于兩種小鼠,則有些細胞基因型不相同,B錯誤;胚胎 原始性腺中獲取,胚胎干細胞分離和培養(yǎng)的成功是胚胎工程中的重大成就
移植技術(shù)中,進行該操作前需要對受體雌鼠進行同期發(fā)情處理,C正確;嵌 之一。(4)將干細胞置于飼養(yǎng)層細胞上或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中培養(yǎng)
合體幼鼠染色體并未加倍,仍是二倍體,D錯誤。故選AC。 可以使干細胞維持不分化狀態(tài),同時也可以通過在細胞培養(yǎng)液中加入分化
19.CD 解析:誘導(dǎo)動物細胞融合的方法有電激、聚乙二醇、滅活的病 誘導(dǎo)因子,如牛磺酸、丁酰環(huán)腺苷酸等化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)干細胞向不同類型的
毒(如滅活的仙臺病毒)等,A錯誤;兩兩融合的細胞包括免疫B細胞與免 組織細胞分化。
疫B細胞融合的具有同種核的細胞、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合的具有 24.(1)獲能 體外受精 (2)超數(shù)排卵 同期發(fā)情 (3)PSG 滋養(yǎng)
同種核的細胞、免疫B細胞與骨髓瘤細胞融合的雜交瘤細胞,骨髓瘤細胞 層 PCR技術(shù) 男(雄) 解析:(1)試管嬰兒的培育需要經(jīng)過精子的采集
雖然能無限增殖,但缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,免疫B細胞雖然有次 及獲能、卵子的收集及培養(yǎng)、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等環(huán)節(jié)。
黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,但不具有無限增殖的能力,所以在 HAT篩選培 (2)設(shè)計試管嬰兒時為了提高受孕率,胚胎移植時多采用多胚胎移植,因此
養(yǎng)液中,兩兩融合的具有同種核的細胞都無法生長,只有雜交瘤細胞才能 需要對母體用促性腺激素處理,促進母體超數(shù)排卵;為保證母體可以成功
生長,B錯誤;因每個免疫B細胞只分泌一種特異性抗體,因此在 HAT篩 接受胚胎還需要對母體進行同期發(fā)情處理,從而為植入的胚胎提供發(fā)育所
選培養(yǎng)液中篩選出來的眾多的雜交瘤細胞所分泌的抗體,不一定都是人類 需的生理環(huán)境。(3)由題干可知PGS是胚胎植入前的染色體檢測,可以查
所需要的,還需要進一步把能分泌人類所需要抗體的雜交瘤細胞篩選出 看染色體的數(shù)目是否有缺失、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)是否正常等,21三體綜合
來,C正確;動物細胞融合是以細胞膜的流動性為基礎(chǔ)的,D正確。 征患者染色體為47條,故可以用PGS技術(shù)篩查21三體綜合征。目前,對
20.BCD 解析:用促性腺激素對良種奶牛進行注射處理,可促使其超 胚胎的性別進行鑒定的最有效最準確的方法是SRY PCR法,操作的基
數(shù)排卵,A正確;進行移植的胚胎是桑葚胚或囊胚,B錯誤;受體對移植的 本程序是:從被測的囊胚中取出幾個滋養(yǎng)層細胞,提取DNA;然后用位于
胚胎幾乎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),因此無須使用免疫抑制劑,C錯誤;利用胚 Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)的一段堿基作引物,以滋養(yǎng)層
胎分割技術(shù),同卵雙胎較同卵多胎成功率更高,D錯誤。 細胞的DNA為模板進行PCR擴增;與SRY特異性探針出現(xiàn)陽性反應(yīng)者,
三、21.(一)(1)母液 C (2)無菌水 超凈臺 (3)不需要 分株 生根 說明其含有Y染色體,為男性。
(二)(1)單個細胞 B (2)高度分化 受精卵 細胞質(zhì) (3)不能 特 第3章 基因工程
異性探針 解析:(一)(1)在配制 MS培養(yǎng)基時,通常先將各種藥品配制成 第 節(jié) 重組 技術(shù)的基本工具
一定倍數(shù)的母液,這樣可降低稱量誤差。(2)對外植體的消毒既需考慮到 1 DNA
【知識梳理】
消毒劑的消毒效果,也需考慮到植物細胞的耐受程度,所以處理菊花莖段
一、 ()生物體外 ()轉(zhuǎn)基因 ()遺傳特性 生物類型 () 分
時需先用酒精等進行消毒,最后用無菌水進行洗滌;外植體接種時需做到 1.1 2 3 4DNA
, 子 () 遺傳物質(zhì)是 可以在同種生物的不同個體之間轉(zhuǎn)無菌操作 因此必須在超凈臺中的酒精燈火焰旁進行。(3)帶芽的莖段上 2.1 ① DNA DNA
, , 移 ②DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) 遺傳物質(zhì)自我復(fù)制 ③第一個編碼氨基酸的密長出叢狀苗是脫分化和再分化的結(jié)果 無須再經(jīng)歷脫分化 長出的叢狀苗
碼子 多種限制 連接 逆轉(zhuǎn)錄 質(zhì)粒 重組 () 重
只需分株后,再轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。 (二)()克隆培養(yǎng)法的基 ④ DNA ⑤ DNA 2 ① 1
組人胰島素 世界上第一條轉(zhuǎn)基因魚 人類基因組 高
本要求是所建立的克隆必須來源于單個細胞﹔血清可為動物細胞提供營 ② ③PCR ④ ⑤
通量測序技術(shù) ⑥基因組編輯技術(shù)—CRISPR
養(yǎng)物質(zhì),使用CO2培養(yǎng)箱,可維持培養(yǎng)液的pH,在培養(yǎng)基上加入適量的胰
二、1.(1)原核生物 (2)核苷酸序列 磷酸二酯鍵 (3)黏性末端 平
島素可以加速細胞攝取、利用葡萄糖,這些均可以提高克隆成功率,持續(xù)通
末端
入純氧對提高克隆成功率不起作用。(2)克隆綿羊利用的是高度分化的體
細胞,證明高度分化的體細胞。還能恢復(fù)到類似受精卵時期的功能,同時
在胚胎和個體發(fā)育中細胞質(zhì)具有調(diào)控細胞核發(fā)育的作用。(3)人—鼠雜交 (4)
細胞通常會丟失人的染色體,因此,利用該細胞雜交技術(shù)可對人的基因進
行定位,但不能對鼠的基因進行定位;抗體可以作為特異性探針與抗原發(fā)
生反應(yīng),用以研究抗原蛋白的結(jié)構(gòu)、細胞學(xué)分布及其功能。
22.(1)滅活病毒誘導(dǎo)法 (2)原生質(zhì)體吸水漲破 雜種細胞再生出
新的細胞壁 生殖隔離 (3)無限增殖 未融合的細胞和同類細胞融合的 堿基序列 不同 專一性 2.(1)磷酸二酯鍵
細胞 解析:(1)與原生質(zhì)體細胞融合相比,動物細胞融合特有的方法是滅 (2)
活病毒誘導(dǎo)法。(2)原生質(zhì)體融合的過程不能在低滲溶液中進行,目的是
防止原生質(zhì)體過度吸水漲破。植物細胞融合的標志是形成新的細胞壁。 比較 Ec.oliDNA連接酶 T4DNA連接酶
不同物種之間存在著生殖隔離,而細胞融合打破了不同物種之間的生殖隔 來源 大腸桿菌 T4噬菌體
離,使遠緣雜交成為可能。(3)制備單克隆抗體時通常選擇骨髓瘤細胞和 既可以連接黏性末端,又可以連接平
免疫的B淋巴細胞進行融合,原因是骨髓瘤細胞具有無限增殖的特點,而 特點 只能連接黏性末端 末端
免疫的B淋巴細胞具有能產(chǎn)生抗體的特點。細胞融合可生成三種類型的
細胞,分別是未融合的、同類細胞融合的和不同類細胞融合的細胞,因此細 3.(1)①真核細胞細胞核 原核細胞擬核DNA 自我復(fù)制 ②Ⅰ.限
胞融合后要置于選擇培養(yǎng)基上進行選擇培養(yǎng),以去除未融合的細胞和同類 制酶切割 Ⅱ.進行自我復(fù)制 整合到受體DNA上 受體DNA Ⅲ.特
細胞融合的細胞。 殊的標記基因 重組DNA分子的篩選
23.(1)對培養(yǎng)液、所有培養(yǎng)用具進行無菌處理和加入一定量抗生素 三、1.EcoR Ⅰ DNA連接酶 2.(1)G—A—A—T—T—C G—A
糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等 (2)不能體現(xiàn)細胞全能 (2)互補的堿基 3.互補配對
·114·
四、1.(1)DNA 蛋白質(zhì) (2)2mol/L的NaCl (3)二苯胺 2.(2)紗布 (2)由于冷凍后的細胞易破碎,所以需要將蘋果組織研磨前經(jīng)液氮冷凍處
4 (3)酒精 (4)NaCl 二苯胺試劑 沸水 (5)不變藍 變藍色 理。(3)由于DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度較大,所以為了得到
【典例精解】 較為純凈的DNA可以先用2mol/L的NaCl溶液溶解。加入RNA酶,將
典例1 B 解析:DNA連接酶和DNA聚合酶都是催化2個脫氧核 RNA水解,重復(fù)步驟②。由于DNA分子不溶于酒精,而細胞中的其他蛋
苷酸分子之間形成磷酸二酯鍵。但DNA連接酶是在2個DNA片段之間 白質(zhì)溶于酒精,所以可以加入一定體積的冷卻的體積分數(shù)為95%的乙醇,
形成磷酸二酯鍵,將2個DNA片段連接成重組DNA分子;DNA聚合酶 得到純凈的DNA。
是將單個的脫氧核苷酸分子加到已存在的DNA片段上形成磷酸二酯鍵, 第2節(jié) 基因工程的基本操作程序
合成新的DNA分子。 【知識梳理】
變式1 B 解析:質(zhì)粒是細菌細胞質(zhì)中能自我復(fù)制的小型環(huán)狀DNA 一、1.(1)受體細胞性狀 預(yù)期表達產(chǎn)物 (2)Bt抗蟲蛋白基因 2.(1)已
分子,可以在細菌細胞內(nèi)或宿主細胞內(nèi)復(fù)制。 知結(jié)構(gòu) 功能清晰 (2)序列信息 Bt抗蟲蛋白 (3)DNA測序遺傳序
典例2 D 解析:DNA連接酶是在兩個DNA片段之間形成磷酸二 列 序列比對 3.(1)聚合酶鏈式反應(yīng) DNA半保留復(fù)制 參與DNA
酯鍵,而DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上, 復(fù)制 目的基因的核苷酸序列 (2)引物 脫氧核苷酸 耐高溫的DNA
因此在基因工程操作中不能用DNA聚合酶替代DNA連接酶,A錯誤;基 聚合酶 (3)①受熱變性后解為單鏈 ②兩種引物 ③4種脫氧核苷酸
因載體上的抗性基因可作為標記基因,有利于篩選含重組DNA的細胞,B DNA聚合酶 3' (4)指數(shù)
錯誤;載體的作用是可以完成目的基因的轉(zhuǎn)運、擴增和確定在染色體上基 二、1.(1)穩(wěn)定存在 遺傳 (2)表達 2.上游 RNA聚合酶 轉(zhuǎn)錄 目
因間的排列順序,目的基因的表達與載體無關(guān),C錯誤;一種限制酶只能識 的基因 下游 標記基因 3.限制酶 同種 能產(chǎn)生相同末端 DNA連
別一種特定的核苷酸序列,體現(xiàn)了酶的專一性,D正確。 接酶
變式2 A 解析:基本原理是DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)以及生物共用一 三、1.維持穩(wěn)定 表達 2.(1)①Ⅰ.子房 Ⅱ.花粉管通道 胚囊
套遺傳密碼子,A錯誤;基因工程中最常用的載體是質(zhì)粒,B正確;基因工 ②Ⅰ.雙 子葉 裸子 T DNA 染色體DNA Ⅱ.Ti質(zhì)粒的T DNA
程所用工具酶主要有限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶,C正確;基因工程 (2)①顯微注射 ②受精卵 (3)①Ca2+
技術(shù)能人為地增加了生物變異的范圍,實現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換,D正確。 四、1.(1)PCR (2)抗原—抗體 2.抗蟲、抗病的接種 活性
【當堂訓(xùn)練】 【典例精解】
1.C 2.C 3.D 4.ABC 典例1 C 解析:目的基因是用限制性內(nèi)切核酸酶將DNA酶切后得
5.(1)能自我復(fù)制、具有標記基因(答出兩點即可) (2)二者均不含 到的,需篩選;氯化鈣用于處理細菌細胞;基因成功表達的前提是能轉(zhuǎn)錄和
有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長 含有質(zhì)粒載體 含有插 翻譯,轉(zhuǎn)錄時需RNA聚合酶識別轉(zhuǎn)錄的起點才能啟動;花藥離體培養(yǎng)得
入了目的基因的重組質(zhì)粒(或含有重組質(zhì)粒) 二者均含有氨芐青霉素抗 到的是玉米的單倍體,需再用秋水仙素處理單倍體,使染色體加倍才能得
性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長 四環(huán)素 (3)受體細胞 解析:(1)作為 到穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因玉米。
運載體的質(zhì)粒上應(yīng)有一個至多個限制酶切割位點,在細胞中能夠自我復(fù) 變式1 A 解析:獲取目的基因的方法有:①從基因文庫中獲取,
制,并含有特殊的標記基因。(2)未被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌和僅含環(huán)狀目的基 ②利用PCR技術(shù)擴增,③人工合成。本題可以采用逆轉(zhuǎn)錄獲取目的基因
因的大腸桿菌中均未導(dǎo)入質(zhì)粒載體,而質(zhì)粒上含有氨芐青霉素抗性基因, 并采用PCR技術(shù)擴增,A正確;利用DNA連接酶將基因B與質(zhì)粒連接形
因此這樣的大腸桿菌在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中不能生長。含有質(zhì)粒 成重組質(zhì)粒后導(dǎo)入玫瑰細胞,B錯誤;受體細胞是植物細胞時,常采用農(nóng)桿
載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌中都含有氨芐青霉素 菌轉(zhuǎn)化法,即將含基因B的重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌,然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細
抗性基因,二者在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中都能生長,因此無法區(qū)分二 胞,C、D錯誤。
者。由題圖可知,用BamHI切割質(zhì)粒后將四環(huán)素抗性基因破壞,因此可 典例2 A 解析:A項屬于個體生物學(xué)水平的鑒定,符合題意;B、C
將經(jīng)氨芐青霉素培養(yǎng)基篩選出的菌落置于含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上再次篩 兩項利用分子雜交技術(shù),觀察目的基因及目的基因轉(zhuǎn)錄形成的 mRNA能
選,能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生存的是含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌,不能生存 否與DNA探針進行雜交形成雜交帶,為分子水平的檢測;D項利用抗原—
的是含有插入目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。(3)噬菌體為病毒,經(jīng)改 抗體雜交的原理,檢測基因表達產(chǎn)物能否與特定抗體形成雜交帶,為分子
造后作為載體時,其DNA復(fù)制所需原料來自受體細胞。 水平的檢測。
【課后鞏固】 變式2 C 解析:分析圖示可知:用限制性內(nèi)切核酸酶EcoRⅠ切目
基礎(chǔ)訓(xùn)練 的基因(花色基因C)和質(zhì)粒,可使目的基因和質(zhì)粒產(chǎn)生相同的黏性末端,
1.C 2.D 3.D 4.A 5.AB 再用DNA連接酶將切口連起來從而構(gòu)建重組質(zhì)粒,A正確;重組質(zhì)粒構(gòu)
6.(1)DNA ①能夠自我復(fù)制 ②具有遺傳效應(yīng) 建時,目的基因的黏性末端和質(zhì)粒的黏性末端之間的堿基通過堿基互補配
對形成氫鍵,B正確;從圖中可以看出,該質(zhì)粒中只有潮霉素抗性基因,被(2) DNA連接酶 (3)標記基因 供重組DNA的鑒定和選
轉(zhuǎn)化的菊花細胞只對潮霉素有抗性,因此在培養(yǎng)基中添加卡那霉素,不能
擇 (4)C 解析:質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體,是一種祼露的、結(jié)構(gòu) 篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細胞,C錯誤;C基因?qū)胧荏w細胞后,不一定能夠成功
簡單、獨立于細菌擬核DNA之外,并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA 表達,需要進行進一步檢測與鑒定,D正確。
分子,具有一至多個限制酶切割位點,進入受體細胞后能自主復(fù)制,具有標 【當堂訓(xùn)練】
記基因便于重組DNA的鑒定與選擇。 1.B 2.D 3.A 4.B
拓展提升 5.(1)cDNA PCR (2)啟動子(或啟動子、終止子) 顯微注射
1.B 2.A 3.B 4.D 5.D (3)桑葚胚或囊胚 滋養(yǎng)層 解析:(1)α1 抗胰蛋白酶基因在肝細胞中表
6.(1)溶解CTAB與核酸復(fù)合物 CTAB (2)冷凍后的細胞易破碎 達,所以可以在肝細胞中提取 mRNA,反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)cDNA,再通過
(3)2mol/L的NaCl RNA ② 體積分數(shù)為95%的乙醇 解析:(1)根 PCR擴增;(2)為了使α1 抗胰蛋白酶基因在乳腺細胞中表達,需要將其與
據(jù)題干信息“CTAB能與核酸形成復(fù)合物,在高鹽(>0.7mol/LNaCl)濃 乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組,構(gòu)建基因表達載體,然后通過顯
度下可溶”,所以NaCl濃度為1.4mol/L的目的是溶解CTAB與核酸復(fù)合 微注射技術(shù),導(dǎo)入受精卵中;(3)牛和羊的胚胎一般發(fā)育到桑葚胚或囊胚,
物;題干中的信息“用體積分數(shù)為75%的乙醇洗滌可去除CTAB”,所以步 再進行胚胎移植;DNA分析鑒定性別須從胚胎的滋養(yǎng)層部位取樣,這樣既
驟④中用 體 積 分 數(shù) 為75%的 乙 醇 洗 滌 沉 淀 物 的 目 的 是 去 除 CTAB。 保證了遺傳信息一致,又不影響內(nèi)細胞團進一步發(fā)育。
·115·
【課后鞏固】 受體細胞,原因是未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱。所
基礎(chǔ)訓(xùn)練 以,用表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時,常先用Ca2+處理大腸桿菌,使較多的細胞成
1.B 2.A 3.C 4.C 5.AC 為感受態(tài)細胞以利于表達載體的進入。(3)基因工程的原理為基因重組。
6.(1)逆轉(zhuǎn)錄酶 DNA聚合酶 氨基酸 脫氧核苷酸 (2)引物 模 變式2 (1)目的基因的獲取 基因表達載體的構(gòu)建 將目的基因?qū)?br/>板(A基因) (3)基因表達載體 解析:(1)利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的 受體細胞 目的基因的檢測與鑒定 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 可轉(zhuǎn)移至受體細胞
過程是:以mRNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成單鏈DNA,然后 并且整合到受體細胞染色體DNA上 (3)轉(zhuǎn)化 (4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (5)目的
在DNA聚合酶的作用下,合成雙鏈DNA分子;根據(jù)目標蛋白質(zhì)的氨基酸 基因是否插入了受體細胞的染色體DNA上 DNA分子雜交技術(shù) 解析:本
序列,推測相應(yīng)的 mRNA序列,然后按照堿基互補配對原則,推測 DNA 題以抗蟲棉的培養(yǎng)為背景,考查了運第２節(jié)　動物細胞工程
第１課時　動物細胞培養(yǎng)
１．懸 浮 生 長:細 胞 懸 浮 在 培 養(yǎng) 液 中 生 長
增殖.密度過大時,由于　　　　積累和培養(yǎng)液
中　　　　,細胞分裂受阻.
一、概念 ２．細胞貼壁:多數(shù)細胞貼附在　　　　上
生長.
動物細胞培養(yǎng)是指從動物體中取出相關(guān)的
, , ３．接觸抑制
:當貼壁細胞分裂生長到表面
組織 將它分散成　　　　 然后在適宜的培養(yǎng)
, . 　　　　時
,細胞通常會　　　　.
條件下 讓這些細胞生長和　　　　的技術(shù)
４．原代培養(yǎng):指動物組織經(jīng)處理后的　　
二、動物細胞培養(yǎng)的條件
　　.
１．無菌、無毒的環(huán)境:(１)　　　　　　　　 ５．傳代培養(yǎng):在進行傳代培養(yǎng)時,懸浮生長
需滅菌處理;(２)需在　　　　　環(huán)境下進行; 的細胞直接用　　　　法收集;貼壁細胞需要重
(３)及時更換　　　　,清除代謝產(chǎn)物. 新用　　　　等處理,再用　　　　法收集.
２．營養(yǎng):將細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按　　　　 四、干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用
和　　　　嚴格配制而成培養(yǎng)基,同時添加　　
１．干細胞功能:在一定條件下,可以分化成
　　,以補充培養(yǎng)液中尚未研究清楚的成分.
　　　　.
３．溫度、pH 和滲透壓:溫度多以　　　　
２．干細胞的存在:　　　　、　　　　和
為宜;pH為　　　　.
　　　　等多種組織和器官中.
４．氣體環(huán)境:　　　　是細胞代謝所必需
３．干細胞的種類
的,CO２ 的主要作用是維持培養(yǎng)液的　　　　.
ì存在:　　　　中
三、動物細胞培養(yǎng)的過程
功能:具有分化為成年動物

體內(nèi)的任何一種類型
胚胎干細胞
( １) í 的細胞,并進一步形
(ES細胞)
成機體的　　　　和


　　　　甚至　　　
　的潛能
３４
ì存在:成體組織或器官,包括

骨髓中的　　　　,神

經(jīng)系統(tǒng)中的　　　　和成體
() ２ í 睪丸中的　　　　等. １．下列動物細胞培養(yǎng)過程中,屬于原代培養(yǎng)
T細胞
功能:只能分化成　　　　, 的是 ( )
　　
不具有發(fā)育成　　　　 A．用胰蛋白酶使組織分散成單個細胞的
的能力 過程
ì 體外誘導(dǎo)　　　來源: B．從機體取得細胞后立即進行培養(yǎng)的過程
產(chǎn)生 C．出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后取下的細胞的培養(yǎng)
誘導(dǎo)多能干細胞 應(yīng)用:分化形成各種功(３) í 過程
(iPS細胞) 能細胞,用于治
D．哺乳動物細胞在培養(yǎng)基中的懸浮生長
療疾病
過程
應(yīng)用優(yōu)點:避免　　　 ２．在動物細胞培養(yǎng)過程中,使用胰蛋白酶的
目的是 (　　)
A．使動物組織分散為單個細胞
B．去掉細胞壁,使其成為原生質(zhì)體
【典例】　下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述中,
C．去掉細胞膜,暴露出原生質(zhì)體便于細胞
不正確的是 (　　)
融合
A　．　傳代　培　養(yǎng)　時　需　要　用　胰　蛋白　酶　處理貼壁生
D．促進蛋白質(zhì)水解為多肽
長的細胞
３．用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng),
B．細胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)
下列敘述正確的是 (　　)
的過渡過程中
都需用 培養(yǎng)箱
C．正常分裂的細胞在培養(yǎng)瓶中會出現(xiàn)接觸 A． CO２
B．都須用液體培養(yǎng)基抑制現(xiàn)象
都要在無菌條件下進行
D．動物細胞培養(yǎng)一般需要使用CO２培養(yǎng)箱 C．
變式　某研究小組為測定藥物對肝腫瘤細 D．都可體現(xiàn)細胞的全能性
胞的治療效果,準備對某種動物的肝腫瘤細胞 ４．用于動物細胞培養(yǎng)的組織和細胞,大都來
(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養(yǎng).下 自胚胎和出生不久的幼齡動物,其主要原因是這
列有關(guān)說法正確的是 (　　) 樣的組織細胞 (　　)
A．在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液 A．容易產(chǎn)生各種變異
時,可用胃蛋白酶處理 B．具有更強的分裂能力
B．細胞培養(yǎng)應(yīng)在CO２培養(yǎng)箱中進行,CO 取材十分方便２的 C．
作用是作為細胞代謝原料 D．具有更強的全能性
C．取甲細胞進行培養(yǎng),傳至１０~５０代就會 ５．(多選)下列關(guān)于動物細胞所需的培養(yǎng)條
完全停止 件的敘述錯誤的是 (　　)
D．乙細胞在原代培養(yǎng)過程中,最終會出現(xiàn) A．無毒、無菌的環(huán)境
停止增殖的現(xiàn)象 B．溫度與動物體溫相近
３５
C．合成培養(yǎng)基中通常需加入動物血清和生 ①生產(chǎn)有價值的生物制品,如病毒疫苗、干
長素等激素 擾素等　②生產(chǎn)基因工程技術(shù)中所用的受體細
D．不需要氧氣,需要二氧化碳調(diào)節(jié)培養(yǎng) 胞　③可以用于檢測有毒物質(zhì)　④培養(yǎng)的各種
液pH 細胞可直接用于生理、病理、藥理等方面的研究
６．某研究小組進行藥物實驗時,以動物肝細 A．①② B．①②③
胞為材料,測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性.供 C．②③④ D．①②③④
培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種,甲細胞為肝腫瘤細胞, ３．下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述,正確的是
乙細胞為正常肝細胞.請回答下列有關(guān)動物細 (　　)
胞培養(yǎng)的問題: A．惡性細胞系的細胞可進行傳代培養(yǎng)
(１)將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于 B．培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上
培養(yǎng)瓶中培養(yǎng),培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同. 可形成多層細胞
一段 時 間 后,觀 察 到 甲 細 胞 數(shù) 量 比 乙 細 胞 C．動物細胞培養(yǎng)過程中多數(shù)細胞的基因型
數(shù)量　　　　. 會發(fā)生改變
(２)在動物細胞培養(yǎng)時,通常在合成培養(yǎng)基 D．二倍體細胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無
中加入適量血清,其原因是　　　　　　　　　 限的
　　　　　　　.細胞培養(yǎng)應(yīng)在含５％ CO２的 ４．課外小組欲在體外完成HeLa(宮頸癌)細
恒溫培養(yǎng)箱中進行,CO２的作用是　　　　　　 胞的培養(yǎng),相關(guān)描述錯誤的是 (　　)
　　　　　　. A．體外培養(yǎng)條件應(yīng)模擬細胞生長的內(nèi)環(huán)境
(３)在兩種細胞生長過程中,當乙細胞鋪滿 條件
瓶壁時,其生長　　　　.藥物實驗需要大量細 B．定期更換培養(yǎng)基可及時為細胞補充營養(yǎng)
胞,兩種細胞頻繁傳代,甲細胞比乙細胞可以傳 C．CO２培養(yǎng)箱提供的CO２可促進細胞呼吸
代的次數(shù)更　　　　.若用動物的肝臟組織塊 D．貼壁生長的 HeLa細胞可用胰蛋白酶處
制備肝細胞懸液,需要用　　　　　　　處理. 理后進行傳代培養(yǎng)
(４)為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染, ５．(多選)某研究小組為測定藥物對體外培
可向培養(yǎng)液中加入適量的　　　　. 養(yǎng)細胞的毒性,準備對某種動物的肝腫瘤細胞
(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養(yǎng).下
列有關(guān)說法正確的是 (　　)
A．在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液
基礎(chǔ)訓(xùn)練 時,可用胰蛋白酶處理
１．下列動物細胞工程技術(shù)是其他細胞工程 B．細胞培養(yǎng)應(yīng)在CO２培養(yǎng)箱中進行,CO２的
技術(shù)的基礎(chǔ)的一項技術(shù)是 (　　) 作用是作為細胞代謝原料
A．動物細胞培養(yǎng)技術(shù) C．取甲細胞進行培養(yǎng),傳至１０~５０代就會
B．細胞核移植技術(shù) 完全停止
C．動物細胞融合技術(shù) D．乙細胞在原代培養(yǎng)過程中,最終會出現(xiàn)
D．生產(chǎn)單克隆抗體的技術(shù) 停止增殖的現(xiàn)象
２．動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的用途有 (　　) ６．如圖所示為動物細胞培養(yǎng)的基本過程示
３６
意圖,回答下列問題: 理都是細胞的全能性
B．在動物細胞培養(yǎng)及植物組織培養(yǎng)中,都需
要對培養(yǎng)基滅菌,還都要用到CO２培養(yǎng)箱
C．可以用滅活的病毒促進動物細胞融合,
也能促進植物細胞融合
(１)容器A中放置的是動物器官或組織,它 D．動物細胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質(zhì),莖
一般取自幼齡動物的器官或組織,原因是其細胞 尖植物組織培養(yǎng)可用于植物脫除病毒
　　　　,易于培養(yǎng).培養(yǎng)時先要剪碎,然后用相 ４．(多選)動物細胞培養(yǎng)要處于無菌、無毒的
應(yīng)的酶使細胞分散開,制成B瓶中的　　　　.由 環(huán)境中,下列操作與之有關(guān)的是 (　　)
B瓶轉(zhuǎn)入C瓶中進行的初次培養(yǎng)稱為　　　　. A．對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進行無菌處理
(２)在D瓶中正常培養(yǎng)一段時間后,發(fā)現(xiàn)有 B．在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素
許多細胞衰老死亡,只有極少數(shù)細胞存活,這是 C．定期更換培養(yǎng)液,防止代謝產(chǎn)物積累
因為存活的細胞發(fā)生　　　　,正在朝著等同于 D．向培養(yǎng)液中添加促生長因子等成分
癌細胞的方向發(fā)展. ５．研究人員利用成年鼠嗅黏膜制備的嗅鞘
(３)B、C、D瓶中的培養(yǎng)基需要添加一定量 細胞,在添加不同濃度血清的培養(yǎng)基中培養(yǎng)并測
的抗生素,目的是保證被培養(yǎng)的細胞處于 　. 量其細胞生長(增殖)情況,實驗結(jié)果如圖所示.
拓展提升 請據(jù)圖分析回答:
１．下列關(guān)于細胞培養(yǎng)的敘述正確的是 (　　)
A．植物細胞能進行光合作用,因此植物組
織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中不需要添加有機物
B．培養(yǎng)植物細胞必須先用纖維素酶和果膠
酶處理去除細胞壁
C．動物細胞培養(yǎng)的原理是動物細胞的全
能性
D．動物細胞培養(yǎng)中CO２的主要作用是維持
培養(yǎng)液的pH (１)將獲取的嗅黏膜用剪刀剪碎,并用某種
２．對某種動物的肝腫瘤細胞進行細胞培養(yǎng), 酶處理一段時間,該操作的生物學(xué)意義是　　　
下列說法錯誤的是 (　　) 　　　　　　　,以便制成細胞懸液.該過程
A．在利用肝組織塊制備細胞懸液時,可用 中,所使用的酶主要是 　.
胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理 (２)將獲得的細胞懸液及時離心,將分離得
B．細胞培養(yǎng)應(yīng)在含５％CO２的恒溫培養(yǎng)箱 到的細胞加入適量的培養(yǎng)基,搖勻后再離心獲取
中進行,CO２的作用是刺激細胞呼吸 細胞,這樣操作的意義主要是去除　　　　,以
C．為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染, 免其對細胞正常的生命活動造成影響.將獲得
可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素
的細胞用特定培養(yǎng)基置于培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng).進行
D．在合成培養(yǎng)基中,通常需加入血清等天 原代培養(yǎng)時,細胞增殖的方式是 　.
然成分 (３)據(jù)實驗結(jié)果可知,當培養(yǎng)基中血清濃度
３．下列有關(guān)動、植物細胞工程的敘述,正確 為４０％~８０％時,隨血清濃度升高,對細胞生長
的是 (　　) 的促進作用不斷　　　　.
A．動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原
３７
第２課時　動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體
一、動物細胞融合技術(shù)
１．概念
使　　　　　　　　　　結(jié)合形成一個細
胞的技術(shù).
２．誘導(dǎo)原理和結(jié)果
(１)誘導(dǎo)原理:　　　　　　　　. ３．單克隆抗體的優(yōu)點
(２)誘導(dǎo)結(jié)果:形成　　　　細胞. 能準確地識別　　　　　　　　,與特定抗
, .
３．誘導(dǎo)方法:　　　　法、電融合法和　　 原發(fā)生特異性結(jié)合 并且可以　　　　
單克隆抗體的應(yīng)用
　　法等.
４．
(１)作為　　　　　　　　　.
４．意義:突破了　　　　　　的局限,使 (２)用于　　　　和　　　　.
　　　　　　成為可能.
５．動物細胞融合技術(shù)的應(yīng)用
(１)成為研究　　　　、　　　　、腫瘤和培
育生物新品種等的重要手段. 【典例１】　動物細胞融合的目的中最重要
(２)用于制備　　　　　　　　. 的是 (　　)
A．克服遠緣雜交不親和的障礙
二、單克隆抗體
B．制備單克隆抗體
１．制備原理 C．培育新物種
(１)B淋巴細胞特點:一種B淋巴細胞分泌 D．生產(chǎn)雜交細胞
一種特異性抗體. 變式１　下列關(guān)于動物細胞融合的說法,不
() ( )２ 骨髓瘤細胞特點:能在體外大量　　 正確的是 　　
A．動物細胞融合也稱細胞雜交,是指兩個
　　.
或多個動物細胞融合形成一個細胞的過程
(３)雜交瘤細胞特點:B淋巴細胞與骨髓瘤
B．動物細胞融合后形成的具有原來兩個或
細胞融合得到的雜交瘤細胞,既能迅速　　　　 多個動物細胞遺傳信息的單核細胞稱為雜交
又能產(chǎn)生　　　　. 細胞
２．制備過程 C．常用于誘導(dǎo)動物細胞融合的手段有:聚
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乙二醇、滅活的病毒、電激、紫外線照射 過免疫的B淋巴細胞融合得到雜交瘤細胞,滅活
D．細胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局 病毒的作用是 (　　)
限,使遠緣雜交成為可能 A．病毒比較小,可鉆入細胞內(nèi)
【典例２】　下圖是單克隆抗體制備流程的簡 B．滅活的病毒已完全死亡,死亡的病毒可以
明示意圖.下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) 讓細胞聚集
C．滅活的病毒已失去感染性,對各種動物
細胞不造成破壞,但所保留的融合活性可使不同
的動物細胞進行融合
D．滅活的病毒帶有目的基因,通過融合可
以讓雜交細胞帶有目的基因
２．在單克隆抗體制備過程中,對骨髓瘤細胞
A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng) 和B淋巴細胞誘導(dǎo)融合后,要用特定的選擇培養(yǎng)
T細胞 基篩選出雜交瘤細胞,在這種培養(yǎng)基上不能存
B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的 活、增殖的細胞是 (　　)
形成 ①B淋巴細胞　②骨髓瘤細胞　③B淋巴
C．③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的 細胞自身融合細胞　④骨髓瘤細胞自身融合細
特性 胞　⑤雜交瘤細胞
D．④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗 A　．　①②　③　④　　 　　B　．　①③　⑤　
體的細胞群 C．②④ D．①③
變式２　以 HIN１病毒核衣殼蛋白為抗原, ３．運用動物細胞工程技術(shù)制備單克隆抗體
采用細胞工程制備單克隆抗體,下列敘述正確 的正確操作步驟是 (　　)
的是 (　　) ①篩選雜交瘤細胞　②制備特異性抗原　
A．用純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體 ③免疫動物　④制備免疫的細胞和骨髓瘤細胞
內(nèi),產(chǎn)生的血清為單克隆抗體 　⑤能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞　⑥大量培
B．體外培養(yǎng)單個B淋巴細胞可以獲得大量 養(yǎng)雜交瘤細胞　⑦誘導(dǎo)細胞融合　⑧單克隆抗
針對 H１N１病毒的單克隆抗體 體的大量制備
C．將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合, A．②④③⑦⑤①⑥⑧
經(jīng)誘導(dǎo)融合后的細胞均為雜交瘤細胞 B．②③④⑦①⑤⑥⑧
D．利用該單克隆抗體與 H１N１病毒核衣殼 C．④③⑦②⑤①⑧⑥
蛋白特異性結(jié)合的方法可以診斷該病毒感染體 D．③④⑦①⑤⑧⑥②
４．單克隆抗體技術(shù)在生物工程中占有重要
的地位,下列有關(guān)單克隆抗體應(yīng)用的敘述錯誤
的是 (　　)
１．科學(xué)家用滅活的病毒把骨髓瘤細胞與經(jīng) A．作為診斷試劑,具有準確、高效、快速、簡
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易的優(yōu)點 (２)圖中過程１常用的促融劑是　　　　,
B．作為診斷試劑,可定位診斷腫瘤、心血管 過程２常在　　　　培養(yǎng)基中完成.
畸形、白化病等疾病 (３)A細胞為　　　　細胞,其特點是 　
C．從臨床試驗來看,單克隆抗體主要用于 　.
癌癥治療 (４)合成的單克隆抗體最終可以從　　　　
D．在“生物導(dǎo)彈”中,單克隆抗體的作用是 和　　　　中提取.
定位而不是殺傷
５．(多選)很多生物工程技術(shù)都需要進行“篩
選”,下列與之相關(guān)的敘述錯誤的是 (　　)
A．制備單克隆抗體時,選擇純種的小鼠對 基礎(chǔ)訓(xùn)練
其注射抗原 １．下列關(guān)于細胞融合的敘述,不正確的是
B．誘變育種過程中需要篩選誘變處理后的 (　　)
植株,以獲得新品種 A．采用自然或人工的方法使兩個或多個不
C．動物細胞融合后要進行篩選,選出雜種 同細胞融合為一個細胞
細胞進行細胞培養(yǎng) B．在促融合因子的作用下,僅僅使細胞核發(fā)
D．單克隆抗體制備過程中的第一次篩選, 生融合
可選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞 C．常用的促融合因子有電激、聚乙二醇等
６．德國科學(xué)家科勒和英國科學(xué)家米爾斯坦 D．在細胞融合前需用纖維素酶等去除細
由于發(fā)展了單克隆抗體技術(shù),完善了極微量蛋白 胞壁
質(zhì)的檢測技術(shù)而獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎. ２．制備單克隆抗體所采用的細胞工程技術(shù)
如圖是單克隆抗體制備示意圖,請據(jù)圖回答下列 包括 (　　)
問題: ①細胞培養(yǎng)　②細胞融合　③胚胎移植　
④細胞核移植
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
３．為制備單克隆抗體,需將　　　　注射入
小鼠體內(nèi). (　　)
A．抗原 B．抗體
C．骨髓瘤細胞 D．雜交瘤細胞
４．運用細胞工程技術(shù)獲得單克隆抗體時,下
列操作不必要的是 (　　)
A．對小動物注射抗原
(１)據(jù)圖可知,　　　　　　　　技術(shù)是動 B．融合并篩選雜交瘤細胞
物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ),而　　　　技術(shù)突破了 C．培養(yǎng)雜交瘤細胞
有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成為可能. D．將胰蛋白酶注入小鼠腹腔
４０
５．CCTVＧ４“國際頻道”曾報道,廣東出入境 蛋白,進一步加工成gpl２０蛋白,具有較強的抗
檢疫部門連續(xù)兩次從美國進口凍豬腎和加拿大 原性.制備抗 HIVgpl２０的單克隆抗體,為艾滋
進口凍豬肉中檢測出獸藥殘留物———萊克多巴 病的治療帶來希望.請回答下列問題:
胺.這種獸藥對人體細胞的毒性大小可以采用 (１)若利用動物細胞工程制備抗 HIVgpl２０
的檢測技術(shù)是 (　　) 的單克隆抗體,涉及的技術(shù)手段主要有 　.
A．組織培養(yǎng)技術(shù) (２)細胞融合常用的生物誘導(dǎo)劑是　　　　,
B．細胞融合技術(shù) 融合后需要用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選,只有融
C．動物細胞培養(yǎng) 合的　　　　　　才能生長,這種細胞的特點是
D．基因拼接技術(shù) 　.
６．下列關(guān)于細胞工程的敘述,不正確的是 (３)若要大量制備該單克隆抗體,可將篩選
(　　) 出來的細胞進行體外培養(yǎng),在培養(yǎng)液中通入一定
A．電激可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合或動物細 濃度的CO２,主要作用是 　.
胞融合 拓展提升
B．去除植物細胞壁和將動物組織分散成單 １．無論是植物細胞,還是動物細胞,都可以
個細胞均需酶處理 利用一定的方法誘導(dǎo)融合,可用下面模型圖表示
C．小鼠骨髓瘤細胞和經(jīng)抗原免疫的B淋巴 細胞融合技術(shù)的一些過程,有關(guān)敘述錯誤的是
細胞融合可制備單克隆抗體 (　　)
D．動植物細胞融合都可以用滅活的病毒
誘導(dǎo)
７．(多選)下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗
體的制備過程,有關(guān)敘述正確的是 (　　) A．若該過程表示植物原生質(zhì)體的融合,則
甲、乙細胞可用酶解法獲取
B．若該過程表示動物細胞融合,可用滅活的
病毒誘導(dǎo)
A．圖中實驗小鼠注射的甲是能與抗人體胃 C．若該過程表示制備單克隆抗體,則丙細
癌抗體特異性結(jié)合的抗原 胞是雜交瘤細胞
B．利用聚乙二醇、滅活的病毒和電場誘導(dǎo)等 D．以上三個過程體現(xiàn)了細胞的全能性
方法均可誘導(dǎo)細胞融合獲得乙 ２．下圖所示的雙抗體夾心法是醫(yī)學(xué)上常用
C．用特定的選擇性培養(yǎng)基對乙篩選,融合 的定量檢測抗原的方法,利用細胞工程技術(shù)制備
細胞均能生長,未融合細胞均不能生長 的單克隆抗體能增強該過程的有效性,下列相關(guān)
D．丙需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,經(jīng)多 敘述正確的是 (　　)
次篩選后可獲得大量能分泌所需抗體的丁
８．艾滋病病毒(HIV)外殼的包膜上有多種
蛋白質(zhì),其中包膜糖蛋白(env)基因編碼gpl６０
４１
A．將相關(guān)抗原注射到小鼠體內(nèi),可從小鼠 功能
脾臟中獲得所需的單克隆抗體 D．“生物導(dǎo)彈”是利用細胞工程技術(shù)制備出
B．固相抗體和酶標抗體均能與抗原結(jié)合,這 來的
是由于兩者結(jié)構(gòu)相同 ６．某研究者用抗原(A)分別免疫３只同種
C．加入酶標抗體的目的是通過測定酶促反 小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫５次,每次免疫
應(yīng)產(chǎn)物量來判斷待測抗原量 一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗
D．該方法與只使用單克隆抗體相比,能增 原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù)),結(jié)果如下圖
加識別抗原的種類 所示.回答下列問題:
３．下列關(guān)于細胞工程的敘述,錯誤的是
(　　)
A．電刺激可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合或動物
細胞融合
B．去除植物細胞的細胞壁和將動物組織分
散成單個細胞均需酶處理
C．小鼠骨髓瘤細胞和經(jīng)抗原免疫小鼠的B
淋巴細胞融合可制備單克隆抗體 (１)制備融合所需的B淋巴細胞時,所用免
D．某種植物甲、乙兩品種的體細胞雜種與 疫小鼠和血清抗體效價需達到１６０００以上,則小
甲、乙兩品種雜交后代的染色體數(shù)目相同 鼠最少需要經(jīng)過　　　　次免疫后才能有符合
４．下列關(guān)于動物細胞融合和植物體細胞雜 要求的.達到要求后的X、Y、Z這３只免疫小鼠
交的比較中,敘述正確的是 (　　) 中,最適合用于制備B淋巴細胞的是　　　　小
A．誘導(dǎo)融合的方法完全相同 鼠,理由: 　.
B．所用的技術(shù)手段完全相同 (２)細胞融合實驗完成后,融合體系中除含
C．所采用的原理完全相同 有未融合的細胞和雜交瘤細胞外,可能還有　　
D．都能形成雜種細胞 　　　　　　　　　　　　,體系中出現(xiàn)多種類
５．(多選)利用單克隆抗體研制而成的“生物 型細胞的原因是 　.
導(dǎo)彈”由兩部分組成,一是“瞄準裝置”,二是殺傷 (３)利用細胞融合技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體的過
性“彈頭”.下列對此描述不正確的是 (　　) 程中,需經(jīng)過兩次篩選才能得到所需細胞,第一
A．“瞄準裝置”由能識別并殺死腫瘤細胞的 次篩選的目的是選出　　　　細胞,而未融合的
單克隆抗體構(gòu)成 B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后,都不能存活,其
B．“彈頭”由放射性同位素、化學(xué)藥物或細胞 原因是　　　　　　　　　　　　;第二次篩選
毒素等物質(zhì)構(gòu)成 的目的是選出　　　　　　　　　　　　細胞.
C．“彈頭”中的藥物有選擇殺傷腫瘤細胞的
４２
第３課時　動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物
用于　　　　.
③人的核移植胚胎干細胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成
相應(yīng)的細胞、組織或器官后可用于　　　　的
一、動物細胞核移植技術(shù) 移植.
１．概念 (３)了解胚胎發(fā)育及衰老過程
(１)供體:動物一個細胞的　　　　. (４)用克隆動物做　　　　,還能為研究該
(２)受體:去掉細胞核的　　　　. 疾病的致病機制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助.
(３)結(jié)果:形成　　　　并發(fā)育成新胚胎,最 (５)保護瀕危物種方面:保護　　　　,增加
終發(fā)育成　　　　. 瀕危物種的存活數(shù)量.
２．種類:胚胎細胞核移植和　　　　.兩者 ２．存在問題
中難度較高的是　　　　. (１)體細胞核移植技術(shù)的　　　　非常低.
３．原理:動物細胞核具有　　　　、細胞膜 (２)克隆動物存在健康問題,表現(xiàn)出遺傳和
具有一定的　　　　. 　　　　缺陷等.
二、體細胞核移植的過程
【典例１】　下列有關(guān)體細胞核移植過程的敘
述,錯誤的是 (　　)
A　．　在體　外　將　從　卵　巢　采　集　到的　卵　母細胞培養(yǎng)
到減數(shù)分裂Ⅰ中期
B．供體細胞不一定要來自珍稀動物
C．通過顯微操作技術(shù)去除卵母細胞的細胞
核和第一極體
三、體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的 D．使用電脈沖等方法激活重組細胞使其完
問題 成細胞分裂和發(fā)育
１．應(yīng)用前景 變式１　下列對動物核移植技術(shù)的描述正確
(１)畜牧生產(chǎn)方面:加速家畜　　　　進程, 的是 (　　)
促進優(yōu)良畜群繁育. A．提供細胞核和去核卵母細胞的動物都應(yīng)
(２)醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域 為雌性
①轉(zhuǎn)基因克隆動物作為　　　　　　　　, B．去除卵母細胞細胞核的操作必須在電子
生產(chǎn)許多珍貴的　　　　. 顯微鏡下進行
②轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織或器官可以 C．成熟體細胞核移植比胚胎細胞核移植成
４３
功的難度大 C．卵細胞細胞質(zhì)為細胞核提供營養(yǎng)物質(zhì)
D．通過核移植方法培育的克隆動物遺傳物 D．細胞核與細胞質(zhì)是相互依存的關(guān)系
質(zhì)全部來自供體細胞核 ２．用于動物體細胞核移植的供體細胞一般
【典例２】　下列關(guān)于克隆技術(shù)的敘述,正確 都選用 (　　)
的是 (　　) A．受精卵
A．植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的原理都 B．傳代１０代以內(nèi)的細胞
是細胞的全能性 C．傳代１０~５０代以內(nèi)的細胞
B．植物體細胞雜交和動物細胞融合都可以 D．處于減數(shù)分裂Ⅱ中期的次級卵母細胞
克服生殖隔離得到新個體 ３．下列有關(guān)核移植的說法錯誤的是 (　　)
C．動物細胞工程需要在無菌條件下進行, A．用核移植得到的動物稱為克隆動物
植物細胞工程不需要 B．核移植的受體細胞最好是受精卵
D．植物組織培養(yǎng)可用于單倍體育種,動物 C．核移植可以充分發(fā)揮優(yōu)良種畜的生殖
體細胞核移植可以培養(yǎng)克隆動物 潛力
變式２　下列關(guān)于動物體細胞核移植技術(shù)和 D．核移植得到的克隆動物屬于無性生殖
克隆動物的敘述中正確的是 (　　) ４．(多選)下圖為克隆羊多莉的培育過程示
A．目前在實驗中,科學(xué)家可以用類似植物 意圖,下列各項有關(guān)表述正確的是 (　　)
組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動物個體
B．體細胞的細胞核移植到受體細胞之前,要
先去掉受體卵母細胞的細胞核
C．用于核移植的供體細胞一般都選用傳代
A．克隆羊多莉的性狀與甲羊完全一致,因
５０代以內(nèi)的細胞
為其細胞核基因來自甲羊
D．用體細胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物是對
體細胞供體動物進行１００％的復(fù)制(細胞預(yù)測復(fù)制)
B．克隆羊多莉的培育過程中采用的生物技
術(shù)有轉(zhuǎn)基因和核移植
C．乙羊的去核卵細胞為重組細胞基因表達
提供了細胞內(nèi)的環(huán)境條件
D．此過程說明高度分化動物細胞核具有全
１．綿羊的乳腺細胞是高度分化的細胞,但用
能性
乳腺的細胞核與卵細胞的細胞質(zhì)融合成一個細
, ５．如圖為動物細胞工程操胞后 這個細胞核仍然保持著全能性,這主要是
( ) 作 的 流 程 圖.請 據(jù) 圖 分 析因為 　　
回答:
A．細胞核內(nèi)含有保持物種發(fā)育所需要的全
()將動物組織中的細胞
套遺傳物質(zhì) １
分散開來獲得單個細胞A和B通常用　　　　
B．卵細胞的細胞質(zhì)內(nèi)含有物種發(fā)育所需要
來處理,將A、B細胞融合形成C細胞的過程,常
的全套遺傳物質(zhì)
用的方法有 　.
４４
(２)如果該圖表示抗乙肝病毒的單克隆抗體 能性得到表達
的制備過程,A細胞是骨髓瘤細胞,則B細胞是 D．卵母細胞才具有全能性
從小鼠體內(nèi)獲得的　　　　,在獲得該細胞之 ４．用體細胞核移植技術(shù)克隆哺乳動物的過
前,需要向小鼠注射　　　　,獲得D細胞需要 程中,核供體動物、卵母細胞供體動物、代孕母體
經(jīng)過兩次篩選,最終得到　　　　. 和克隆動物的性別情況可能是 (　　)
(３)如果該圖表示克隆羊的培育過程,該過 A．１只雌性 　B．２只雌性
程中涉及的生物技術(shù)有 　(寫出兩種). C．４只雌性或２只雌性　D．３只雌性
５．(多選)以下四種細胞工程技術(shù)中,培育出
的新個體可同時具有兩個親本遺傳性狀的方法有
(　　)
基礎(chǔ)訓(xùn)練 A．植物組織培養(yǎng) B．細胞融合
１．從母羊甲的體細胞中取出細胞核,注入母 C．動物細胞培養(yǎng) D．細胞核移植
羊乙的去核卵細胞中,融合后的細胞經(jīng)卵裂形成 ６．請根據(jù)體細胞核移植過程流程圖,回答下
早期胚胎,再植入另一只母羊丙的子宮內(nèi),出生 面的問題:
小羊的大多數(shù)性狀 (　　)
A．像甲 B．像乙
C．像丙 D．難以預(yù)測
２．乙馬的卵細胞核被甲馬的體細胞核置換后,
這個卵細胞經(jīng)過多次分裂,再植入丙馬的子宮內(nèi)發(fā)
育,結(jié)果產(chǎn)下一只馬羔.下列敘述正確的是(　　)
A．直接在體外對甲馬的體細胞進行誘導(dǎo)也
能培養(yǎng)出胚胎來 (１)動物核移植是將動物的一個細胞的　　
B．馬羔的性狀完全與甲馬相同 　　,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的　　　　中,
C．此項技術(shù)可用于保護瀕危物種 使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎
D．該過程可以很好地證明動物細胞的全 最終成為動物個體.用核移植的方法得到的動
能性 物稱為　　　　動物.
３．在目前現(xiàn)有技術(shù)條件下,還不能將從動物 (２)圖 中 A 細 胞 表 示 處 于 　 　 　 　 期
體內(nèi)分離出來的成熟的體細胞直接培養(yǎng)成一個新 的　　　　.在核移植實驗中,通常利用該細胞
個體,而是必須將體細胞的細胞核移植到去核的 作為受體細胞的原因是該細胞體積大、便于操作,
卵母細胞中才能發(fā)育成新個體,最主要的原因是 卵黃多、營養(yǎng)物質(zhì)豐富,易激發(fā)細胞核　　　　的
(　　) 表達.
A．卵母細胞大,便于操作 (３)圖中過程①表示通過顯微操作去除 A
B．卵母細胞含有的營養(yǎng)物質(zhì)多 細胞中的　　　　,并用微型吸管吸出該細胞附
C．卵母細胞的細胞質(zhì)可使體細胞細胞核全 近的　　　　.
４５
(４)圖中過程②表示將　　　　注入去核的 通過一項歷史性法案,允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三
A細胞中. 親嬰兒”,“三親嬰兒”的培育過程可選用如圖所
(５)圖中過程③表示通過　　　　使兩細胞 示技術(shù)路線.據(jù)圖分析,下列敘述正確的是
融合,形成B細胞,即　　　　,該過程體現(xiàn)了細 (　　　)
胞膜的　　　　.利用物理或化學(xué)方法可激活
B細胞,使之完成細胞　　　　,在體外培養(yǎng)成
重組胚胎.
拓展提升
１．培育克隆牛的過程中,如果供體細胞來自 A．該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因
同一頭牛,培育出的這些個體在性狀上也不完全 傳遞給后代
相同.分析其原因,下列說法不正確的是(　　) B．捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給
A．性狀變異可由環(huán)境條件引起 “三親嬰兒”
B．基因可能會發(fā)生突變 C．“三親嬰兒”的染色體全部來自母親提供
C．受體細胞的細胞質(zhì)基因不同 的細胞核
D．細胞核基因發(fā)生了重組 D．“三親嬰兒”的培育要用到動物細胞培養(yǎng)
２．如用動物的細胞進行克隆實驗應(yīng)該選擇 技術(shù)
的細胞核不能是 (　　) ５．治療性克隆常指出于治療的目的而克隆人
A．乳腺細胞的 類的胚胎,提取胚胎干細胞并使之定向發(fā)育,培育出
B．卵細胞的 可以修復(fù)或替代壞死的受損細胞組織或器官的技
C．胃腺細胞的 術(shù).其流程如下圖所示,請回答下列問題:
D．囊胚時期的胚胎細胞的
３．生物技術(shù)發(fā)展速度很快,已滅絕生物的
“復(fù)生”將不再是神話.如果世界上最后一只野
馬剛死亡,以下提供的“復(fù)生”野馬個體的方法中 (１)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核
能夠成功的是 (　　) 移植和體細胞核移植,圖中采用的是　　　　技
A．將野馬的體細胞取出,利用組織培養(yǎng)技 術(shù).胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度　　
術(shù),經(jīng)脫分化、再分化,培育成新個體 　　(填“大于”或“小于”)體細胞核移植的,其原
B．將野馬的體細胞兩兩融合,再經(jīng)組織培養(yǎng) 因是 　.
培育成新個體 (２)過程②采用的是早期胚胎培養(yǎng)技術(shù),培
C．取出野馬的體細胞核移植到母家馬的去 養(yǎng)液中除了必要的營養(yǎng)物質(zhì)外,還含有　　　　
核卵細胞中,經(jīng)孕育培養(yǎng)成新個體 等物質(zhì).為了維持培養(yǎng)液的pH的穩(wěn)定,可采取
D．將野馬基因?qū)爰荫R的受精卵中,培育 的措施是 　.
成新個體 (３)治療性克隆能解決供體器官缺乏和　　
４．(多選)２０１５年２月３日,英國議會下院 　　　　　　　　　　　　等問題.
４６

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