資源簡(jiǎn)介

第３章　基因工程
第１節(jié)　重組DNA技術(shù)的基本工具
①１９８２年,第一個(gè)基因工程藥物———　　
　　　　　被批準(zhǔn)上市.
②１９８４年,我國(guó)科學(xué)家朱作言領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)
一、基因工程及其誕生與發(fā)展 培育出　　　　　　　　.
③１９８５年,穆里斯等人發(fā)明　　　　,為獲
１．基因工程的概念
取目的基因提供了有效手段.
(１)操作場(chǎng)所:　　　　.
④１９９０年,　　　　計(jì)劃啟動(dòng).２００３年,該
(２)操作技術(shù):　　　　等技術(shù).
計(jì)劃的測(cè)序任務(wù)順利完成.
(３)操作結(jié)果:賦予生物新的　　　　,創(chuàng)造
⑤２１世紀(jì)以來(lái),科學(xué)家發(fā)明了多種　　　
出更符合人們需要的新的　　　　和生物產(chǎn)品. 　　　,可以實(shí)現(xiàn)低成本測(cè)定大量核酸序列,加
(４)操作水平:　　　　水平. 速了人們對(duì)基因序列的了解.
２．基因工程的誕生和發(fā)展 ⑥２０１３年,華人科學(xué)家張鋒及其團(tuán)隊(duì)首次
(１)基因工程的誕生 報(bào)道利用最新的　　　　技術(shù)編輯了哺乳動(dòng)物
①１９４４年,艾弗里等人通過(guò)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn) 基因組.
化實(shí)驗(yàn),不僅證明了　　　　　　　　,還證明 二、DNA重組技術(shù)的基本工具
了　　　　　　　　.
１．限制性內(nèi)切核酸酶(簡(jiǎn)稱限制酶)—“分子
②１９５３年,沃森和克里克建立了　　　　 手術(shù)刀”
　　　　模型并提出了　　　　　　　　的 (１)來(lái)源:主要來(lái)自　　　　.
假說(shuō). (２)功 能:能 夠 識(shí) 別 雙 鏈 DNA 分 子 的 特
③１９６１年,尼倫伯格和馬太破譯了 　. 定　　　　,并且使每一條鏈中特定部位的　　
④２０世紀(jì)７０年代初,　　　　酶、　　　　 　　斷開.
酶和　　　　酶被相繼發(fā)現(xiàn),為DNA的切割、連 (３)結(jié)果:產(chǎn)生　　　　或　　　　.
接以及功能基因的獲得創(chuàng)造了條件. (４)應(yīng)用:已知限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ識(shí)
⑤１９７３年,科學(xué)家證明　　　　可以作為 別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為G↓AATTC和
基因工程的載體,構(gòu)建　　　　,使外源基因在 CCC↓GGG,在圖中寫出兩種限制酶切割 DNA
原核細(xì)胞中成功表達(dá),并實(shí)現(xiàn)物種間的基 因 后產(chǎn)生的末端并寫出末端的種類.
交流.
(２)基因工程的發(fā)展
６１
(２)再?gòu)牧硪粭l鏈上　　　　之間尋 找
EcoRⅠ相應(yīng)的切口剪開.
EcoRⅠ限 制 酶 和 SmaⅠ限 制 酶 識(shí) 別 的 ３．操作結(jié)果:若操作正確,不同顏色的黏性
　　　　不同,
, , .
切割位點(diǎn)　　　　(填“相同”或 末端應(yīng)能　　　　 否則 說(shuō)明操作有誤
“不同”),說(shuō)明限制酶具有　　　　. 四、DNA的粗提取與鑒定
２．DNA連接酶———“分子縫合針” １．實(shí)驗(yàn)原理
(１)作用:將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái),恢 (１)　　　　不溶于酒精,某些　　　　溶
復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的　　　　. 于酒精.
(２)種類 (２)DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解
度不同,它能溶于 溶液.
比較 Ec．oliDNA連接酶 T４DNA連接酶 　　　　
來(lái)源 　　　　 　　　　 (３)在一定溫度下,DNA遇　　　　試劑會(huì)
既可以連接黏性末端,又可 呈現(xiàn)藍(lán)色.
特點(diǎn) 只能連接　　　　
以連接　　　　 ２．實(shí)驗(yàn)步驟
　　３．基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體———“分子運(yùn)輸車” (１)稱?。常癵洋蔥,切碎,加入１０mL研磨
(１)質(zhì)粒 液,充分研磨.
①質(zhì)粒的本質(zhì):是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,獨(dú) (２)漏斗中墊　　　　,將研磨液過(guò)濾到燒
立于　　　　　　　　或　　　　　　　　之 杯中,在　　　　℃冰箱中放置幾分鐘后,取上
外,并具有　　　　能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子. 清液.
②質(zhì)粒適于作基因運(yùn)載體的特點(diǎn) (３)在上清液中加入體積相等的、預(yù)冷的
質(zhì)粒分子上有一個(gè)至多個(gè) 位 　　　　溶液,靜置Ⅰ． 　　　　 ２~３min
,用玻璃棒沿同一
, . 方向攪拌,卷起絲狀物,并用濾紙吸去水分.點(diǎn) 供外源DNA片段插入其中
(４)取兩支２０mL的試管編號(hào)A、B,各加入Ⅱ．?dāng)y帶外源DNA片段的質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)
２mol/, , , L的　　　　溶液５mL
,將絲狀物溶于B
胞后 能在細(xì)胞中　　　　　 或　　　　　 隨
試管的NaCl溶液中.然后向兩支試管中各加入
　　　　　同步復(fù)制.
４mL的　　　　.混勻后,將試管置于　　　
Ⅲ．人工改造的質(zhì)粒常帶有　　　　,便于
中加熱５min.
　　　　.
(５)結(jié)果觀察:A試管　　　　,B試管　　
(２)噬菌體、動(dòng)植物病毒等
　　.
三、重組DNA分子的模擬操作
１．材料用具:剪刀代表　　　　　　　　,
透明膠條代表　　　　　　.
２．切割位點(diǎn) 【典例１】　下列關(guān)于DNA連接酶作用的敘
(１)分別從兩塊硬紙板上的一條DNA鏈上 述,正確的是 (　　)
找出　　　　序列,并選　　　　之間作切口進(jìn) A．將單個(gè)核苷酸加到某個(gè)DNA片段的末
行“切割”. 端,形成磷酸二酯鍵
６２
B．將斷開的２個(gè)DNA片段的骨架連接起
來(lái),重新形成磷酸二酯鍵
C．連接２條DNA鏈上堿基之間的氫鍵
D．只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端 １．下列關(guān)于限制酶的敘述中,錯(cuò)誤的是
連接起來(lái),而不能連接平口末端 (　　)
變式１　下列有關(guān)細(xì)菌質(zhì)粒的敘述,正確的是 A．它能在特定位點(diǎn)切割DNA分子
(　　) B．同一種限制酶切割不同的DNA分子產(chǎn)
A?。≠|(zhì)?！∈恰〈妗≡凇∮凇〖?xì)　菌　細(xì)　胞中　的　一種顆粒狀 生的黏性末端能夠很好地進(jìn)行堿基配對(duì)
的細(xì)胞器 C．它能任意切割DNA,從而產(chǎn)生大量DNA
B．質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞中能自我復(fù)制的小型環(huán) 片段
狀DNA分子 D．每一種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸
C．質(zhì)粒只有在侵入宿主細(xì)胞后在宿主細(xì)胞 序列
內(nèi)才能復(fù)制 ２．基因工程操作離不開三種工具,下列有關(guān)
D．細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制過(guò)程一定是在宿主細(xì)胞 說(shuō)法不正確的是 (　　)
外獨(dú)立進(jìn)行 A．常用相同的限制性內(nèi)切核酸酶處理目的
【典例２】　有關(guān)基因工程的敘述正確的是 基因和質(zhì)粒,從而獲得互補(bǔ)的黏性末端
(　　) B．在三種工具中最常用載體———質(zhì)粒的基
A．DNA聚合酶可連接磷酸二酯鍵,因此可 本單位是脫氧核糖核苷酸,兩種酶的基本單位是
代替DNA連接酶來(lái)進(jìn)行連接 氨基酸
B．基因載體上的抗性基因的主要作用是提 C．DNA聚合酶能夠催化形成磷酸二酯鍵,
高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐熱性 是基因工程中的“分子縫合針”
C．載體的作用是可以完成目的基因的轉(zhuǎn) D．限制性內(nèi)切核酸酶主要從原核生物中分
運(yùn)、擴(kuò)增、表達(dá)、確定在染色體上基因間的排列 離獲得,具有識(shí)別特定核苷酸序列的能力
順序 ３．基 因 工 程 在 操 作 過(guò) 程 中 需 要 限 制 酶、
D．不同的限制酶能識(shí)別不同的核苷酸序 DNA連接酶、載體三種工具.以下有關(guān)基本工
列,充分體現(xiàn)了酶的專一性 具的敘述,正確的是 (　　)
變式２　下列有關(guān)基因工程的敘述錯(cuò)誤的是 A．所有限制酶的識(shí)別序列均由６個(gè)核苷酸
(　　) 組成
A．基本原理是DNA具有雙螺旋結(jié)構(gòu)以及 B．所有DNA連接酶均能連接黏性末端和
遺傳信息傳遞和表達(dá)方式相同 平末端
B．最常用的載體是大腸桿菌的質(zhì)粒 C．真正被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒
C．工具酶主要有限制性內(nèi)切核酸酶和DNA D．原核生物內(nèi)的限制酶可切割入侵的DNA
連接酶 分子而保護(hù)自身
D．該技術(shù)人為地增加了生物變異的范圍, ４．(多選)基因工程的載體必須具備的條件是
實(shí)現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換 (　　)
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A．能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并保存 (３)基因工程中,某些噬菌體經(jīng)改造后可以
B．具有一到多個(gè)限制酶切點(diǎn),以便與外源基 作為運(yùn)載體,其DNA復(fù)制所需的原料來(lái)自 　
因連接 　.
C．具有標(biāo)記基因,便于進(jìn)行篩選
D．是環(huán)狀形態(tài)的DNA分子
５．某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入
到 AmpR 或 Tett中 會(huì) 導(dǎo) 致 相 應(yīng) 的 基 因 失 活 基礎(chǔ)訓(xùn)練
(AmpR表示氨芐青霉素抗性基因,Tett表示四環(huán) １．下圖為DNA分子的某一片段,其中①②
素抗性基因).有人將此質(zhì)粒載體用BamHI酶 ③分別表示某種酶的作用部位,則相應(yīng)的酶依
切后,與用BamHI酶切獲得的目的基因混合, 次是 (　　)
加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合
物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌.結(jié)果大腸桿菌有的未被
轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化.被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種,
分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有 A．DNA連接酶、限制酶、解旋酶
插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌.回答 B．限制酶、解旋酶、DNA連接酶
下列問(wèn)題: C．解旋酶、限制酶、DNA連接酶
D．限制酶、DNA連接酶、解旋酶
２．下列關(guān)于限制酶識(shí)別序列和切割部位的
特點(diǎn),敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A．所識(shí)別的序列都可以找到一條中軸線
B．中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反
(１)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備 向?qū)ΨQ重復(fù)排列
的基本條件有　　　　　　　　　　　　　　 C．只識(shí)別和切割特定的核苷酸序列
　　,而作為基因表達(dá)載體,除滿足上述基本條 D．在任何部位都能將DNA切開
件外,還需具有啟動(dòng)子和終止子. ３．質(zhì)粒是基因工程中最常用的目的基因運(yùn)
(２)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩 載工具.下列有關(guān)敘述正確的是 (　　)
選,在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中,未被轉(zhuǎn)化的和 A．質(zhì)粒只分布于原核細(xì)胞中
僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的,其原因 B．在所有的質(zhì)粒上總能找到一個(gè)或多個(gè)限
是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 制酶切割位點(diǎn)
　　　;并且　　　　　　　　　　　　和　　 C．?dāng)y帶目的基因的重組質(zhì)粒只有整合到宿
　　　　　　　　　　的細(xì)胞也是不能區(qū)分的, 主細(xì)胞的染色體DNA上才會(huì)隨后者的復(fù)制而
其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 復(fù)制
　　　　.在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選含有 D．質(zhì)粒上的抗性基因常作為標(biāo)記基因供重
插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落, 組DNA的鑒定和選擇
還需使用含有　　　　的固體培養(yǎng)基. ４．若選擇的實(shí)驗(yàn)材料為植物細(xì)胞,破碎細(xì)胞
６４
時(shí)要加入一定量的洗滌劑和食鹽.加入食鹽的 C．大腸桿菌的質(zhì)粒
目的是 (　　) D．動(dòng)物細(xì)胞的染色體
A．促進(jìn)DNA的溶解 拓展提升
B．分離DNA和蛋白質(zhì) １．下列關(guān)于DNA重組技術(shù)基本工具的說(shuō)
C．溶解細(xì)胞膜 法,正確的是 (　　)
D．溶解蛋白質(zhì) A．DNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互
５．(多選)關(guān)于DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)的 補(bǔ)的黏性末端
敘述,不正確的是 (　　) B．細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含有的限制酶不能對(duì)自身的
A．香蕉、魚卵、豬血都是適宜的實(shí)驗(yàn)材料 DNA進(jìn)行剪切
B．DNA在０．０１４mol/L的 NaCl溶液中溶 C．限制酶切割 DNA 后一定能產(chǎn)生黏性
解度最小 末端
C．析出DNA時(shí)使用冷酒精的效果更好 D．質(zhì)粒是基因工程中唯一的載體
D．沸水浴條件下二苯胺與 DNA 反應(yīng)呈 ２．限制酶 Mun Ⅰ和限制酶EcoRⅠ的識(shí)別
藍(lán)色 序 列 及 切 割 位 點(diǎn) 分 別 是———C↓ AATTG—
６．下圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式 和———C↓AATTC—.如圖表示的是四種質(zhì)粒
圖,據(jù)圖回答下列問(wèn)題: 和目的基因,其中箭頭所指部位為酶的識(shí)別位
點(diǎn),質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因.適于作為圖
示目的基本載體的質(zhì)粒是 (　　)
(１)a 代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)相同, ３．某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶
都是　　　　,二者還具有其他共同點(diǎn),如①　 (Amy)基因a,通過(guò)基因工程的方法,將基因a與
　　　　,②　　　　　(寫出兩條即可). 載體結(jié)合后導(dǎo)入馬鈴薯植株中,經(jīng)檢測(cè)發(fā) 現(xiàn)
(２)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為 , Amy在成熟塊莖細(xì)胞中存在.下列有關(guān)這一過(guò)
程的敘述不正確的是 (　　)
則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為　　　　;
可使用　　　　把質(zhì)粒和目的基因連接在一起.
(３)氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱
為　　　　,其作用是 　. A．獲取基因a的限制酶的作用部位是圖中
(４)下列常在基因工程中用作載體的是(　　) 的①
A．蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因 B．連接基因a與載體的DNA連接酶的作
B．土壤農(nóng)桿菌環(huán)狀RNA分子 用部位是圖中的②
６５
C．基因a進(jìn)入馬鈴薯細(xì)胞后,可隨馬鈴薯 　　A．實(shí)驗(yàn)材料選擇錯(cuò)誤的組別是丙
DNA分子的復(fù)制而復(fù)制,傳給子代細(xì)胞 B．沸水浴后試管中溶液顏色變藍(lán)的組別是
D．通過(guò)該技術(shù)人類實(shí)現(xiàn)了定向改造馬鈴薯 甲、丁
的遺傳性狀 C．甲組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差的原因是５０℃的酒精對(duì)
４．甲、乙兩圖為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí) DNA的凝集效果差
驗(yàn)中涉及的兩個(gè)操作裝置圖.相關(guān)敘述正確的是 D．乙組實(shí)驗(yàn)不成功僅因?yàn)樵阼b定時(shí)加入了
(　　) 雙縮脲試劑
６．CTAB法是一種提取植物DNA的方法.
CTAB是一種陽(yáng)離子去污劑,能與核酸形成復(fù)合
物,高鹽(＞０．７mol/LNaCl)濃度下可溶,在低
　　 鹽(０．１~０．５mol/LNaCl)濃度下,復(fù)合物就因溶甲 乙
解度降低而沉淀,而大部分的蛋白質(zhì)及多糖等仍
A．圖甲的燒杯和圖乙的試管中所用溶劑都
溶解于溶液中.通過(guò)有機(jī)溶劑抽提,去除蛋白質(zhì)
為NaCl溶液,但兩者濃度不同
等雜質(zhì)后,加入異丙醇獲得的沉淀物為 與
B．圖乙試管經(jīng)稍微加熱后即可觀察到一支 CTAB
核酸復(fù)合物,用體積分?jǐn)?shù)為 的乙醇洗滌可去
試管中的溶液明顯變藍(lán),另一支試管中的溶液不 ７５％
除CTAB.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:變藍(lán)
C．圖甲操作需用玻璃棒迅速攪拌以使DNA
析出,并纏繞在玻璃棒上
D．圖乙操作中所用的二苯胺需現(xiàn)配現(xiàn)用以
達(dá)到較好的鑒定效果 (１)CTAB提取液中,NaCl濃度為１．４mol/
５．在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中,甲、 L的目的是　　　　　　　　　　　　,步驟④
乙、丙、丁四個(gè)小組除下表中所列處理方法不同 中用體積分?jǐn)?shù)為７５％的乙醇洗滌沉淀物的目的
外,其他操作步驟均正確,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不同. 是去除 　.
下列有關(guān)敘述不正確的是 (　　) (２)蘋果組織研磨前經(jīng)液氮冷處理,易于研
磨的原因是 　
DNA 鑒 定
實(shí)驗(yàn) 提 取 核 物 質(zhì) 時(shí) 去 除 雜 質(zhì) 時(shí) 加
組別 時(shí) 加 入 的 　.
材料 加入的溶液 入的溶液
試劑 (３)用體積分?jǐn)?shù)為７５％的乙醇洗滌后的沉淀
９５％ 的 酒 精 物中含有RNA,為得到較為凈的DNA,可先用
甲 雞血 蒸餾水 二苯胺
５０℃ 　　　　溶液溶解,然后加入　　　　酶,然后
９５％的酒精(冷
乙 菜花 蒸餾水 雙縮脲試劑 再重復(fù)步驟　　　　,最后在上清液中加入一定
卻)
體積的、冷卻的
( 　　　　　　　　可以得到純凈９５％的酒精 冷
丙 豬血 蒸餾水 二苯胺
卻) 的DNA.
９５％的酒精(冷
丁 雞血 蒸餾水 二苯胺
卻)
６６ 參考答案
第1章 發(fā)酵工程 氣充足時(shí),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(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核。但二者都不能利用無(wú)機(jī)物
【知識(shí)梳理】 制造有機(jī)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(jìn)入瓶中。(3)發(fā)酵溫度適宜可以盡快完成發(fā)酵過(guò)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(huì)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間?？梢愿鶕?jù)發(fā)酵液中酒精的產(chǎn)生量來(lái)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(jìn)行檢測(cè)),因?yàn)榫凭墙湍妇鸁o(wú)氧呼吸第二階段的
發(fā)酵保存下來(lái)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(guò)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(guò)程中,發(fā)酵初期不通氣,酵母菌無(wú)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(wú)氧條件下酵母菌進(jìn)行無(wú)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(jìn)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(dāng)通氣并將溫度保持在30~35℃。(2)果醋發(fā)酵過(guò)程
蒜瓣、生姜及其他香辛料 八 注滿水 補(bǔ)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?jǐn)?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(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,屬于異養(yǎng)兼性厭氧
【典例精解】
型,而醋酸菌只進(jìn)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(lái)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(guò)濾。
酵母菌,①正確;②果醋發(fā)酵的醋酸桿菌可接種或來(lái)自空氣,②錯(cuò)誤;③腐
乳的發(fā)酵所需毛霉來(lái)自空氣,③錯(cuò)誤;④泡菜發(fā)酵的乳酸菌可來(lái)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(shí) 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(xì)菌,只有當(dāng)氧氣充足時(shí),才能利用 【知識(shí)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(wú)氧條件下能進(jìn)行無(wú)氧 一、1.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 生長(zhǎng)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(wú)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(qiáng)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(cuò)誤;腌制腐乳的鹵湯中的香辛料可以抑制細(xì)菌的增殖,同時(shí)可以調(diào) 三、1.培養(yǎng)基 特定種類微生物 單一個(gè)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(shí),依賴于葡萄表面的酵母菌,對(duì)封有葡 接種 3.(1)固體培養(yǎng)基 子細(xì)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(huì)殺死其中的酵母菌,C錯(cuò)誤;將長(zhǎng)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(shí),接近瓶口的鹽要鋪厚,避免雜菌感染,D錯(cuò)誤。 散 一個(gè)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(méi)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(méi)有凝固劑,為液
【當(dāng)堂訓(xùn)練】 體培養(yǎng)基,該培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分齊全,但存在伊紅、美藍(lán)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(xiàng)錯(cuò)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(wú)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(xiàng)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(wú)機(jī)鹽和蛋白胨中的某些物質(zhì)可以看作是生長(zhǎng)因子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;培養(yǎng)基調(diào)
菌的生長(zhǎng),乳酸菌產(chǎn)生乳酸的過(guò)程不產(chǎn)生CO2 (3)抗生素會(huì)殺死腸道內(nèi) 節(jié)完pH還要進(jìn)行滅菌等操作后,才能使用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
多種益生菌 (4)溫度、食鹽用量、腌制時(shí)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(yíng)養(yǎng)成分:水、無(wú)機(jī)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(wú)氧呼 源,A錯(cuò)誤;該培養(yǎng)基含有青霉素,不可用于培養(yǎng)細(xì)菌,B正確;從物質(zhì)性質(zhì)
吸;壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長(zhǎng)出白膜,其為產(chǎn)膜酵母。(2)紅酸湯腌制過(guò)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(zhǎng),乳酸菌產(chǎn)生乳酸的過(guò)程不產(chǎn)生CO2,因此初期會(huì)有氣泡 典例2 D 解析:無(wú)菌操作包括消毒和滅菌。需進(jìn)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(jìn)行滅菌的有器皿、培養(yǎng)基、添加劑
菌,若使用抗生素會(huì)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(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢,屬
過(guò)程中影響亞硝酸鹽含量的因素有溫度、食鹽用量、腌制時(shí)間等;亞硝酸鹽 于消毒;為防止空氣中雜菌污染,接種時(shí)要在酒精燈火焰附近進(jìn)行;家庭制
只有在特定的條件下,才會(huì)轉(zhuǎn)變成致癌物亞硝胺。 作葡萄酒時(shí)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(jìn)行高壓蒸汽滅菌。故④⑥操作錯(cuò)誤。
基礎(chǔ)訓(xùn)練 變式2 A 解析:在第二區(qū)域內(nèi)劃線時(shí),接種環(huán)上的菌種直接來(lái)源第
1.A 2.D 3.D 4.B 5.CD 一區(qū)域的劃線末端,A錯(cuò)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(wú)以核膜為界限的細(xì)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(jìn)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(dá)到稀釋菌種的目的,C正確;為避
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免細(xì)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(shí)殺死接種 變式1 B 解析:硝化細(xì)菌屬于自養(yǎng)生物,可以利用無(wú)機(jī)碳,培養(yǎng)基
環(huán)上的菌種,D正確。 中不含有有機(jī)物,A錯(cuò)誤;應(yīng)對(duì)采集底泥使用的工具進(jìn)行滅菌,全部接種過(guò)
【當(dāng)堂訓(xùn)練】 程均需在火焰旁進(jìn)行,B正確;實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰梆B(yǎng)殖池底泥中硝化細(xì)菌的分離
1.B 2.D 3.A 4.CD 與計(jì)數(shù)”,平板劃線法可以對(duì)微生物進(jìn)行分離,但無(wú)法進(jìn)行計(jì)數(shù),C錯(cuò)誤;應(yīng)
5.(1)b 紅色環(huán)帶 氨 越強(qiáng) (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(jì)培養(yǎng)基中菌落數(shù)一次,D
的細(xì)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(cuò)誤。
尿素分解為氨氣,在含有脲酶的細(xì)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(duì)濾杯、濾膜和濾瓶進(jìn)行滅菌,
生顏色變化,所以會(huì)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(qiáng)。(2)如圖是平板劃線示意圖。劃線的順序?yàn)?→2→3→4→ 污染,B正確;由于過(guò)濾完后細(xì)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(jìn)行,A錯(cuò)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(cuò)誤;在5區(qū)域 養(yǎng)基,沒(méi)有選擇作用,D錯(cuò)誤;故選D。
劃線后,要對(duì)接種環(huán)進(jìn)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(cuò)誤。 不正確 (3)伊紅美藍(lán) 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(wú)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(duì)照組
1.D 2.C 3.C 4.B 5.B 6.CD 的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落,說(shuō)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(yíng) 菌感染現(xiàn)象?？瞻讓?duì)照組菌落數(shù)的平均值不一定是6,將50(即56-6)個(gè)/
養(yǎng)物質(zhì) (3)無(wú)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(jìn)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(lán)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(huì)為微生物附著提供場(chǎng)所,同一菌落可能是兩個(gè)或多個(gè)微生物形成,用菌
被乳酸菌分解利用后形成透明圈,可以對(duì)乳酸菌進(jìn)行初步鑒定,同時(shí)脫脂 落數(shù)反映微生物實(shí)際數(shù)目可能會(huì)使測(cè)量值偏小。
乳也給乳酸菌提供了N源等各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(包括維生素);(3)梯度稀釋時(shí) 【當(dāng)堂訓(xùn)練】
要用無(wú)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(gè)細(xì)菌繁殖而來(lái)的菌落,操作時(shí)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(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)
拓展提升 的一個(gè)菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)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(shí),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(zhǎng)繁殖所需的最適pH 不同 提供碳源和氮源、水和無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)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(shí)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?dú)舛@得氮源,進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖 平板劃線法 菌來(lái),最可能的原因是葡萄球菌更耐受高濃度的NaCl溶液。(2)檢測(cè)果汁
和稀釋涂布平板 (4)該培養(yǎng)基沒(méi)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(shí),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(gè)細(xì)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(cè)果汁2.5mL加入22.5mL無(wú)菌水中。稀釋后的樣液需用涂布平板
質(zhì)能作為細(xì)菌細(xì)胞呼吸的底物,為細(xì)菌的生長(zhǎng)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(jìn)行活菌計(jì)數(shù)的原理是當(dāng)樣品的稀
分解的中間產(chǎn)物能為合成其他有機(jī)物提供原料。不同微生物生長(zhǎng)繁殖所 釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)菌落,來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)
需的最適pH不同,如培養(yǎng)霉菌時(shí)需要將pH調(diào)至酸性,培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)需要將 活菌。
pH調(diào)至中性或微堿性。(2)培養(yǎng)基常常會(huì)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(méi)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?dú)猥@得 1.A 2.D 3.C 4.A 5.A 6.AC
氮源而生長(zhǎng)繁殖。(4)培養(yǎng)基B沒(méi)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(méi)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(gè)的細(xì)菌,固而無(wú)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(duì)營(yíng)
第2課時(shí) 微生物的選擇培養(yǎng)和計(jì)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(dá)到促進(jìn)目的菌生長(zhǎng),抑制
【知識(shí)梳理】 或阻止其他雜菌生長(zhǎng)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(gè)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(xì)菌必需的碳源、水、無(wú)機(jī)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(zhǎng),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(wú)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(gè)活菌 統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù) 30~300 (2)少 5.(1)氮 為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng),作為緩沖劑維持細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程
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 2.(1)細(xì) 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(jì)數(shù)板 血細(xì)胞計(jì)數(shù)板 (2)活菌數(shù) 死菌數(shù) 無(wú)法分解尿素獲取氮源,生長(zhǎng)受到抑制 (3)紅色環(huán) 目標(biāo)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(wú)色變紅,出
典例1 A 解析:涂布接種時(shí),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(guò)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(yíng)養(yǎng)化。為了
種,A正確;純化培養(yǎng)時(shí),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(xì)菌,在配制培養(yǎng)基時(shí)需要添加KH2PO4和Na2HPO4,
養(yǎng)箱內(nèi)的搖床上培養(yǎng),B錯(cuò)誤;平板劃線操作不可對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù),C錯(cuò) 其作用有為細(xì)菌生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng),作為緩沖劑保持細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中pH
誤;觀察菌落時(shí),不能將培養(yǎng)皿蓋拿掉,避免菌種被污染,D錯(cuò)誤。 相對(duì)穩(wěn)定。(2)要從土壤中分離目標(biāo)菌,關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)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(wú)法分解尿素獲取 拓展提升
氮源,生長(zhǎng)受到抑制。(3)為對(duì)分離得到的菌種做進(jìn)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(xì)菌 5.(1)密閉 C6H12O6 →2C2H5OH+2CO2+能量 (2)無(wú)菌 B
為目標(biāo)菌,其原理是目標(biāo)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(wú)色變紅,出現(xiàn)紅色環(huán)。 酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的過(guò)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(shí)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(jī)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(guò)過(guò)濾的無(wú)菌空氣由吸風(fēng)管吸入并擴(kuò)散到發(fā)酵液中
,使發(fā)酵液中含有充足
2.擴(kuò)大培養(yǎng)
,
3.反復(fù)試驗(yàn) 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(jìn)行有氧呼吸
,適合用于生產(chǎn)果醋。果
數(shù)量 產(chǎn)物濃度 營(yíng)養(yǎng)組分 溫度 pH 7.過(guò)濾、沉淀 提取、分離和
酒、泡菜需要無(wú)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(zhǎng)在高
質(zhì) 3.(1)有機(jī)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(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)時(shí),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(píng)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(cuò)誤;果酒制成后需向裝置適時(shí)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(cuò)誤;在腐乳制作過(guò)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(cuò)誤;培養(yǎng)過(guò)程需將pH調(diào)成中性 正確;在腐乳裝瓶時(shí)自下而上隨層數(shù)的增加逐漸增加鹽量,D錯(cuò)誤。
和弱堿性,會(huì)積累谷氨酸,在酸性條件下則會(huì)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(shí),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(shí)增加營(yíng)養(yǎng)物 無(wú)菌操作,但不需嚴(yán)格無(wú)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(cuò)誤;冷卻水可以使溫度下降到最 生物,A錯(cuò)誤;在果酒發(fā)酵過(guò)程中,酵母菌生長(zhǎng)不旺盛,C錯(cuò)誤;果酒制作的
適溫度,保持酶的活性,D錯(cuò)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(duì)穩(wěn) 宜溫度是15~18℃,D錯(cuò)誤。
定,C正確。 3.D 解析:只有酵母菌即可進(jìn)行無(wú)氧呼吸也可進(jìn)行有氧呼吸,A錯(cuò)
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(xì)胞不能發(fā)生染色體變異,也沒(méi)有核孔,B、C錯(cuò)誤;三者
不同,微生物農(nóng)藥是利用微生物或其代謝物來(lái)防治病蟲害的,與生物之間 在發(fā)酵過(guò)程中所需的最適溫度有一定差異,D正確。
的寄生、競(jìng)爭(zhēng)等有關(guān),A錯(cuò)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(huì)抑制乳酸菌的生命活動(dòng),A錯(cuò)誤;醋酸菌是好氧
有豐富的蛋白質(zhì),D正確。 菌,B錯(cuò)誤;腐乳制作過(guò)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(xì)胞蛋白是通過(guò)發(fā)酵工程獲得的,C符合題意。 錯(cuò)誤;控制好溫度、pH,既有利于目的菌繁殖也可抑制雜菌生長(zhǎng),D正確。
【當(dāng)堂訓(xùn)練】 5.B 解析:乳酸菌為厭氧菌,A錯(cuò)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(guò)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(cuò)誤;毛霉主要通過(guò)產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶參與腐乳發(fā)酵,D錯(cuò)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(guò)程中要進(jìn)行無(wú)菌操作,防止外來(lái)雜菌的入
長(zhǎng)、繁殖 (3)橙紅 濃縮 (4)Ⅰ 解析:(1)用紫外線照射三孢布拉霉負(fù)菌 侵,A正確;為了保證微生物的正常生長(zhǎng),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(wú)機(jī)鹽,有的微生物需要添加生長(zhǎng)因子,B錯(cuò)誤;平板劃線和涂布平
紫羅酮的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),因此在選出高產(chǎn)突變菌種時(shí),還應(yīng)在培養(yǎng)基中添 板這兩種接種方法都可對(duì)微生物進(jìn)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(duì)培養(yǎng)基進(jìn)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(cè)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(zhǎng)形成菌落的根本原因是基因突 的溫度下放置適宜的時(shí)間,觀察培養(yǎng)基上是否有菌落產(chǎn)生,A錯(cuò)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(zhǎng)、繁殖;(3)菌體隨 上的菌液經(jīng)過(guò)連續(xù)劃線,菌液中的菌體越來(lái)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(wú)氮,有唯一氮源尿素,尿素分解菌分解
的菌株時(shí),應(yīng)選取橙紅色的菌落接種至液體培養(yǎng)基;過(guò)程⑥是濃縮,用紙層 尿素形成了氨氣,氨氣會(huì)使培養(yǎng)基的堿性增強(qiáng),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(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅—纖維素的復(fù)合物就無(wú)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(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,可通過(guò)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(lái)篩選纖維素分解菌,D正確。
固定相中移動(dòng)的速度就慢;而非極性的化合物,易進(jìn)入有機(jī)溶劑中,在流動(dòng) 8.D 解析:實(shí)驗(yàn)用過(guò)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(duì)較少,分子間相互作用力也小,移動(dòng)速度 免污染環(huán)境,A錯(cuò)誤;應(yīng)利用稀釋涂布平板法對(duì)細(xì)菌進(jìn)行分離純化并計(jì)數(shù),
較快。 B錯(cuò)誤;要使該實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果可靠,還應(yīng)該同時(shí)在另一平板上接種無(wú)菌水
【課后鞏固】 作為對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn),C錯(cuò)誤;培養(yǎng)基中含有的蛋白胨、淀粉分別為細(xì)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(guò)程是稀釋嗜熱菌培養(yǎng)液的過(guò)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(guò)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(guò)基因工程、發(fā)酵工程獲得的; 知,Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基都屬于固體培養(yǎng)基,培養(yǎng)基配制和滅菌過(guò)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(cuò)誤;部分嗜熱菌在Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)可產(chǎn)生
程和細(xì)胞工程,還可以通過(guò)人工誘變得到;(3)在發(fā)酵過(guò)程中,要分離提純 淀粉酶,分解培養(yǎng)基中的淀粉后會(huì)在菌落周圍形成透明圈,透明圈越大,說(shuō)
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(hào)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(méi)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(jī)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(jìn)行pH調(diào)整,然后進(jìn)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(gè)無(wú)菌區(qū),為避免雜菌污染,接種時(shí)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(duì)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(jī)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(shí)加入的是纖維素粉作為唯一碳源,D錯(cuò)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(xì)
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(jìn)行滅菌, 菌。據(jù)題意可知,NS分解菌高效降解含氮有機(jī)物 NS,因此篩選 NS分解
A正確;用顯微鏡直接計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)菌液中的細(xì)菌數(shù)目,可以幫助估算接種 菌的過(guò)程中,以含氮有機(jī)物(NS)為唯一氮源,該培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。
時(shí)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(duì)NS分解菌加以純化并計(jì)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(cuò)誤;挑取單 法。(2)將1mL樣品稀釋100倍,在3個(gè)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(kuò)大化培養(yǎng)菌株,D正確。故 經(jīng)正確操作培養(yǎng)后,3個(gè)平板上的菌落數(shù)分別為150、158和145。由于兩
選C。
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,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(duì)培養(yǎng)基的滅菌利
8個(gè)。()為排除雜菌污染,應(yīng)設(shè)置的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是不接種的空白培養(yǎng)
用的是高壓蒸汽滅菌法,對(duì)接種環(huán)采用火焰灼燒法進(jìn)行滅菌,B正確;
×10 3
圖④
基。(4)由于無(wú)色的, NS
與碘作用可形成藍(lán)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(duì)培養(yǎng)的微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)采用稀釋涂布
, ; 的培養(yǎng)基中除了加入必需營(yíng)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(cuò)誤 剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物,當(dāng)纖維素被纖維素
酶分解后,紅色復(fù)合物無(wú)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(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)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(shí)間后,通過(guò)測(cè)定菌落周
13.D 解析:醋酸桿菌不能進(jìn)行無(wú)氧呼吸,D錯(cuò)誤。 圍透明圈的大小(或直徑)來(lái)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(xì)胞蛋白是通過(guò)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(cuò)誤;發(fā)酵所用的菌種多是通過(guò)人工誘變的方式獲得,B錯(cuò) (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(xì)胞本身,可采用過(guò)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(lái),C錯(cuò)誤;發(fā)酵過(guò)程一般來(lái)說(shuō)都是在常溫常壓下進(jìn) 基。將蛋白胨改為尿素,可用來(lái)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(jiǎn)單、污染小,反應(yīng)專一性強(qiáng),因而可以得到 培養(yǎng)的過(guò)程中,為防止雜菌污染,需要對(duì)培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)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(jìn)行清洗和消毒。(4)圖1對(duì)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(duì)微生物進(jìn) 涂布平板法,圖2對(duì)應(yīng)的接種方法是平板劃線法,均可得到由單個(gè)細(xì)菌繁
行計(jì)數(shù),故可以接種土壤提取液來(lái)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(jì)數(shù),B符合題意,符合題意;利用伊紅美藍(lán)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(xì)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(shí),需要間隔一定時(shí)間放氣,后 23.(1)選擇 高壓蒸汽 (2)稀釋涂布平板法 隨機(jī)取若干滅菌后
期間隔時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng),B錯(cuò)誤;酵素中的蛋白酶、脂肪酶被人體攝入后會(huì) 的空白平板先行培養(yǎng)一段時(shí)間,看是否長(zhǎng)出菌落 (3)9×108 統(tǒng)計(jì)結(jié)果
被消化分解,失去原有功能,C錯(cuò)誤。 是用菌落數(shù)來(lái)表示的,當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí),平板上觀察到的只
17.CD 解析:利用啤酒酵母生產(chǎn)啤酒時(shí)一般先通入空氣,讓其進(jìn)行 是一個(gè)菌落 解析:(1)該培養(yǎng)基只允許解磷菌生長(zhǎng),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(wú)氧發(fā)酵產(chǎn)生大量酒精;家庭制
培養(yǎng)基。對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)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(shí),所需的菌種來(lái)自原料或自然環(huán)境,因此不能對(duì)原料進(jìn)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(duì)微生物進(jìn)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(duì)初步篩選得到的目的菌進(jìn)行純化并計(jì)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(jī)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(shí)間
,這樣做的目的是檢測(cè)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(jì)有效菌落數(shù)應(yīng)為
曲及加水的目的是防止空氣、雜菌進(jìn)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(cuò)誤;a、b 88+82+100菌的濃度約為 ×106=9×108(個(gè))。由于統(tǒng)計(jì)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(lái)表示的,當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)菌連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌
19.BC 解析:培養(yǎng)不需要在酒精燈火焰附近進(jìn)行,A錯(cuò)誤;腐乳裝瓶
, , 落
,因此實(shí)際上每升溶液中的活菌數(shù)比通過(guò)統(tǒng)計(jì)所得的這一數(shù)值要大。
腌制時(shí)在近瓶口處加大用鹽量 可以抑制微生物的生長(zhǎng) 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(xì)菌的生長(zhǎng),在一 24.
(1)水、無(wú)機(jī)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(lái)雜菌的入侵C
平
一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng) 板劃線法 稀釋涂布平板法(兩空位置可對(duì)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(cuò)誤。 物的污染 (3)發(fā)酵溫度需調(diào)整到30~35℃,打開進(jìn)氣口并不間斷地通入
20.BC 解析:在每次劃線前后都要對(duì)接種環(huán)進(jìn)行滅菌,但不能對(duì)培 無(wú)菌空氣 (4)讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉→加鹽腌漬→加鹵湯裝瓶→密封腌制
養(yǎng)基進(jìn)行滅菌;進(jìn)行劃線操作時(shí),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(jìn)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(diǎn)是上一次劃線的末端;注意接種時(shí) 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(dá)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(wú)機(jī)鹽、
線不能相連。 碳源和氮源等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。尿素是含碳有機(jī)物,培養(yǎng)尿素分解菌時(shí),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(wú)性生殖,能保持親本的優(yōu)良性狀,同時(shí)獲得植株所需時(shí)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(lái)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(shí)驗(yàn)室接種微生物時(shí),常在酒精燈火焰旁進(jìn)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(wú)機(jī)物 生長(zhǎng)素 (2)細(xì)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(jìn)氣口并不間斷的 (3)培養(yǎng)基 芽發(fā)育成葉,葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件 (4)選
通入無(wú)菌空氣。(4)腐乳制作的流程是讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉→加鹽腌漬→加 擇性表達(dá) 解析:植物組織培養(yǎng)是用離體的植物組織、器官或細(xì)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(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所需要的無(wú)機(jī)物和小
協(xié)同作用下進(jìn)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(jī)物,還有調(diào)節(jié)細(xì)胞脫分化和再分化的細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)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(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,再分化階段愈傷組織b.
; 。 經(jīng)細(xì)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(xì)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(shí),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(shí)間等。
1.B 2.C 3.A 4.D 5.ACD
第2章 細(xì)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(xì)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(lán)之間
自然狀態(tài)下存在生殖隔離,所以不能通過(guò)有性雜交產(chǎn)生后代。(2)去細(xì)胞
第1課時(shí) 植物細(xì)胞工程的基本技術(shù)
壁最常用的方法是酶解法。細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,利用酶的
【知識(shí)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(xì)胞壁。
一、1.產(chǎn)生完整生物體 分化成其他各種細(xì)胞 2.選擇性地表達(dá) (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(lán)、甘藍(lán)—甘藍(lán)3種
傷組織 芽、根等器官 (3)生長(zhǎng)素 細(xì)胞分裂素 3.(1)酒精 次氯酸 融合細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞的融合還常用到滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑。(4)b過(guò)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(xì)胞壁的生成,與高爾基體密切相關(guān)。白菜細(xì)胞含20條染色體,甘藍(lán)
導(dǎo)生芽 誘導(dǎo)生根 (6)蛭石或珍珠巖 細(xì)胞含18條染色體,則“白菜—甘藍(lán)”雜種細(xì)胞有38條染色體,有絲分裂
三、1.不同來(lái)源 雜種細(xì)胞 新植物體 2.原生質(zhì)體融合 細(xì)胞壁 脫 后期的細(xì)胞內(nèi)含76條染色體。(5)制備“白菜—甘藍(lán)”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(yuǎn)緣雜交 第2課時(shí) 植物細(xì)胞工程的應(yīng)用
【典例精解】 【知識(shí)梳理】
典例1 C 解析:細(xì)胞全能性是指細(xì)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(gè)完整個(gè)體的潛能。 附近 無(wú)病毒 (3)莖尖組織 馬鈴薯
變式1 B 解析:在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí),需要適宜的溫度、營(yíng)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(guò)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(guò)程中卻需要光,B錯(cuò)誤;不同植物 三、1.(1)不是植物基本的生命活動(dòng)所必需 (2)抗病、抗蟲 藥物、香料
進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí),所需的溫度有所不同,C正確;由外植體形成幼苗的過(guò)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的總量會(huì)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(xì)胞雜交而非植物 典例1 D 解析:花粉粒細(xì)胞離體培養(yǎng)得到的植株是單倍體,改變了
體雜交,所以沒(méi)有有性生殖,因此培養(yǎng)出這一新品種的過(guò)程中沒(méi)有減數(shù)分 原有植株的遺傳物質(zhì)。
裂。這一新品種是通過(guò)植物體細(xì)胞雜交獲得的,白菜、甘藍(lán)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(shí)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(xì) 的大量繁殖,還可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性,并通過(guò)作物脫毒提高作物
胞的,也就是能形成種子。在雜種細(xì)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(guò)組織培養(yǎng)產(chǎn)生紫草素的細(xì)胞來(lái)實(shí)傷組織不能進(jìn)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(jī)物蔗 2 A
;
, , 。 現(xiàn) 植物體細(xì)胞雜交的優(yōu)勢(shì)是克服遠(yuǎn)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(wú)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(xì)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(xì)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(jìn)行脫毒。具體做法是選取含病毒最少或無(wú)病毒的植物
成雜種細(xì)胞;植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得雜種植株。
細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng),可獲得無(wú)病毒植株。
【當(dāng)堂訓(xùn)練】 【當(dāng)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(xì)胞分裂和細(xì)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(wú)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(wú)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(guò)程③為脫分
根的韌皮部細(xì)胞培養(yǎng)成完整新植株的過(guò)程,該技術(shù)稱為植物組織培養(yǎng),包 化,過(guò)程④為再分化,其中在④過(guò)程中既有細(xì)胞分裂,又有細(xì)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(yíng)養(yǎng)成分,還 (2)在植物組織培養(yǎng)過(guò)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(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等植物激素,用于誘導(dǎo)脫分化和再分化過(guò)程。 激,并且要求操作過(guò)程必須保證無(wú)菌。(3)植物組織培養(yǎng)的實(shí)質(zhì)是一種無(wú)
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(zhǎng)成幼苗,因此不需要光照。(3)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的關(guān)鍵是獲取 率高、能培育無(wú)病毒植株等優(yōu)點(diǎn)。(4)突變體利用的操作對(duì)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(xì)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(bǔ)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(xì)胞具有無(wú)限增
1.C 2.B 3.D 4.C 5.ABCD 殖的特點(diǎn),故相同培養(yǎng)條件下,肝腫瘤細(xì)胞數(shù)量多于正常肝細(xì)胞數(shù)量。動(dòng)
6.(1)植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞的全能性 生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素 物細(xì)胞培養(yǎng)需提供無(wú)菌環(huán)境,如向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素可防止細(xì)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(yíng)養(yǎng),如向培養(yǎng)基中加入適量血清,以便補(bǔ)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(xì)胞的全能性,在培養(yǎng)過(guò)程中需要加入一定濃度的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分 【課后鞏固】
裂素,保證脫分化和再分化過(guò)程的進(jìn)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(guò)程中細(xì)胞進(jìn)行有絲分 6.(1)分裂能力強(qiáng) 細(xì)胞懸液 原代培養(yǎng) (2)突變 (3)無(wú)菌、無(wú)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(xì)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(dòng)物的器官或組織,原因
將紫草細(xì)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(xì)胞分裂能力強(qiáng),易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時(shí)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(xì)胞,制成B瓶中的細(xì)胞懸液,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶中進(jìn)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(shí)間后,發(fā)現(xiàn)有許多細(xì)胞衰老死
1.A 2.C 3.B 4.BD 亡,只有極少數(shù)細(xì)胞存活,這是因?yàn)榇婊畹募?xì)胞發(fā)生了突變,可無(wú)限增殖。
5.(1)(體積分?jǐn)?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(wú)菌、無(wú)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?jǐn)?shù) 生素。
為70%的)酒精對(duì)植物組織進(jìn)行消毒。(2)B過(guò)程只涉及有絲分裂,基因型 拓展提升
與原來(lái)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(xì)胞分散開來(lái) 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(shí)間,使細(xì)胞充分分散開來(lái);實(shí)驗(yàn)中通常選用
經(jīng)過(guò)的生理過(guò)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(lái)處理動(dòng)物組織。(2)細(xì)胞膜和細(xì)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(dòng)物細(xì)胞長(zhǎng)期接觸胰蛋白酶(或膠原蛋白酶),可能會(huì)造成動(dòng)
薄壁細(xì)胞組成,可起源于植物體任何器官內(nèi)各種組織的活細(xì)胞。圖中 A、 物細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞;原代培養(yǎng)中,動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂。(3)當(dāng)培養(yǎng)
B、C、D過(guò)程都能得到愈傷組織。A過(guò)程為花藥得到的單倍體,染色體組 基中血清濃度為40%~80%時(shí),血清對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)仍有促進(jìn)作用,但隨著血
數(shù)為1。B、C過(guò)程都是體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,與原來(lái)的體細(xì)胞染色體數(shù)目 清濃度的升高,對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的促進(jìn)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(shí) 動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體
倍,染色體組數(shù)為4。(5)D過(guò)程獲得植株基因型是 AAaa,產(chǎn)生配子及比 【知識(shí)梳理】
例為AA∶aa∶Aa=1∶1∶4,若讓其和原植株(Aa)進(jìn)行人工雜交,其后代 一、1.兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞 2.(1)細(xì)胞膜的流動(dòng)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(yuǎn)緣雜交 5.(1)細(xì)胞遺傳 細(xì)胞
第2節(jié) 動(dòng)物細(xì)胞工程 免疫 (2)單克隆抗體
第1課時(shí) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 二、1.(2)增殖 (3)大量增殖 抗體 2.骨髓瘤 雜交瘤細(xì)胞 產(chǎn)生所
【知識(shí)梳理】 需抗體 單克隆抗體 3.抗原的細(xì)微差異 大量制備 4.(1)診斷試劑
一、單個(gè)細(xì)胞 增殖 (2)治療疾病 運(yùn)載藥物
二、1.(1)培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具 (2)無(wú)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(dòng)物細(xì)胞融合不像植物體細(xì)胞雜交那樣主要是為
三、機(jī)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(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,以培育新品種;植物體細(xì)胞雜交還應(yīng)用了
CO2 培養(yǎng)箱 1.有害代謝物 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏 2.瓶壁 3.相互接觸 停 植物體細(xì)胞的全能性,動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到限制,目前只見(jiàn)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(xì)胞核在去核卵細(xì)胞中表現(xiàn)出全能性,還未見(jiàn)到融合的細(xì)胞核表現(xiàn)出全
四、1.其他類型的細(xì)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(dòng)物細(xì)胞融合不能用來(lái)培育新物種;生產(chǎn)雜交細(xì)胞不是
所有組織 器官 個(gè)體 (2)造血干細(xì)胞 神經(jīng)干細(xì)胞 精原干細(xì)胞 特 細(xì)胞融合的主要目的,雜交細(xì)胞只是細(xì)胞融合完成后所形成的結(jié)構(gòu)名稱。
定的細(xì)胞或組織 完整個(gè)體 (3)體細(xì)胞 免疫排斥反應(yīng) 變式1 C 解析:動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交,是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物
【典例精解】 細(xì)胞融合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程,A正確;融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多
典例 B 解析:由原代培養(yǎng)換瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí),需要用胰蛋白酶 個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞,稱為雜交細(xì)胞,B正確;誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的
或膠原蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞,A項(xiàng)正確;細(xì)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(cuò)誤;細(xì)胞融
代后的細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,B項(xiàng)錯(cuò)誤;正常進(jìn)行分裂的細(xì)胞會(huì)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(yuǎn)緣雜交成為可能,D正確。
現(xiàn)象,C項(xiàng)正確;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的場(chǎng)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(xì)胞(漿
的空氣加5%的CO2的混合氣體,為動(dòng)物細(xì)胞提供適宜的氣體環(huán)境,D項(xiàng) 細(xì)胞),A項(xiàng)錯(cuò)誤;胰蛋白酶可使組織分散為單個(gè)細(xì)胞,B項(xiàng)錯(cuò)誤;③為雜交
正確。 細(xì)胞,若是B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞,才同時(shí)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(xì)胞往往會(huì) 淋巴細(xì)胞(可產(chǎn)生抗體)和骨髓瘤細(xì)胞(可無(wú)限增殖)的特性,C項(xiàng)錯(cuò)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(xì)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(xì)胞,D項(xiàng)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(xì)胞可以無(wú) 變式2 D 解析:單克隆抗體是相應(yīng)的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的,單個(gè)B淋
限增殖;正常肝細(xì)胞在原代培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,停止增殖。 巴細(xì)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(dāng)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(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合,若只考慮細(xì)胞兩兩融合,可以形成三
·110·
種融合細(xì)胞,但只有B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合而成的細(xì)胞稱為雜交瘤 正確。本實(shí)驗(yàn)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(xì)胞。 白酶合成抑制劑等)激活受體細(xì)胞,使其完成細(xì)胞的分裂和發(fā)育進(jìn)程,故D
【當(dāng)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(xì)胞核的動(dòng)物不一定為雌性,A錯(cuò)誤;體細(xì)胞
6.(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 細(xì)胞融合 (2)滅活的病毒(或聚乙二醇、電激 核移植時(shí)通常用去核的卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞,去除卵母細(xì)胞核時(shí),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(cuò)誤;體細(xì)胞的全能性低于胚胎細(xì)胞,
(4)培養(yǎng)液 小鼠腹水 解析:(1)動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培 所以哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植,C正確;克
養(yǎng)技術(shù),細(xì)胞融合是在自發(fā)或人工誘導(dǎo)下,兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞或原生質(zhì)體融 隆動(dòng)物的核基因完全來(lái)自供體動(dòng)物,而細(xì)胞質(zhì)基因來(lái)自受體細(xì)胞,因此克
合形成一個(gè)雜種細(xì)胞。該技術(shù)突破了有性雜交方法的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成 隆動(dòng)物遺傳物質(zhì)來(lái)自供體細(xì)胞核和受體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),D錯(cuò)誤。
為可能。(2)過(guò)程1中細(xì)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(xì)胞的全能性,動(dòng)物細(xì)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(xì)胞增殖,A錯(cuò)誤;動(dòng)物細(xì)胞融合可以形成雜種細(xì)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?yàn)樗?得到新個(gè)體,B錯(cuò)誤;植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程都需要在無(wú)菌條件下
得、簡(jiǎn)便,且融合效果穩(wěn)定。動(dòng)植物細(xì)胞融合方法不完全相同,生物法(如 進(jìn)行,C錯(cuò)誤;植物組織培養(yǎng)可用于單倍體育種,動(dòng)物體細(xì)胞核移植可以培
利用滅活病毒誘導(dǎo))是動(dòng)物細(xì)胞融合所特有的。過(guò)程2是單克隆抗體技術(shù) 養(yǎng)克隆動(dòng)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(xì)胞與經(jīng) 變式2 B 解析:目前在實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家還不能直接把動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞。(3)A細(xì)胞為雜交瘤細(xì)胞,雜交 成完整的動(dòng)物個(gè)體;用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的
瘤細(xì)胞具有骨髓瘤細(xì)胞與經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞的遺傳物質(zhì),因而具有既 細(xì)胞,因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的細(xì)胞核型;用體細(xì)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(diǎn)。(4)雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)一 生產(chǎn)的克隆動(dòng)物,并不是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行100%的復(fù)制,因?yàn)檫€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(lái)自受體卵母細(xì)胞的細(xì)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(dāng)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(xì)胞(漿細(xì)胞)
1.B 2.A 3.A 4.D 5.C 6.D 7.ABD 抗原 雜交瘤細(xì)胞 (3)細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 解析:(1)若
8.(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù) (2)滅活的病毒 雜 A、B是動(dòng)物細(xì)胞,通常用胰蛋白酶處理獲得分散的單個(gè)細(xì)胞;在細(xì)胞雜交
種細(xì)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(guò)程中,誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有:物理法(離心、振動(dòng)、電激)、化學(xué)法
pH 解析:(1)單克隆抗體的制備過(guò)程中,首先利用了動(dòng)物細(xì)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(xì)胞,然后利用動(dòng)物細(xì)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(guò)程,則A為小鼠骨髓瘤細(xì)胞,則B細(xì)胞是從小鼠體內(nèi)獲取的
雜交瘤細(xì)胞。(2)細(xì)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(xì)胞(漿細(xì)胞),在獲得該細(xì)胞之前,需要向小鼠注射抗原;獲得C細(xì)
用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選,只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長(zhǎng),該細(xì)胞的 胞為雜交瘤細(xì)胞,需要經(jīng)過(guò)兩次篩選,符合要求的雜交瘤細(xì)胞具有的特點(diǎn)
特點(diǎn)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(wú)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(lái)的細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),在培養(yǎng)液中通入一定濃 育過(guò)程,該過(guò)程中涉及的生物技術(shù)有細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)等。
度的CO2,來(lái)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(jià)最高 (2)B淋巴細(xì)胞相互融合 6.(1)細(xì)胞核 卵母細(xì)胞 克隆 (2)減數(shù)分裂Ⅱ中 卵母細(xì)胞 全
形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞 細(xì)胞融合是隨機(jī)的,且融 能性 (3)細(xì)胞核 第一極體 (4)供體細(xì)胞 (5)電激 重組細(xì)胞 流動(dòng)
合率達(dá)不到100% (3)雜交瘤 不能無(wú)限增殖 能分泌單一抗體的雜交 性 分裂和發(fā)育 解析:(1)動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)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(jià) 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,
幾乎都達(dá)到16000以上,小鼠Y的血清抗體效價(jià)最高,最適合用于制備單 這個(gè)新的胚胎最終成為動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆
克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞之外,還有骨 動(dòng)物。(2)圖中A細(xì)胞表示處于減數(shù)分裂Ⅱ中期的卵母細(xì)胞。在核移植
髓瘤細(xì)胞的自身融合細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合細(xì)胞。細(xì)胞的融合是 實(shí)驗(yàn)中,通常利用該細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因是該細(xì)胞體積大、便于操作,
隨機(jī)的,并且不可能所有細(xì)胞都融合,故體系中會(huì)出現(xiàn)多種類型的細(xì)胞。 卵黃多、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,易激發(fā)細(xì)胞核全能性的表達(dá)。(3)圖中過(guò)程①表示
(3)正常細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的,且經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞高度分化,不 通過(guò)顯微操作去除A細(xì)胞中的細(xì)胞核,并用微型吸管吸出該細(xì)胞附近的
能無(wú)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(guò)程②表示將供體細(xì)胞注入去核的 A細(xì)胞中。(5)圖
第3課時(shí) 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 中過(guò)程③表示通過(guò)電激使兩細(xì)胞融合,形成B細(xì)胞,即重組細(xì)胞,該過(guò)程體
【知識(shí)梳理】 現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。利用物理或化學(xué)方法可激活B細(xì)胞,使之完成細(xì)胞
一、1.(1)細(xì)胞核 (2)卵母細(xì)胞 (3)重組細(xì)胞 動(dòng)物個(gè)體 2.體細(xì)胞核 分裂和發(fā)育,在體外培養(yǎng)成重組胚胎。
移植 體細(xì)胞核移植 3.全能性 流動(dòng)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(xì)胞核移植 小于 胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)全能性相對(duì)
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(dòng)物的核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體
典例1 A 解析:由于MⅡ期卵母細(xì)胞核的位置靠近第一極體,用微 細(xì)胞核移植,圖中過(guò)程①采用的是細(xì)胞工程中的體細(xì)胞核移植技術(shù);由于
型吸管可一并吸出細(xì)胞核與第一極體,所以需要將卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)分 胚胎細(xì)胞分化程度比體細(xì)胞低,恢復(fù)全能性相對(duì)較容易,所以胚胎細(xì)胞核
裂Ⅱ中期,故A錯(cuò)誤;供體細(xì)胞不一定要來(lái)自珍稀動(dòng)物,故B正確;在核移 移植獲得克隆動(dòng)物的難度小于體細(xì)胞核移植的。(2)(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)
植之前,需要通過(guò)顯微操作技術(shù)去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核和第一極體,故C 中培養(yǎng)液里有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等,還需加入激素
·111·
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(jìn)行。(4)囊胚階段細(xì)胞分化形成內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層;在原腸
CO2。(3)因?yàn)橹委熜钥寺〉慕M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(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞開始出現(xiàn)分化,而細(xì)胞分化的實(shí)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(dá)。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的表層細(xì)胞將形成外胚層,即圖中部位A。
問(wèn)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(shí) 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(gè)體發(fā)育 (4)保持生物親代和子代體細(xì)胞中染色體數(shù)目【知識(shí)梳理】
的恒定,對(duì)生物的遺傳和變異具有重要意義 解析:(1)受精卵是生物個(gè)體
一、1.生殖細(xì)胞 受精卵 早期胚胎細(xì)胞 2.體外受精 胚胎移植 胚
發(fā)育的起點(diǎn),發(fā)育過(guò)程中主要進(jìn)行有絲分裂,成熟個(gè)體通過(guò) A過(guò)程,即減
胎分割
數(shù)分裂產(chǎn)生配子。(2)B指受精過(guò)程,哺乳動(dòng)物的受精過(guò)程是在雌性動(dòng)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(jìn)行的。(3)C過(guò)程表示胚胎發(fā)育形成幼體,D過(guò)程表示胚后(2)①多種酶 ②透明帶 ③卵細(xì)胞膜 ④原核 核膜 雄原核 減數(shù)分
發(fā)育,C、D合稱個(gè)體發(fā)育。(4)受精作用保證了親子代體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)
裂Ⅱ 第二極體 雌原核
、 () 的相對(duì)穩(wěn)定性
,對(duì)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(xì)胞團(tuán) 滋養(yǎng)層細(xì)胞 囊胚腔 (4)透明帶 (5)外胚層、內(nèi)胚層和中胚層 第2課時(shí) 胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用
【典例精解】 【知識(shí)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(xì)胞的采集 精子的獲取 受精 3.卵
錯(cuò)誤;B.動(dòng)物產(chǎn)生精子的形態(tài)相似,大小略有不同,但與動(dòng)物體型大小無(wú) 母細(xì)胞 精子獲能處理 MⅡ期 體外受精 受精卵
關(guān),B錯(cuò)誤;C.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì),但通常只有一個(gè)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(dòng)物繁衍后代的一種保障機(jī)制,并不是一種浪費(fèi),C錯(cuò)誤; 力強(qiáng) 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(gè)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(biāo)志,D正確。 三、1.機(jī)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(xì)胞團(tuán)均等分割 4.(1)遺傳
時(shí),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(dòng)物胚胎發(fā)育為:受精卵首先通過(guò)卵裂形成32 典例1 D 解析:應(yīng)該對(duì)供體和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,A錯(cuò)誤;從
個(gè)細(xì)胞的桑葚胚,桑葚胚細(xì)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(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ,不能直接受精,B錯(cuò)誤;同期發(fā)
續(xù)分化形成具有三個(gè)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(huì)對(duì)植入的胚胎產(chǎn)生排斥反應(yīng),C錯(cuò)誤。
形成幼體。綜上所述,D正確,A、B、C錯(cuò)誤。故選D。 變式1 D 解析:從母體卵巢中得到的卵母細(xì)胞還不成熟,要在體外
變式2 C 解析:在原腸胚的末期,細(xì)胞數(shù)量多,有分化的基礎(chǔ),細(xì)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(cuò)誤;進(jìn)行胚胎分割
就出現(xiàn)了不同程度的分化。此時(shí)移植動(dòng)物的未來(lái)將發(fā)育成下肢的部分到 時(shí),應(yīng)選擇發(fā)育到桑葚胚或囊胚時(shí)期的胚胎進(jìn)行操作,B錯(cuò)誤;進(jìn)行胚胎分
另一同種動(dòng)物胚胎不長(zhǎng)下肢的部分,因正常分化的下肢雛形能發(fā)育成正常 割時(shí),還可以用分割刀片將胚胎切開,C錯(cuò)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(zhǎng)出一條腿。可見(jiàn)原腸胚的末 理狀況和生殖狀況相同,才能進(jìn)行胚胎移植,D正確。
期已出現(xiàn)了細(xì)胞分化,但未出現(xiàn)組織和器官的形成。上述情況未牽涉細(xì)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(cuò)誤;誘
的全能性問(wèn)題,也未出現(xiàn)細(xì)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(dāng)堂訓(xùn)練】 成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于卵細(xì)胞中的卵黃,C錯(cuò)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(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化 大,D錯(cuò)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(duì)早期胚胎進(jìn)行分割移植可以加快良種家畜的
(4)透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng) 在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到 繁殖,A錯(cuò)誤;B.進(jìn)行胚胎移植時(shí),選用的胚胎可以通過(guò)體內(nèi)受精或體外
兩個(gè)極體 (5)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 解析:(1)一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂會(huì)產(chǎn)生4個(gè) 受精得到,B正確;C.體外受精時(shí),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(xì)胞。精子細(xì)胞變形時(shí),中心體演變?yōu)榫拥奈病?錯(cuò)誤;D.培育轉(zhuǎn)基因水稻時(shí),可通過(guò)農(nóng)桿菌的侵染將目的基因?qū)胨炯?xì)
(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(dòng)物 胞中,D錯(cuò)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(dāng)堂訓(xùn)練】
卵泡中排出。雌性哺乳動(dòng)物的 MⅡ是在精子和卵子結(jié)合(受精)的過(guò)程中 1.C 2.A 3.D 4.C 5.AD
完成的。(4)受精過(guò)程中防止多精入卵的兩個(gè)反應(yīng)是透明帶反應(yīng)和卵細(xì)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(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體是判斷卵子是 (3)胚胎移植 冷凍(或低溫) (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 誘導(dǎo)分化 解析:(1)將動(dòng)
否受精的重要標(biāo)志。(5)在胚胎發(fā)育過(guò)程中,桑葚胚進(jìn)一步發(fā)育,細(xì)胞開始 物組織用酶處理成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)叫原代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)過(guò)
出現(xiàn)分化。聚集在胚胎一端,個(gè)體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。 程中,當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到相互接觸時(shí),會(huì)出現(xiàn)接觸抑制使細(xì)胞停止分
【課后鞏固】 裂增殖。(2)用于胚胎移植的細(xì)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(lái)或獲得卵子后在體外進(jìn)行受精培養(yǎng)獲得。(3)暫不進(jìn)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(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或
6.(1)頂體 水解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì),形成精子穿越放射冠的通 EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺分離出來(lái)的一類細(xì)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(xì)胞膜 細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞。利用干細(xì)胞,可通過(guò)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(dá) 部位 A 解析:(1)精子與卵 療疾病。
細(xì)胞結(jié)合,首先發(fā)生頂體反應(yīng),釋放頂體酶,水解卵丘細(xì)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(xì)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(xì)胞分裂能力較強(qiáng),進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可以獲得大量細(xì)胞,D正確。
育形成的胚胎進(jìn)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(xì)胞核遺傳物質(zhì)來(lái)
新個(gè)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(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來(lái)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(lái)源于體外受精, 受精卵不一定來(lái)源于體外受精,也可以來(lái)自體內(nèi)受精,B錯(cuò)誤;C.對(duì)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(jìn)行分割時(shí)需要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割,否則會(huì)影響分割后胚
a處理促進(jìn)成熟雌性個(gè)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(jìn)一步發(fā)育,C正確;D.應(yīng)用4中細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞,進(jìn)行定向
素;胚胎移入受體子宮前經(jīng)b激素處理,說(shuō)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(shí)獲得多個(gè)性狀相同的個(gè)體,那么這些個(gè)體只能來(lái)自同一個(gè)受精 8.D 解析:A.胚胎工程的理論基礎(chǔ)是哺乳動(dòng)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(shí)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(shí)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(jìn)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(gè)體。(4)由以上分析可知,胚胎移植技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)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(wú)限的,D錯(cuò)誤。
1.B 2.C 3.C 4.B 5.ABD 9.A 解析:A.從屠宰場(chǎng)中收集的卵母細(xì)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(cuò)誤;B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),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(dòng)物細(xì)胞 組織使其分散成單個(gè)細(xì)胞,B正確;C.核移植過(guò)程中,通過(guò)顯微操作法吸出
培養(yǎng)過(guò)程中,對(duì)獲得細(xì)胞的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng);培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生 卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核,除了將細(xì)胞核吸出外,往往還要將第一極體一并吸
長(zhǎng)至充滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂,這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。通過(guò)核移植技術(shù) 出,C正確;D.在胚胎移植的過(guò)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(shí),一般選取傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞(的細(xì)胞核)注入體外培 同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi),即代孕母羊和供體羊需經(jīng)過(guò)
養(yǎng)到 MⅡ中期的受體去核卵母細(xì)胞內(nèi),通過(guò)電刺激使兩細(xì)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(guò)程中,不需要去除細(xì)胞壁,故 A錯(cuò)
發(fā)育培養(yǎng)液培養(yǎng)。只有當(dāng)受精卵發(fā)育到囊胚時(shí),才可取用滋養(yǎng)層細(xì)胞鑒定 誤;B.植物體細(xì)胞雜交可以克服生殖隔離得到新個(gè)體,動(dòng)物細(xì)胞融合不可
試管動(dòng)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(gè)體,故B錯(cuò)誤;C.植物體細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是新細(xì)胞壁再
狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體。 生,故C錯(cuò)誤;D.植物組織培養(yǎng)可用于單倍體育種,動(dòng)物體細(xì)胞核移植可
第2章評(píng)估 以培養(yǎng)克隆動(dòng)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(xì)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(méi)有病毒,所以利用莖尖進(jìn)
的制備利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞增殖的原理,A 錯(cuò)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(xì)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(cuò)誤;C.培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可以用于檢
酶能夠去除細(xì)胞壁,B正確;C.原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程中,都 測(cè)有毒物質(zhì),有毒物質(zhì)加入細(xì)胞培養(yǎng)液后,培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)發(fā)生染色體
利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性,C正確;D.紫草細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)都 結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異,根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù),可判斷化學(xué)
利用了細(xì)胞增殖的原理,從而獲得相應(yīng)的細(xì)胞產(chǎn)物,D正確。 物質(zhì)的毒性強(qiáng)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(dòng)物細(xì)胞核移植利用的是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性,動(dòng)物細(xì) 性較強(qiáng),所以能夠大幅提升藥物對(duì)癌細(xì)胞殺傷的準(zhǔn)確性,D正確。
胞的全能性受到限制。 12.D 解析:A.細(xì)胞壁具有保護(hù)和支持的作用,原生質(zhì)體在0.3g/mL
3.C 解析:乳腺細(xì)胞屬于高度分化細(xì)胞,不能分裂,很難進(jìn)行離體培 的蔗糖溶液中失水皺縮,A錯(cuò)誤;B.過(guò)程②需提高細(xì)胞分裂素的比例以促進(jìn)
養(yǎng);細(xì)胞核移植不一定是在同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行,如克隆羊多莉的培 芽的分化,B錯(cuò)誤;C.過(guò)程③表示誘導(dǎo)分化成幼苗的過(guò)程,此時(shí)細(xì)胞壁已經(jīng)
育過(guò)程是將乳腺細(xì)胞核(體細(xì)胞核)移植到去核的卵母細(xì)胞中;實(shí)踐證明, 生成,C錯(cuò)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(xì)胞團(tuán) 13.B 解析:A.植物細(xì)胞工程通常是獲得植株體現(xiàn)細(xì)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(dòng)物細(xì)胞工程一般只進(jìn)行細(xì)胞的增殖或者通過(guò)增殖獲得細(xì)胞產(chǎn)物,A正
物質(zhì)。 確;B.植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中運(yùn)用物理法和化學(xué)法將原生質(zhì)體進(jìn)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(méi)有生物方法,而動(dòng)物細(xì)胞融合可以利用物理、化學(xué)、生物三種方法,B錯(cuò)
導(dǎo)植物細(xì)胞融合,A錯(cuò)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(xì)胞雜交進(jìn)
的胚狀體、腋芽等,B錯(cuò)誤;單克隆抗體是雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的,不能由骨髓 行種間植物雜交,動(dòng)物細(xì)胞工程中利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗
瘤細(xì)胞經(jīng)免疫處理后產(chǎn)生,C錯(cuò)誤;細(xì)胞核移植技術(shù)培育的克隆動(dòng)物中,細(xì) 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(dòng)物血
胞核DNA來(lái)自提供體細(xì)胞核的個(gè)體,細(xì)胞質(zhì)中線粒體DNA來(lái)自提供卵 清在動(dòng)物細(xì)胞工程培養(yǎng)基中不可缺少,D正確。
母細(xì)胞的個(gè)體,D正確。 14.B 解析:A.采集來(lái)的精子獲能后才能和卵子用于體外受精,A錯(cuò)
5.D 解析:A.遺傳物質(zhì)在細(xì)胞核中,故克隆鼠的遺傳物質(zhì)來(lái)自黑 誤;B.精子入卵后,卵細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生反應(yīng)阻止其他精子入卵,B正確;C.早
鼠,A錯(cuò)誤;B.過(guò)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(cuò) 期胚胎一般培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚階段后進(jìn)行胚胎移植,但人的早期胚胎在
誤;C.本實(shí)驗(yàn)使用到了細(xì)胞融合、多能干細(xì)胞移植、體外胚胎培養(yǎng)、胚胎移 8~16個(gè)細(xì)胞階段也可以移植,C錯(cuò)誤;D.胚胎移植產(chǎn)生的后代,其遺傳特
植技術(shù),并沒(méi)有使用到體外受精和胚胎分割移植等技術(shù),C錯(cuò)誤;D.多能 性與供體保持大體相同,與受體無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。
干細(xì)胞具有分化出多種細(xì)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(dòng)物的組織進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),有利于獲得大量
器官移植,D正確。 細(xì)胞,因?yàn)橛g動(dòng)物的組織細(xì)胞的分裂能力強(qiáng),A正確;B.選擇胚胎細(xì)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(jìn)行核移植,可提高克隆動(dòng)物的成功率,因?yàn)榕咛ゼ?xì)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(xì)胞,全 性較高,B正確;C.選擇一定大小的植物莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng),可獲得脫毒
能性較高,在一定的營(yíng)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(cuò)誤,符合題意;D.選擇植物的原生質(zhì)體進(jìn)行植物細(xì)胞
長(zhǎng)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時(shí)間后,就可以長(zhǎng)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(dòng)物時(shí)用去核的處于減數(shù)分裂Ⅱ中期的次級(jí)卵 二、16.BC 解析:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)常用胰蛋白酶制備細(xì)胞懸液,A錯(cuò)誤;
母細(xì)胞作為核移植的受體細(xì)胞,C錯(cuò)誤,符合題意;D.幼齡動(dòng)物的組織細(xì) 植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性,B正確;植物體細(xì)胞雜交
·113·
獲得的雜種植株含有兩個(gè)親本的遺傳信息,C正確;單克隆抗體制備過(guò)程 性,這些干細(xì)胞屬于多能干細(xì)胞,可分化為多種組織細(xì)胞,但并未發(fā)育成完
中對(duì)細(xì)胞進(jìn)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(jìn)行 整個(gè)體 (3)早期胚胎 原始性腺 胚胎 (4)將干細(xì)胞置于飼養(yǎng)層細(xì)胞
篩選,目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞,第二次是通過(guò)抗體陽(yáng)性檢測(cè)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(xì)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(xì)胞,D錯(cuò)誤。故選BC。 子,如?；撬帷⒍□－h(huán)腺苷酸等化學(xué)物質(zhì) 解析:(1)間充質(zhì)干細(xì)胞的培養(yǎng)
17.BC 解析:在胚胎移植中,需用促性腺激素對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù) 過(guò)程中,需對(duì)培養(yǎng)液、所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)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(jìn)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(wú)菌無(wú)毒的環(huán)境。配制的培養(yǎng)基中應(yīng)該有
移植的胚胎可來(lái)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(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(2)干細(xì)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(xì)胞,但是由于這些干
功率最高,而同卵多胎的成功率較低。 細(xì)胞屬于多能干細(xì)胞,可分化為多種組織細(xì)胞,但并未發(fā)育成完整個(gè)體,所
18.AC 解析:過(guò)程①為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng)),A正確;圖中 以不能體現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞的全能性。(3)胚胎干細(xì)胞可以從動(dòng)物的早期胚胎和
囊胚的細(xì)胞基因來(lái)自于兩種小鼠,則有些細(xì)胞基因型不相同,B錯(cuò)誤;胚胎 原始性腺中獲取,胚胎干細(xì)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(jìn)行該操作前需要對(duì)受體雌鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理,C正確;嵌 之一。(4)將干細(xì)胞置于飼養(yǎng)層細(xì)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(cuò)誤。故選AC。 可以使干細(xì)胞維持不分化狀態(tài),同時(shí)也可以通過(guò)在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入分化
19.CD 解析:誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有電激、聚乙二醇、滅活的病 誘導(dǎo)因子,如?；撬帷⒍□－h(huán)腺苷酸等化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)干細(xì)胞向不同類型的
毒(如滅活的仙臺(tái)病毒)等,A錯(cuò)誤;兩兩融合的細(xì)胞包括免疫B細(xì)胞與免 組織細(xì)胞分化。
疫B細(xì)胞融合的具有同種核的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)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(xì)胞、免疫B細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞,骨髓瘤細(xì)胞 層 PCR技術(shù) 男(雄) 解析:(1)試管嬰兒的培育需要經(jīng)過(guò)精子的采集
雖然能無(wú)限增殖,但缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,免疫B細(xì)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(wú)限增殖的能力,所以在 HAT篩選培 (2)設(shè)計(jì)試管嬰兒時(shí)為了提高受孕率,胚胎移植時(shí)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(xì)胞都無(wú)法生長(zhǎng),只有雜交瘤細(xì)胞才能 需要對(duì)母體用促性腺激素處理,促進(jìn)母體超數(shù)排卵;為保證母體可以成功
生長(zhǎng),B錯(cuò)誤;因每個(gè)免疫B細(xì)胞只分泌一種特異性抗體,因此在 HAT篩 接受胚胎還需要對(duì)母體進(jìn)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(lái)的眾多的雜交瘤細(xì)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(cè),可以查
所需要的,還需要進(jìn)一步把能分泌人類所需要抗體的雜交瘤細(xì)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(lái),C正確;動(dòng)物細(xì)胞融合是以細(xì)胞膜的流動(dòng)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(duì)
20.BCD 解析:用促性腺激素對(duì)良種奶牛進(jìn)行注射處理,可促使其超 胚胎的性別進(jìn)行鑒定的最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY PCR法,操作的基
數(shù)排卵,A正確;進(jìn)行移植的胚胎是桑葚胚或囊胚,B錯(cuò)誤;受體對(duì)移植的 本程序是:從被測(cè)的囊胚中取出幾個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)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(wú)須使用免疫抑制劑,C錯(cuò)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(cuò)誤。 細(xì)胞的DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增;與SRY特異性探針出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)者,
三、21.(一)(1)母液 C (2)無(wú)菌水 超凈臺(tái) (3)不需要 分株 生根 說(shuō)明其含有Y染色體,為男性。
(二)(1)單個(gè)細(xì)胞 B (2)高度分化 受精卵 細(xì)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(shí),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(duì)外植體的消毒既需考慮到 1 DNA
【知識(shí)梳理】
消毒劑的消毒效果,也需考慮到植物細(xì)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(shí)需先用酒精等進(jìn)行消毒,最后用無(wú)菌水進(jìn)行洗滌;外植體接種時(shí)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(gè)體之間轉(zhuǎn)無(wú)菌操作 因此必須在超凈臺(tái)中的酒精燈火焰旁進(jìn)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(gè)編碼氨基酸的密長(zhǎng)出叢狀苗是脫分化和再分化的結(jié)果 無(wú)須再經(jīng)歷脫分化 長(zhǎng)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(lái)源于單個(gè)細(xì)胞﹔血清可為動(dòng)物細(xì)胞提供營(yíng) ② ③PCR ④ ⑤
通量測(cè)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(xì)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(duì)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(xì)胞,證明高度分化的體細(xì)胞。還能恢復(fù)到類似受精卵時(shí)期的功能,同時(shí)
在胚胎和個(gè)體發(fā)育中細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的作用。(3)人—鼠雜交 (4)
細(xì)胞通常會(huì)丟失人的染色體,因此,利用該細(xì)胞雜交技術(shù)可對(duì)人的基因進(jìn)
行定位,但不能對(duì)鼠的基因進(jìn)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(xì)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(xì)胞再生出
新的細(xì)胞壁 生殖隔離 (3)無(wú)限增殖 未融合的細(xì)胞和同類細(xì)胞融合的 堿基序列 不同 專一性 2.(1)磷酸二酯鍵
細(xì)胞 解析:(1)與原生質(zhì)體細(xì)胞融合相比,動(dòng)物細(xì)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(guò)程不能在低滲溶液中進(jìn)行,目的是
防止原生質(zhì)體過(guò)度吸水漲破。植物細(xì)胞融合的標(biāo)志是形成新的細(xì)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(xì)胞融合打破了不同物種之間的生殖隔 來(lái)源 大腸桿菌 T4噬菌體
離,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。(3)制備單克隆抗體時(shí)通常選擇骨髓瘤細(xì)胞和 既可以連接黏性末端,又可以連接平
免疫的B淋巴細(xì)胞進(jìn)行融合,原因是骨髓瘤細(xì)胞具有無(wú)限增殖的特點(diǎn),而 特點(diǎn) 只能連接黏性末端 末端
免疫的B淋巴細(xì)胞具有能產(chǎn)生抗體的特點(diǎn)。細(xì)胞融合可生成三種類型的
細(xì)胞,分別是未融合的、同類細(xì)胞融合的和不同類細(xì)胞融合的細(xì)胞,因此細(xì) 3.(1)①真核細(xì)胞細(xì)胞核 原核細(xì)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(jìn)行選擇培養(yǎng),以去除未融合的細(xì)胞和同類 制酶切割 Ⅱ.進(jìn)行自我復(fù)制 整合到受體DNA上 受體DNA Ⅲ.特
細(xì)胞融合的細(xì)胞。 殊的標(biāo)記基因 重組DNA分子的篩選
23.(1)對(duì)培養(yǎng)液、所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)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(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等 (2)不能體現(xiàn)細(xì)胞全能 (2)互補(bǔ)的堿基 3.互補(bǔ)配對(duì)
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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(xì)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(lán) 變藍(lán)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(gè)脫氧核 RNA水解,重復(fù)步驟②。由于DNA分子不溶于酒精,而細(xì)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(gè)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?jǐn)?shù)為95%的乙醇,
形成磷酸二酯鍵,將2個(gè)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(gè)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(shí)梳理】
變式1 B 解析:質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能自我復(fù)制的小型環(huán)狀DNA 一、1.(1)受體細(xì)胞性狀 預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物 (2)Bt抗蟲蛋白基因 2.(1)已
分子,可以在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)或宿主細(xì)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(cè)序遺傳序
典例2 D 解析:DNA連接酶是在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二 列 序列比對(duì) 3.(1)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) DNA半保留復(fù)制 參與DNA
酯鍵,而DNA聚合酶只能將單個(gè)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(cuò)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(biāo)記基因,有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞,B DNA聚合酶 3' (4)指數(shù)
錯(cuò)誤;載體的作用是可以完成目的基因的轉(zhuǎn)運(yùn)、擴(kuò)增和確定在染色體上基 二、1.(1)穩(wěn)定存在 遺傳 (2)表達(dá) 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(dá)與載體無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;一種限制酶只能識(shí) 的基因 下游 標(biāo)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(dá) 2.(1)①Ⅰ.子房 Ⅱ.花粉管通道 胚囊
套遺傳密碼子,A錯(cuò)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(shí)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(dāng)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(biāo)記基因(答出兩點(diǎn)即可) (2)二者均不含 到的,需篩選;氯化鈣用于處理細(xì)菌細(xì)胞;基因成功表達(dá)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(zhǎng) 含有質(zhì)粒載體 含有插 翻譯,轉(zhuǎn)錄時(shí)需RNA聚合酶識(shí)別轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)才能啟動(dòng);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(zhǎng) 四環(huán)素 (3)受體細(xì)胞 解析:(1)作為 到穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因玉米。
運(yùn)載體的質(zhì)粒上應(yīng)有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn),在細(xì)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?gòu)幕蛭膸?kù)中獲取,
制,并含有特殊的標(biāo)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(kuò)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(kuò)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(zhǎng)。含有質(zhì)粒 成重組質(zhì)粒后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞,B錯(cuò)誤;受體細(xì)胞是植物細(xì)胞時(shí),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(xì)
抗性基因,二者在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中都能生長(zhǎng),因此無(wú)法區(qū)分二 胞,C、D錯(cuò)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(xiàng)屬于個(gè)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(xiàng)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(jìn)行雜交形成雜交帶,為分子水平的檢測(cè);D項(xiàng)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(cè)基因表達(dá)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(shí),其DNA復(fù)制所需原料來(lái)自受體細(xì)胞。 水平的檢測(cè)。
【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(lái)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(shí),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(guò)堿基互補(bǔ)配
對(duì)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(biāo)記基因 供重組DNA的鑒定和選
轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞只對(duì)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(xì)胞,C錯(cuò)誤;C基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,不一定能夠成功
簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)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(dá),需要進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)與鑒定,D正確。
分子,具有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn),進(jìn)入受體細(xì)胞后能自主復(fù)制,具有標(biāo) 【當(dāng)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(dòng)子(或啟動(dòng)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(xì)胞中表
6.(1)溶解CTAB與核酸復(fù)合物 CTAB (2)冷凍后的細(xì)胞易破碎 達(dá),所以可以在肝細(xì)胞中提取 mRNA,反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相應(yīng)cDNA,再通過(guò)
(3)2mol/L的NaCl RNA ② 體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇 解析:(1)根 PCR擴(kuò)增;(2)為了使α1 抗胰蛋白酶基因在乳腺細(xì)胞中表達(dá),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(dòng)子等調(diào)控組件重組,構(gòu)建基因表達(dá)載體,然后通過(guò)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?jǐn)?shù)為75%的乙醇洗滌可去除CTAB”,所以步 再進(jìn)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(xì)胞團(tuán)進(jìn)一步發(fā)育。
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【課后鞏固】 受體細(xì)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(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí),常先用Ca2+處理大腸桿菌,使較多的細(xì)胞成
1.B 2.A 3.C 4.C 5.AC 為感受態(tài)細(xì)胞以利于表達(dá)載體的進(jìn)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(dá)載體的構(gòu)建 將目的基因?qū)?br/>板(A基因) (3)基因表達(dá)載體 解析:(1)利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的 受體細(xì)胞 目的基因的檢測(cè)與鑒定 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞
過(guò)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(xì)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(biāo)蛋白質(zhì)的氨基酸 基因是否插入了受體細(xì)胞的染色體DNA上 DNA分子雜交技術(shù) 解析:本
序列,推測(cè)相應(yīng)的 mRNA序列,然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,推測(cè) DNA 題以抗蟲棉的培養(yǎng)為背景,考查了運(yùn)

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