基因工程與克隆技術(shù)講義答案

#外植辰>?4t技術(shù)名植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)懸浮細(xì)胞培養(yǎng)外植體脫分化成愈傷組織（薄壁細(xì)胞），再分化為植株ft1.rinwU.*!轉(zhuǎn)基因

外植辰>?4t技術(shù)名植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞培養(yǎng)懸浮細(xì)胞培養(yǎng)外植體脫分化成愈傷組織（薄壁細(xì)胞），再分化為植株ft1.rinwU.*!轉(zhuǎn)基因

技術(shù)植物體

細(xì)胞雜交

花藥離

體培養(yǎng)利用全能性誘導(dǎo)為完整植株，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，定向改造植物的性狀利用全能性誘導(dǎo)為完整植株，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙進行單倍體克隆，獲得單倍體植株外補審（羊內(nèi)型mN）rsss（1）外植體c來自同種植株，植株C中的細(xì)胞，全能性表達(dá)程度（填“相同”或“可能不同”）。（2）途徑②和③需要用到和（填培養(yǎng)基的物理性質(zhì)）兩種培養(yǎng)基。將含B1的試管放在搖床上,通過培養(yǎng)可以分散成單細(xì)胞。（3）外植體c脫去細(xì)胞壁過程中需要加入適宜濃度的（A?甘露醇B.鹽酸C.蒸餾水D.氯化鈉）以保持一定的滲透壓。原生質(zhì)體培養(yǎng)成功標(biāo)志著技術(shù)又向前邁進了一步。（4）通過大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系,可以實現(xiàn)能產(chǎn)生重要（如某些中藥）的細(xì)胞的大量克隆和產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)。解析：（1）外植體a、b、c來自同種植株，由于不同細(xì)胞的分化程度不同，因此植株C中的細(xì)胞全能性表達(dá)程度可能不同。（2）途徑②中用到搖床，因此需要用液體培養(yǎng)基，而途徑③需要用到固體（或半固體）培養(yǎng)基。將含B1的試管放在搖床上，通過液體懸浮培養(yǎng)可以分散成單細(xì)胞。（3）外植體c脫去細(xì)胞壁過程中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓。原生質(zhì)體培養(yǎng)成功標(biāo)志著植物細(xì)胞工程技術(shù)又向前邁進了一步。（4）通過大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系，可以實現(xiàn)能產(chǎn)生重要次生代謝產(chǎn)物（如某些中藥）的細(xì)胞的大量克隆和產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)。答案：（1）可能不同（2）液體培養(yǎng)基固體（或半固體）培養(yǎng)基液體懸?。?）A植物細(xì)胞工程（4）次牛代謝產(chǎn)物|備考提升|植物克隆涉及的技術(shù)比較

具體應(yīng)用由愈傷組織獲得大量單細(xì)胞，培育特定細(xì)胞系，實現(xiàn)能產(chǎn)生重要次生代謝產(chǎn)物（如某些中藥）的細(xì)胞的大量克隆和產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)愈傷組織在搖床上分散成單個細(xì)胞，再發(fā)育成胚狀體，形成植株

利用纖維素酶和果膠酶分解細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體，用適當(dāng)方法進行原生質(zhì)體培養(yǎng),獲得新植株,

具體圖示如下：原生質(zhì)體培養(yǎng)【熱點變式】通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)入法培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物的過程如圖（圖中①?④表示相應(yīng)操作過程）。請回答:隠尸躋「嚙廳Ti質(zhì)粒孫云閑植物臨胞恵現(xiàn)裁性狀的粗株（1）將外源遺傳物質(zhì)與受體植物細(xì)胞（包括原生質(zhì)體受體）遺傳物質(zhì)重新組合，除了轉(zhuǎn)基因技術(shù)外，還有等方法，這些方法解決了傳統(tǒng)育種方法存在的的缺陷。植物原生質(zhì)體的獲取可以在較高滲透壓環(huán)境下，用.酶處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞壁。（2）如果構(gòu)建重組細(xì)胞的目的是為了獲取重要的次生代謝產(chǎn)物（如某些中藥），可以通過大量培養(yǎng)特定來達(dá)成目的。（3）如果農(nóng)桿菌侵染對象為某植物葉片，將被侵染的葉片除菌后進行培養(yǎng)，最終得到轉(zhuǎn)基因植物。下列敘述中正確的是。愈傷組織在合適條件下經(jīng)脫分化形成再生植株再生的芽在細(xì)胞分裂素含量較高的培養(yǎng)基上生根葉片在含合適濃度生長素的培養(yǎng)基上經(jīng)再分化形成愈傷組織愈傷組織在細(xì)胞分裂素和生長素配比較高的培養(yǎng)基上形成芽

解析：(1)將外源遺傳物質(zhì)與受體植物細(xì)胞(包括原生質(zhì)體受體)遺傳物質(zhì)重新組合，除了轉(zhuǎn)基因技術(shù)外，還有細(xì)胞融合或顯微注射等方法,這些方法解決了傳統(tǒng)育種方法存在的遠(yuǎn)緣親本難以雜交(或生殖隔離)的缺陷。植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據(jù)酶的專一性原理去除植物細(xì)胞壁應(yīng)該用纖維素酶和果膠酶。(2)如果構(gòu)建重組細(xì)胞的目的是為了獲取重要的次生代謝產(chǎn)物(如某些中藥)，可以通過大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系來達(dá)成目的。(3)愈傷組織在合適條件下經(jīng)再分化形成再生植株;再生的芽在細(xì)胞分裂素含量較高的培養(yǎng)基上發(fā)芽，在生長素含量較高的培養(yǎng)基上生根;葉片在含合適濃度生長素的培養(yǎng)基上經(jīng)脫分化形成愈傷組織;愈傷組織在細(xì)胞分裂素和生長素配比較高的培養(yǎng)基上形成芽。答案：(1)細(xì)胞融合或顯微注射遠(yuǎn)緣親本難以雜交(或生殖隔離)纖維素酶和果膠(2)細(xì)胞系(3)D考向2動物細(xì)胞和組織培養(yǎng)【例2】如圖為動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線(圖中B,E兩點表示經(jīng)篩選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng))，請據(jù)圖回答下列問題：70-/50培養(yǎng)過程OB段的培養(yǎng)稱為培養(yǎng),AB段可能發(fā)生了現(xiàn)象，使增殖速率減緩，用酶可使組織細(xì)胞分散開來，分裝到多個卡氏瓶中進行培養(yǎng)。B點的細(xì)胞群體稱為oB點時篩選出一個細(xì)胞，通單獨培養(yǎng)使之繁衍成一個新的細(xì)胞群體，該細(xì)胞群體稱為E點后的細(xì)胞大多數(shù)具有核型，從而可連續(xù)傳代。解析：(1)人們通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，分瓶后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)；當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，即會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，用胰蛋白酶可使組織細(xì)胞分散開來。細(xì)胞系指原代細(xì)胞培養(yǎng)物經(jīng)首次傳代成功后所繁殖的細(xì)胞群體。從一個經(jīng)過生物學(xué)鑒定的細(xì)胞系用單細(xì)胞分離培養(yǎng)或通過篩選的方法，由單細(xì)胞增殖形成的細(xì)胞群，稱細(xì)胞株。已獲無限繁殖能力能持續(xù)生存的細(xì)胞系，稱連續(xù)細(xì)胞系或無限細(xì)胞系，無限細(xì)胞系大多已發(fā)生異倍化，具異倍體核型。答案：(1)原代接觸抑制胰蛋白傳代細(xì)胞系克隆培養(yǎng)法細(xì)胞株異倍體考向3動物的細(xì)胞融合技術(shù)及其應(yīng)用【例3】(2018?紹興9月模擬)回答與動物克隆有關(guān)的問題：廣義的動物組織培養(yǎng)包括和器官培養(yǎng)，器官培養(yǎng)是指.、器官的一部分或整個器官在體外和人工控制的條件下得以保存、生長。細(xì)胞融合是細(xì)胞工程的主要技術(shù)手段之一，其中電融合技術(shù)的原理是在低壓交流電場中；而細(xì)胞雜交是的細(xì)胞間的融合。單克隆抗體的制備中，往往在經(jīng)過免疫的動物的(器官)中獲得能產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞,經(jīng)融合和篩選再培養(yǎng)，其培養(yǎng)的基本要求是—若想通過基因工程制備大量的單一抗體，下列方法可行的是()將抗體基因直接導(dǎo)入小鼠骨髓瘤細(xì)胞將含有抗體基因的重組DNA分子導(dǎo)入小鼠骨髓瘤細(xì)胞將含有抗體基因的重組DNA分子導(dǎo)入人的漿細(xì)胞將含有調(diào)控抗體產(chǎn)生基因的重組DNA分子導(dǎo)入人的漿細(xì)胞解析：(1)廣義的動物組織培養(yǎng)包括細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng)，器官培養(yǎng)是指器官的原基、器官的一部分或整個器官在體外和人工控制的條件下得以保存和生長。(2)細(xì)胞融合可以在基因型相同也可以在基因型不同的細(xì)胞間進行，而細(xì)胞雜交是基因型不同的細(xì)胞間的融合。電融合技術(shù)的原理是在低壓交流電場中擊穿質(zhì)膜脂雙層，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)融通。(3)單克隆抗體的制備中，從經(jīng)過免疫的動物的脾臟中獲得能產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞，與無限傳代的骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)過篩選、克隆培養(yǎng)，獲得來自單一細(xì)胞的既能產(chǎn)生特異抗體、又能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞克隆。(4)若要通過基因工程制備大量的單一抗體，可將含有抗體基因的重組DNA分子導(dǎo)入小鼠骨髓瘤細(xì)胞中。答案：(1)細(xì)胞培養(yǎng)、組織培養(yǎng)器官的原基擊穿質(zhì)膜脂雙層，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)融通不同基因型脾臟獲得既能產(chǎn)生特定抗體又能無限增殖的單個細(xì)胞(4)B考向4細(xì)胞核移植和動物的克隆繁殖【例4】(2018?嘉興9月基礎(chǔ)測試)回答與動物克隆有關(guān)的問題：克隆培養(yǎng)法的基本要求是所建立的克隆必須來源于，以下不屬于提高克隆成功率的是(A.添加血清持續(xù)通入氧氣C.使用CO/咅養(yǎng)箱D.胰島素刺激)?？寺【d羊的誕生證明的體細(xì)胞還能恢復(fù)到類似

時期的功能，同時在胚胎和個體發(fā)育中(3)時期的功能，同時在胚胎和個體發(fā)育中(3)人一鼠雜交細(xì)胞通常會丟失人的染色體,因此,—(填“能”或“不能”)利用該細(xì)胞雜交技術(shù)對鼠的基因進行定位。通過雜交瘤技術(shù)制備的單抗可以作為與抗原發(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。解析：(1)克隆培養(yǎng)法的最基本要求是保證所建立的克隆來自于單個細(xì)胞。提高細(xì)胞克隆形成率的措施有:選擇適宜的培養(yǎng)基、添加血清、滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長、激素(胰島素)刺激、使用二氧化碳培養(yǎng)箱等。(2)克隆綿羊的誕生證明高度分化的體細(xì)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(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的作用。(3)人—鼠雜交細(xì)胞通常會丟失人的染色體,因此,可以利用該技術(shù)對人的基因進行定位。通過雜交瘤技術(shù)制備的單抗可以作為特異性探針與抗原發(fā)生反應(yīng),用于研究抗原蛋白的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞學(xué)分布及其功能。答案:(1)單個細(xì)胞B(2)高度分化受精卵細(xì)胞質(zhì)(3)不能特異性探針【熱點變式】(2018?浙江質(zhì)檢)回答與基因工程和動物克隆有關(guān)的問題：FtsZ是病原菌中引導(dǎo)細(xì)胞分裂的蛋白質(zhì)。靶向FtsZ蛋白的抑制劑可有效抑制細(xì)菌的分裂。(1)持續(xù)用抗生素殺滅病原菌，易產(chǎn)生，但使用FtsZ蛋白抑制劑不易產(chǎn)生，原因是FtsZ蛋基因未曼帶的廂母幼施白(2)為減少家畜養(yǎng)殖過程中抗生素的使用，科學(xué)家合成了可抑制FtsZ蛋白合成的sula蛋白基因，并通過下列方法培育出轉(zhuǎn)sula基因奶牛?；蛭绰鼛У膸赣资俑鶕?jù)sula蛋白中氨基酸序列化學(xué)合成了多個目的基因，則這些目的基因的堿基序列及控制的性狀是(A.一種、相同性狀B.一種、不同性狀C.多種、相同性狀D.多種、不同性狀)。未受精的卵母細(xì)胞去除細(xì)胞核時常用的物理方法是一。核移植時需借助精密的顯微操作儀和高效率的法，得到重組細(xì)胞。重組細(xì)胞培養(yǎng)至胚胎過程中,(填“需要”或“不需要”)在培養(yǎng)基中添加飼養(yǎng)層。為提高胚胎的利用率，可對所得胚胎進行。解析：(1)持續(xù)使用抗生素,會因選擇作用，造成細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性。FtsZ是細(xì)菌正常分離合成的一類蛋白質(zhì)，使用該蛋白質(zhì)抑制劑不會造成細(xì)菌抗藥性。(2)①由于密碼子具有簡并性，因此通過氨基酸序列逆推DNA序列,可得到多種基因序列，但是各種基因表達(dá)的蛋白質(zhì)序列相同。②克隆操作時，未受精卵母細(xì)胞去除細(xì)胞核常用的方法是紫外線照射破壞細(xì)胞核，進行核移植時需要借助精密顯微操作儀和高效率的細(xì)胞融合法,獲得重組細(xì)胞。③飼養(yǎng)層抑制細(xì)胞分化，胚胎培養(yǎng)過程中,不需要加入飼養(yǎng)層。為提高胚胎的利用率，可對胚胎進行胚胎分割。答案：(1)耐藥性是細(xì)菌正常分裂必須合成的蛋白質(zhì)(2)①C②紫外線(照射)處理細(xì)胞融合(或電脈沖細(xì)胞融合)③不需要胚胎分割考向5植物克隆與動物克隆綜合分析【例5】(2018?浙江9月聯(lián)考)回答與植物克隆和動物克隆有關(guān)的問題：(1)植物組織培養(yǎng):將經(jīng)過的植物組織塊，放在半固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，獲得一團的薄壁細(xì)胞組成的愈傷組織，再以適當(dāng)配比的營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)再生出新植株。培養(yǎng)過程中不同植物細(xì)胞全能性表達(dá)程度有很大的不同，是因為不同植物之間存在動物細(xì)胞培養(yǎng):首先用胰酶消化動物組織中的和細(xì)胞外的其他成分，獲得，制成細(xì)胞懸浮液;然后在人工控制的條件下培養(yǎng)，由于細(xì)胞之間的相互依存,培養(yǎng)的細(xì)胞也會像在體內(nèi)一樣呈現(xiàn)一定的—下列關(guān)于植物克隆和動物克隆的敘述，正確的是()離體的植物組織或器官都必須通過脫分化才能形成愈傷組織植物組織培養(yǎng)過程中都會形成細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而細(xì)胞核大的胚性細(xì)胞在動物細(xì)胞培養(yǎng)時，培養(yǎng)保持接觸抑制的細(xì)胞在卡氏瓶上可形成多層細(xì)胞同屬于一個細(xì)胞系的細(xì)胞群，由于來自一個共同的祖細(xì)胞，所以稱為純系解析:(1)進行植物組織培養(yǎng)，需要先對待培養(yǎng)的組織塊進行消毒處理，以殺滅病菌。進行植物組織培養(yǎng)，經(jīng)脫分化會得到一團相對未分化的愈傷組織，配以適當(dāng)?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑，可誘導(dǎo)產(chǎn)生新植株。植物組培時，由于不同植株