1、第10单元 生物技术与工程,-2-,1.果酒、果醋、腐乳、泡菜制作中所用菌种及控制条件的比较,-3-,2.培养基根据物理性质,分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基。根据培养基的化学成分,分为合成培养基、天然培养基。根据培养基的用途,分为选择培养基、鉴别培养基等。如在菌种筛选时,通常就要用选择培养基。 3.无菌技术主要是为了防止外来杂菌的污染,主要方法是消毒(较为温和的物理或化学方法)和灭菌(灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌)。 4.平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作,将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。每次划线之前都需要灼烧接种环灭菌。灼烧接种环之后,要冷却后才能
2、伸入菌液,以免温度太高杀死菌种。每次划线从上一次划线末端开始,但划线时最后一区域不要与第一区域相连。划线用力大小要适当,防止 用力过大将培养基划破。,-4-,5.稀释涂布平板法是先将菌液进行一系列浓度梯度稀释后涂布平板,在稀释度足够高的菌液里,聚集在一起的微生物将被分散到培养基的表面,从而在培养基表面形成单个菌落。 6.土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 (1)筛选菌株:利用选择培养基。(2)计数方法:稀释涂布平板法、显微镜计数法。(3)实验过程:土壤取样样品的稀释微生物的培养与观察。(4)鉴定方法:尿素为唯一氮源的培养基(含酚红指示剂)接种细菌。若指示剂变红,则初步鉴定该种细菌能够分解尿素。,
3、-5-,7.DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和 载体。 8.限制性核酸内切酶主要从原核生物中提取,具有专一性,它能使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 9.基因工程的基本操作程序:目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定。 10.获取目的基因的方法有从基因文库中获取,利用PCR技术扩增和人工合成法。 11.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 12.导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。 13.导入动物细胞的方法是显微注射法,常用的受体细胞是受精卵。 14.蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成
4、对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质。,-6-,16.植物体细胞杂交技术中用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,诱导细胞融合的方法有离心、振动、电激等物理方法和聚乙二醇等化学方法。 17.动物细胞工程常用的技术手段:动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。 18.动物细胞培养过程:取动物组织块分散组织细胞(用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理)配制细胞悬液原代培养传代培养。,-7-,19.动物体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。 20.动物细胞融合技术中常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、 灭活的
5、病毒和电激等。 21.杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生某种特异性抗体(单克隆抗体)。 22.胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。 23.受精是指精子与卵子结合形成合子的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段。防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和 卵细胞膜反应。,-8-,24.卵裂期的特点是细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。 25.早期发育的胚胎分为桑椹胚、囊胚和原肠胚3个阶段。 26.哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能及受精等主要步骤。 27.
6、培养哺乳动物早期胚胎的培养液成分:无机盐、有机物、 维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清、血浆等物质。 28.胚胎移植不属于生殖方式,仅属于一种技术,可用于有性和无性生殖产生的胚胎的移植。 29.胚胎移植的意义是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 30.对囊胚进行分割时要注意将内细胞团均等分割。,-9-,31.哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或 原始性腺中分离出来的一类细胞,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性。 32.基因身份证是把个人的致病基因和易感基因检测出来,记录在磁卡上,做成个人基因身份证。 33.生物武器的种类包括致病
7、菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等。,-10-,1.用选择培养基选择微生物的方法 (1)在培养基中加入某种化学物质。例如,加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以分离出金黄色葡萄球菌。(这里的“加入”是在主要营养成分完整的基础上加入。) (2)改变培养基中的营养成分。例如,缺乏氮源时可以分离出固氮微生物;石油作为唯一碳源时,可以分离出能分解石油的微生物。 (3)改变微生物的培养条件。例如,将培养基放在高温环境下培养,可以分离出耐高温的微生物。,-11-,2.分解尿素的细菌的分离与计数 (1)统计的菌落往往比活菌的实际数目低,因为当两个或多个活菌连在一起时,平板上观察到的
8、只是一个菌落。因此,统计结果一般用菌落数表示而不用活菌数来表示。 (2)在同一稀释度下,至少对3个平板进行计数,然后求出平均值,并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目。如果某个平板的菌落数与其他差别甚远,说明该平板操作过程中出现失误,应舍弃。,-12-,3.基因工程中的工具 (1)限制酶是一类酶,而不是一种酶。 (2)限制酶的本质为蛋白质,其作用的发挥需要适宜的理化条件,高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时通常要求用同一种限制酶,目的是产生相同的黏性末端。 (4)将一个基因从DNA分子上切割下来,需要切割两处,同时产生四个黏性末端。 (5)不同DNA分子用同
9、一种限制酶切割,产生的黏性末端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同。 (6)限制酶切割质粒时,切割位点应位于标记基因之外,不能破坏标记基因,以便进行检测。,-13-,(7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子,能将目的基因导入受体细胞内;膜载体是蛋白质,与细胞膜的通透性有关。 (8)基因工程中有三种工具,但工具酶只有两种。,-14-,4.基因工程的操作过程 (1)基因表达需要启动子与终止子的调控,所以目的基因应插入启动子与终止子之间的部位。 (2)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。转化的
10、实质是目的基因整合到受体细胞基因组中。 (3)标记基因的作用筛选、检测目的基因是否导入受体细胞,常见的有抗生素抗性基因、发光基因(表达产物为带颜色的物质)等。 (4)受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物(大肠杆菌、酵母菌)细胞等。要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核生物酵母菌(需内质网、高尔基体的加工、分泌);一般不用支原体,原因是它营寄生生活;一定不能用哺乳动物成熟的红细胞,原因是它无细胞核,不能合成蛋白质。,-15-,5.与植物细胞工程相关的易错易混点 (1)植物体细胞杂交和有性杂交的区别 植物体细胞杂交:若两个不同品种的植物细胞A、B
11、进行融合,A含有2m条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb,B含有2n条染色体,2个染色体组,基因型为ccDd,则新植株应为四倍体,其体细胞中染色体数为(2m+2n),基因型为AabbccDd。从中不难看出,体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞,不管是染色体数、基因型还是染色体组都采用直接相加的方法。 植物有性杂交的结果:子代细胞中染色体数为(m+n),基因型为AbcD、abcD、Abcd或abcd,即先减半再相加。 有性生殖过程中基因的遗传符合孟德尔遗传规律,而植物体细胞杂交过程中基因的遗传不符合孟德尔遗传规律。 (2)利用植物组织培养生产细胞产物时,有时只需将外植体培养到愈伤组织阶段,从愈
12、伤组织中获取产物。,-16-,6.动物细胞融合与单克隆抗体 (1)灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力,但是并不破坏这些病原体的抗原结构。 (2)除了受到注射的抗原的刺激,小鼠在生活过程中还可能受到其他抗原的刺激,因此从小鼠体内取出的多个B淋巴细胞可能产生多种不同抗体,所以进行第二次筛选是非常必要的。 (3)单克隆抗体制备过程中,进行了多次动物细胞培养的操作,说明动物细胞培养是动物细胞工程的基础。,-17-,1.条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸。( ) 2.醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。( ) 3.酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。( )
13、4.在制作果酒、果醋时,适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖。 ( ) 5.在果酒发酵后期,拧松瓶盖的间隔时间可适当延长。( ) 6.在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,需向发酵装置中通入空气。( ) 7.果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵。( ) 8.在果酒自然发酵中,需人工添加酵母菌。( ) 9.红葡萄酒中的红色是红葡萄皮中的色素进入发酵液产生的。( ) 10.变酸的酒表面的菌膜是酵母菌大量繁殖形成的。( ),-18-,11.在葡萄酒制作中,采摘的葡萄应反复冲洗,且要先除枝梗再冲洗。( ) 12.乳酸菌只能进行无氧呼吸,且呼吸类型与人体细胞的无氧呼吸类型相同。( ) 13.制作泡菜配制盐水
14、时,盐与水的质量比为41。( ) 14.制备泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用。( ) 15.影响泡菜腌制的因素包括时间、温度和食盐的用量等。( ) 16.发酵过程中坛沿注满水有利于泡菜的无氧发酵。( ) 17.泡菜的制作前期需要通入氧气,后期应严格保持无氧条件。( ) 18.培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。( ) 19.在配制培养基时,除满足营养需求外,还应考虑pH、O2及微生物对特殊营养物质的需求。( ),-19-,20.培养基分装到培养皿后才能进行灭菌。( ) 21.消毒的原则是既要杀死材料表面的微生物,又要减少消毒剂对细胞的伤害。 ( ) 22.进行无菌操作时,只要是没有生物活性的
15、材料(如培养基、接种环等)都可采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。( ) 23.平板划线法中每一次划线后都要将接种环灼烧。( ) 24.用稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时,只要稀释度足够高,就能在培养基表面形成单个菌落。( ) 25.选择培养基可以鉴定某种微生物的种类。( ) 26.从物理性质的角度看,选择培养基多属于固体培养基。( ) 27.只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。( ),-20-,28.筛选能分解尿素的细菌所利用的培养基中,尿素是唯一的氮源。( ) 29.分解尿素的细菌在分解尿素时,可以将尿素转化为氨,使得培养基的pH降低。 ( ) 30.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂,若指示
16、剂变蓝,则说明筛选到分解尿素的细菌。( ),-21-,31.限制酶只能用于切割目的基因。( ) 32.切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列。( ) 33.DNA连接酶能使两碱基通过氢键连接起来。( ) 34.EcoliDNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端。( ) 35.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。( ) 36.每个重组质粒至少含一个限制酶识别位点。( ) 37.限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。( ) 38.质粒是小型环状DNA分子,是基因工程常用的载体。( ) 39.载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中,使之稳
17、定存在并表达。( ),-22-,40.设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列。( ) 41.用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列。( ) 42.PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶。 ( ) 43.将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada。( ) 44.为培育抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体。( ) 45.把目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。( ),-23-,46.抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达。( ) 47.
18、检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原抗体杂交技术。( ) 48.应用DNA探针技术,可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因是否存在及表达。( ) 49.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株。( ) 50.利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品,如人的血清白蛋白,这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中。( ) 51.由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用。( ),-24-,52.蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质。( ) 53.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作,定向改变分子的结构。( ) 54.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗
19、能体现细胞的全能性。( ) 55.植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。( ) 56.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中,不会发生细胞的增殖和分化。( ) 57.愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的。( ) 58.利用物理法或化学法,可以直接将两个植物细胞进行诱导融合。( ),-25-,59.用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性。( ) 60.再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志。( ) 61.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂,可获得染色体加倍的细胞。( ) 62.经植物组织培养得到的胚状体用人工薄膜包装后可得到人工种子。( ) 63.培养草莓脱毒苗
20、所采用的主要技术是细胞杂交。( ) 64.制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理。( ) 65.肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。( ),-26-,66.在25 的实验条件下可顺利完成大鼠神经细胞的培养。( ) 67.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。( ) 68.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变。( ) 69.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的。( ) 70.动物细胞培养可用于检测有毒物质,植物茎尖培养可用于植物脱除病毒。( ) 71.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育。( ) 72.动物细胞核移植的受体细胞必须是卵
21、细胞。( ) 73.克隆动物的性状与供体动物完全相同。( ),-27-,74.与“多莉”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植。( ) 75.植物原生质体融合与动物细胞融合原理是相同的。( ) 76.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。( ) 77.灭活的病毒能促进动物细胞融合,但不能促进植物细胞融合。( ) 78.小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40条,B淋巴细胞的染色体数为46条,融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为86个。( ) 79.杂交瘤细胞进行体内培养,是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎。( ) 80.B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(仅考虑两两融合
22、的情况)。( ),-28-,81.精子和卵子的发生都是从初情期开始的。( ) 82.卵子形成过程中,减数第一次分裂和减数第二次分裂是连续的。( ) 83.排卵是指卵泡从卵巢中排出。( ) 84.成熟的精子并不具有受精能力,必须获能后才具备受精能力。( ) 85.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大。( ) 86.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加。( ) 87.卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。( ) 88.透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障。( ),-29-,89.在胚胎发育过程中,细胞的分化出现在桑椹胚期。( ) 90.内细胞团将来发育成胎膜
23、和胎盘。( ) 91.从卵巢中采集的卵母细胞不能直接与获能的精子完成受精。( ) 92.在胚胎移植中,对供体母羊要做超数排卵处理,对供、受体要做同期发情处理。( ) 93.胚胎移植技术中对供体和受体母畜都要进行相同激素处理。( ) 94.受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。( ) 95.囊胚的滋养层细胞具有发育的全能性。( ) 96.胚胎分割移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。( ),-30-,97.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低。( ) 98.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。( ) 99.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割。( ) 100.在对囊胚进
24、行分割时,要将滋养层细胞均等分割。( ) 101.胚胎干细胞在体外培养条件下具有增殖而不发生分化的特点。( ) 102.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点。( ) 103.胚胎干细胞在分化诱导因子的作用下可以向不同类型的组织细胞分化。( ) 104.转基因作物被动物食用后,目的基因就会转入动物体细胞中。( ),-31-,105.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性。( ) 106.转入油菜的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中。( ) 107.转入抗虫基因的植物,不会导致昆虫群体抗性基因频率增加。( ) 108.如转基因植物的外源基因来源于自然界,则不会存在安全性问题。( ) 109.中国政府禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。( ) 110.中国反对生物武器,但中国在特殊情况下可以生产生物武器。( ),
