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(jìn)行單倍體克隆，獲得單倍體植株外補(bǔ)審（羊內(nèi)型mN）rsss（1）外植體c來(lái)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(guò)培養(yǎng)可以分散成單細(xì)胞。（3）外植體c脫去細(xì)胞壁過(guò)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(jìn)了一步。（4）通過(guò)大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系,可以實(shí)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(lái)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(guò)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(guò)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(jìn)了一步。（4）通過(guò)大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系，可以實(shí)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(shí)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(gè)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(jìn)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(diǎn)變式】通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)入法培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物的過(guò)程如圖（圖中①?④表示相應(yīng)操作過(guò)程）。請(qǐng)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(guò)大量培養(yǎng)特定來(lái)達(dá)成目的。（3）如果農(nóng)桿菌侵染對(duì)象為某植物葉片，將被侵染的葉片除菌后進(jìn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhuān)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(guò)大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系來(lái)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(zhǎng)素含量較高的培養(yǎng)基上生根;葉片在含合適濃度生長(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)物細(xì)胞和組織培養(yǎng)【例2】如圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線(xiàn)(圖中B,E兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng))，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：70-/50培養(yǎng)過(guò)程O(píng)B段的培養(yǎng)稱(chēng)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(kāi)來(lái)，分裝到多個(gè)卡氏瓶中進(jìn)行培養(yǎng)。B點(diǎn)的細(xì)胞群體稱(chēng)為oB點(diǎn)時(shí)篩選出一個(gè)細(xì)胞，通單獨(dú)培養(yǎng)使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體，該細(xì)胞群體稱(chēng)為E點(diǎn)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(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)稱(chēng)為原代培養(yǎng)，分瓶后的培養(yǎng)稱(chēng)為傳代培養(yǎng)；當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，即會(huì)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(kāi)來(lái)。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(gè)經(jīng)過(guò)生物學(xué)鑒定的細(xì)胞系用單細(xì)胞分離培養(yǎng)或通過(guò)篩選的方法，由單細(xì)胞增殖形成的細(xì)胞群，稱(chēng)細(xì)胞株。已獲無(wú)限繁殖能力能持續(xù)生存的細(xì)胞系，稱(chēng)連續(xù)細(xì)胞系或無(wú)限細(xì)胞系，無(wú)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(dòng)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(dòng)物克隆有關(guān)的問(wèn)題：廣義的動(dòng)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(gè)器官在體外和人工控制的條件下得以保存、生長(zhǎng)。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(chǎng)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(guò)免疫的動(dòng)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(guò)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(dòng)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(gè)器官在體外和人工控制的條件下得以保存和生長(zhǎng)。(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(jìn)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(chǎng)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(guò)免疫的動(dòng)物的脾臟中獲得能產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞，與無(wú)限傳代的骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)過(guò)篩選、克隆培養(yǎng)，獲得來(lái)自單一細(xì)胞的既能產(chǎn)生特異抗體、又能無(wú)限增殖的雜交瘤細(xì)胞克隆。(4)若要通過(guò)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(wú)限增殖的單個(gè)細(xì)胞(4)B考向4細(xì)胞核移植和動(dòng)物的克隆繁殖【例4】(2018?嘉興9月基礎(chǔ)測(cè)試)回答與動(dòng)物克隆有關(guān)的問(wèn)題：克隆培養(yǎng)法的基本要求是所建立的克隆必須來(lái)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(lèi)似

時(shí)期的功能，同時(shí)在胚胎和個(gè)體發(fā)育中(3)時(shí)期的功能，同時(shí)在胚胎和個(gè)體發(fā)育中(3)人一鼠雜交細(xì)胞通常會(huì)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(duì)鼠的基因進(jìn)行定位。通過(guò)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(lái)自于單個(gè)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(zhǎng)、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(lèi)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—鼠雜交細(xì)胞通常會(huì)丟失人的染色體,因此,可以利用該技術(shù)對(duì)人的基因進(jìn)行定位。通過(guò)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(gè)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(diǎn)變式】(2018?浙江質(zhì)檢)回答與基因工程和動(dòng)物克隆有關(guān)的問(wèn)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(guò)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(guò)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(gè)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(shí)常用的物理方法是一。核移植時(shí)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(guò)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(duì)所得胚胎進(jìn)行。解析：(1)持續(xù)使用抗生素,會(huì)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(lèi)蛋白質(zhì)，使用該蛋白質(zhì)抑制劑不會(huì)造成細(xì)菌抗藥性。(2)①由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，因此通過(guò)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(shí)，未受精卵母細(xì)胞去除細(xì)胞核常用的方法是紫外線(xiàn)照射破壞細(xì)胞核，進(jìn)行核移植時(shí)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(guò)程中,不需要加入飼養(yǎng)層。為提高胚胎的利用率，可對(duì)胚胎進(jìn)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(xiàn)(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(dòng)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(dòng)物克隆有關(guān)的問(wèn)題：(1)植物組織培養(yǎng):將經(jīng)過(guò)的植物組織塊，放在半固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，獲得一團(tuán)的薄壁細(xì)胞組成的愈傷組織，再以適當(dāng)配比的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)再生出新植株。培養(yǎng)過(guò)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?yàn)椴煌参镏g存在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng):首先用胰酶消化動(dòng)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(huì)像在體內(nèi)一樣呈現(xiàn)一定的—下列關(guān)于植物克隆和動(dòng)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(guò)脫分化才能形成愈傷組織植物組織培養(yǎng)過(guò)程中都會(huì)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(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，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(gè)細(xì)胞系的細(xì)胞群，由于來(lái)自一個(gè)共同的祖細(xì)胞，所以稱(chēng)為純系解析:(1)進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，需要先對(duì)待培養(yǎng)的組織塊進(jìn)行消毒處理，以殺滅病菌。進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，經(jīng)脫分化會(huì)得到一團(tuán)相對(duì)未分化的愈傷組織，配以適當(dāng)?shù)闹参锷L(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，可誘導(dǎo)產(chǎn)生新植株。植物組培時(shí)，由于不同植株