通常需要加入________等天然成分。工程细胞在生长过程中有______________________ __________________现象,需要定期使用________酶处理,以便于分瓶继续培养,在培养过程中,定期收集培养液,分离纯化即可得到所需产品。
(4)由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔,培养较难,成本较高,近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”,从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品。在这种技术中,构建表达载体时需要将S基因与____________________等调控组件重组在一起,并将表达载体通过__________的方式,导入哺乳动物的________(填细胞名称)。
(5)人的肠道具有独立的黏膜免疫系统,这使得口服疫苗成为可能,但有效的口服疫苗必须要在到达肠道的过程中躲避胃酸和蛋白酶的降解,否则就会失效。如果要生产口服的乙肝疫苗,理想的受体是植物细胞,理由是________________________________。可食的转基因的植物疫苗的优点有(至少答出两点):___________________________________。 答案 (1)目的基因 (2)同种限制酶 DNA连接酶 3 启动子、终止子、标记基因 (3)动物血清 贴壁生长和接触抑制 胰蛋白 (4)乳腺蛋白基因的启动子 显微注射 受精卵 (5)植物细胞有细胞壁,可以使细胞中的疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解 生产简单、成本低廉,容易大量生产制造;直接口服、使用简便,便于推广;运输方便,贮存简单(其他合理答案也可)
解析 (1)S基因为目的基因。(2)用同种限制酶切割S基因和载体会使它们产生相同的黏性末端,用DNA连接酶连接时会出现目的基因-载体、目的基因-目的基因、载体-载体3种两两连接产物;基因表达载体应含有目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构。(3)动物细胞培养液中需加入动物血清,动物细胞培养时,会出现贴壁生长和接触抑制现象,需要用胰蛋白酶定期处理。(4)为保证目的基因表达,需将目的基因和启动子、终止子等调控组件重组在一起,常用显微注射法把基因表达载体注射到动物受精卵中。(5)因植物细胞有细胞壁,可以使疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解;可食的转基因植物疫苗具备可以直接口服、使用简便、便于推广,运输方便、贮存简单等优点。
8. 矮牵牛是观赏花卉,生产上常用组织培养繁殖,下表是在不同条件下矮牵牛不同部位组
织培养的结果。请结合实验结果和有关知识回答下列问题。 外植体 浓度/mg·L1 -6-BA 2 一周后 1月后 丛芽 大量 不定根 无 NAA 0.2 愈伤组织 40天后 大量无根试管苗 少量试管苗 大量不定根 叶 0.5 0.2 愈伤组织 少量 少量 0 0.2 愈伤组织 无 大量 17
0 茎尖 2 0 0.2 愈伤组织 愈伤组织 外植体膨大 无 大量 无 无 死亡 大量无根试管苗 大量丛芽 茎段 2 0.2 愈伤组织 (1)培养基接种前需要对外植体进行________处理,培养基进行________处理,以防止污染。
(2)从表中结果可知,选择________作外植体,6-BA浓度为________,NAA浓度为________时可以获得大量的无根试管苗。
(3)培养基中,6-BA属于____________类生长调节剂,NAA属于________类生长调节剂。无根试管苗在移栽前需要诱导生根,诱导生根的培养基中一般不加入________(填“6-BA”或“NAA”),并且需要降低培养基中________浓度,以便提高试管苗的自养能力。
答案 (1)消毒 灭菌 (2)叶或茎尖 2 mg·L1 0.2 mg·L1 (3)细胞分裂素 生长素
-
-
6-BA 蔗糖
解析 为了防止在培养过程中杂菌的污染,需对外植体进行消毒处理,对培养基进行灭菌处理。由表中信息知,选择叶或茎尖作外植体,6-BA浓度为2 mg·L1,NAA浓度
-
为0.2 mg·L
-1
时,可以获得大量无根试管苗,结合植物组织培养技术可知,6-BA属于
细胞分裂素类生长调节剂,NAA属于生长素类生长调节剂。诱导生根的培养基中一般不加入6-BA,为提高试管苗的自养能力,需降低蔗糖浓度,降低试管苗对蔗糖的依赖性。 9.2007年诺贝尔生理学或医学奖分别授予美国人马里奥·卡佩基、奥利弗·史密斯和英国人马丁·埃文斯。3位科学家的获奖原因是其研究为“基因靶向”技术的发展奠定了基础。所谓“基因靶向”技术(人们大都称之为基因“敲除”技术)是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。借助这一从上世纪80年代发展起来的技术,人们得以按照预先设计的方式对生物遗传信息进行精细改造。有了“基因靶向”这一高精度瞄准镜,科学家就可以精确瞄准任何一个基因,使其失去活性,进而研究该基因的功能。请回答下列问题:
(1)“敲除”一种基因需要分两步来完成:第一步是利用化学“剪刀”,例如用某种酶切除哺乳动物染色体中有某种功能的基因。第二步是用修改过的基因取代原有基因。这里的“某种酶”应该是_____________酶。用修改过的基因取代原有基因时还需要________酶。 (2)假如要“敲除”小鼠的胰岛素基因,请设计出实验步骤:
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 给出一种检验胰岛素基因是否被“敲除”的方法:____________________________
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________________________________________________________________________。 (3)利用细胞工程也可获得可供老鼠移植之用的“敲除排斥基因”的老鼠,其过程大致如下图所示:
①促进卵细胞融合最常用的试剂是___________________________________________。 ②重组细胞培养成胚胎的过程所用的培养基,从物理性质上看属于__________________,培养基中至少要加入水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、促生长因子、微量元素和________等物质,同时要创造适宜温度、pH和无菌条件,其中需要无菌环境的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)限制性核酸内切 DNA连接
(2)用限制性核酸内切酶切除小鼠胚胎干细胞中的胰岛素基因,用修改过的基因取代胰岛素基因 用胰岛素基因探针检验胰岛素基因是否被“敲除”
(3)①灭活的病毒或聚乙二醇 ②液体培养基 动物血清 细菌等微生物生长繁殖快,消耗营养物质多,同时产生有害代谢产物,毒害动物细胞
解析 (1)限制性核酸内切酶是基因“剪刀”,DNA连接酶是基因“针线”。(2)“敲除”一种基因需要分两步来完成:第一步是利用限制性核酸内切酶切除哺乳动物染色体中有某种功能的基因。第二步是用修改过的基因取代原有基因。基因探针可检验目的基因。(3)灭活的病毒或聚乙二醇是动物细胞融合最常用的试剂。动物细胞培养基的成分有水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、动物血清等,需在无菌条件下进行。
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