聚合酶链式反应(PCR)是生物学家在实验室以少量样品制备大量DNA的生化技术,反应系统中包括微量样品基因、DNA聚合酶、引物、4种脱氧核甘酸等。反应中新合成的DNA又可以作为下一轮循环反应的模板,其过程如图所示:
(1)为什么通过此反应产生的DNA与样品完全一样?
(2)每次此循环反应完成时产生两分子DNA,如果该DNA样品有1000个脱氧核苷酸,已知它的一条单链上碱基A:G:T:C:1:2:3:4,则五次循环后将产生多少个___________ DNA,需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是_________个。
(3)指出此过程与转录过程除产物、碱基互补配对原则以外的三个不同点:
①____________________________________________________________________;
②___________________________________________________________________;
③___________________________________________________________________ 。
如图所示为动物细胞培养过程中,动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养),据图回答问题。
(1)OA段的培养称为培养,AB段可能发生了现象,需要用
酶处理使组织细胞分散开来。
(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中,就细胞增殖、分化来说,动植物细胞都要进行,不同的是植物细胞还要进行。
(3)为制备单克隆抗体,需将注射到小鼠体内,以此获取细胞,同时可选取图中点以后的细胞与该细胞融合形成杂交细胞,所选取的细胞,其细胞膜上的比正常细胞显著减少。
(4)在制备单克隆抗体的过程中,需要经过两次筛选,第一次是诱导融合之后筛选出细胞,第二次是筛选出细胞。
2011年11月,武汉大学利用细菌将人的血清白蛋白基因导入水稻体内,借助水稻合成了人的血清白蛋白,这种蛋白质和人体自然产生的这类物质是完全一致的,这一成果轰动了全世界。结合图示回答转基因水稻培育过程的相关问题。
(1)限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是-C↓AATTC-和-G↓AATTC-。为保证重组质粒表达载体的准确构建,应如何选择合适的酶进行切割和重组?
。
(2)②过程常用的细菌是。
(3)③经历的生理过程主要有和两个阶段。培育出转基因水稻完整个体所依据的生物学原理是。
(4)基因工程的最后步骤是目的基因的检测与鉴定,在此步骤可对培育的植物进行分子水平的检测,可检测的物质有、、。
大肠杆菌是基因工程常用的受体菌。它既可生活在人和动物肠道内,又可随粪便排出污染环境,因而常用作饮水和食物(或药物)的卫生学标准(国家规定,每升饮用水中大肠杆菌数不应超过3个)。请回答下列与大肠杆菌有关的问题:
(1)从生态系统的成分上看,大肠杆菌属于________;从生存环境分析推测,它的新陈代谢类型应该是________。
(2)某研究性学习小组对本校自来水进行了检测。一同学用无菌吸管吸取1 mL水样至盛有________ mL无菌水的试管中,得到101倍稀释的样品;依次稀释,得到102、103倍稀释的样品;把每种稀释度的样品分别接种到3个平板培养基上培养,最后统计菌落数。若3种稀释度的平均菌落数分别为402、30、2,应以_______倍稀释的样品来计算水样中的菌体数;若接种量均为0.1 mL,则该水样中大肠杆菌超标_______万倍。
(3)下表是某公司研发的一种培养大肠杆菌菌群的培养基配方。
成分 |
蛋白胨 |
乳糖 |
蔗糖 |
K2HPO4P |
显色剂 |
琼脂 |
含量 |
10.0 g |
5.0 g |
5.0 g |
2.0 g |
0.2 g |
12.0 g |
将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL。根据用途划分该培养基属于________(选择/鉴别)培养基。该培养基中的碳源是________。
(4)培养大肠杆菌时,常用的接种方法是平板划线法和______________。为防止杂菌污染需要对培养基和培养皿进行____________。
(5)以下微生物发酵生产特定产物时,所利用主要微生物的细胞结构与大肠杆菌相同的是________(双选)。
A.制作果酒 B.由果酒制作果醋 C.制作泡菜D.制作腐乳
(6)利用培养基不仅可以分离培养微生物,也可以进行植物组织培养。与微生物培养明显不同的是,用于组织培养的培养基中还需要加入________。
动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。
(1) 在培养过程中必须保证小鼠肝脏细胞所需的各种适宜培养条件,其中,培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长,但要注意选择抗生素的,以保证抗生素对肝脏无害。
(2)有机物X有毒性,可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具,探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。
材料用具:肝脏小块,外周血淋巴细胞,淋巴细胞培养液,植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂);显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,滴管;吉姆萨染液(使染色体着色),有机物X溶液等。
实验过程:
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞,取4等份,备用。
②利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置,按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
|
步骤一:加入肝脏培养液 |
√ |
√ |
√ |
√ |
步骤二:加入有机物X溶液 |
√ |
√ |
||
步骤三:放置肝脏小块 |
√ |
上表中还需进行的操作是。
③培养一段时间后,取4组装置中的等量培养液,分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。
④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察,并对比分析。若丙组淋巴细胞出现异常,而甲组的淋巴细胞正常,则说明。
利用基因型为AaBb的二倍体水稻(2N=24)的花药通过无菌操作接入试管后,在一定条件下形成试管苗(如图所示),根据图示回答有关问题:
(1)愈伤组织是花粉细胞经过程后形成的不规则的细胞团,愈伤组织形成过程中,培养基中除必须含有所需营养物质以外,要促进花粉细胞分裂生长,培养基中还应含有和两类激素。
(2)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根,再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予适宜,以保证分化出的叶绿体能利用光能制造有机物,供试管苗生长发育。
(3)理论上培育成的所有试管苗共有种基因型,一株试管苗的某叶肉细胞的一个细胞核中含条脱氧核糖核苷酸链。
(4)培育出的试管苗需要经过,才能成为可育的水稻植株。