为获得果胶酶高产菌株,科研人员进行了下列分离、筛选、鉴定工作。
(1)为分离果胶酶产生菌,科研人员配制了下表所示成分的培养基,该表空白处的两种成分是________。制备的培养基常用____________法进行灭菌。
K2HPO4 | MgSO4 | NaNO3 | FeSO4 | 琼脂 |
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0.1g | 0.5g | 3g | 0.01g | 2g | 15g | 加至1L |
(2)科研人员将采集的果园土壤放入无菌水中,震荡混匀,制成悬液。为获得较均匀分布的单菌落,还需要将悬液进行__________,用________法接种于固体培养基上。接种后的培养基______状态放入培养箱。
(3)选择单菌落数目适宜的培养基,加入一定浓度的刚果红溶液(果胶与刚果红结合后显红色),一段时间后洗去培养基表面的刚果红溶液,观察并比较菌落和_________直径的比值,筛选果胶酶高产菌株。
(4)将获得的菌株进行液体培养后,从培养液的___________(填“上清液”或“沉淀物”)获得粗提的果胶酶。将一定量的粗提果胶酶与适量果胶溶液混合,一定时间后测定吸光值来测定酶活性。进行吸光值测定时,需将____________与等量果胶溶液混合,作为实验的对照。
改造生物的性状,在许多领域取得了可喜的成果。下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,请据图分析回答:
⑴图中①一般经________处理可以得到③,在①→③的培养过程中,需向培养液中通入一定量的CO2,其目的是______________________________。
⑵在胚胎发育过程中,囊胚时期的_________将发育成幼体的各种组织。
⑶在基因工程中,②表示_________________;②可用“DNA探针”进行筛选或检测,这里的“DNA探针”是指_______________;如果②的数量太少,常用_________技术来扩增。
⑷图中应用到的胚胎工程领域的生物技术有_________________和____。
人肌红蛋白(Myo)是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一。为制备抗Myo的单克隆抗体,科研人员进行研究。
(1)科研人员以Myo作为抗原免疫小鼠,取小鼠的脾脏细胞与________细胞诱导融合。用________培养基筛选融合细胞,得到杂交瘤细胞。
(2)将得到的杂交瘤细胞接种到多孔培养板上,稀释、培养、再进行________检测并多次重复上述操作,多次重复该过程的目的是筛选获得抗Myo抗体产量大、纯度高的杂交瘤细胞。
(3)双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如下图:
固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体与同一抗原表面的________结合。该检测方法中,酶标抗体的作用是________和________。
(4)研究人员获得三种抗Myo单克隆抗体,分别记为A、B、C。为检测它们之中哪两种适合用于双抗体夹心法,科研人员需要进行________组实验,检测并比较各组实验的________。
制备转基因克隆动物多是以易于核移植的胚胎成纤维细胞(EF)作为核供体。转入人生长激素基因的鼠胚胎成纤维细胞(tEF)不能分泌人生长激素,推测其不具备相应的细胞质条件而影响了基因表达,从而影响了对转基因细胞的筛选。为快速筛选出这类胞,研究者设计了如图所示的大致流程,据此回答问题:
(1)生长激素的化学本质是________,杂合细胞可以分泌人生长激素,说明该细胞具备分泌生长激素的________条件。
(2)这一分泌现象说明指导人生长激素合成的基因来自于________细胞,分泌生长激素的细胞质条件由________细胞提供。
(3)培养和诱导融合等操作均需在严格的________环境条件下操作,且配制的合成培养基通常需要加入________等一些天然成分。
紫杉醇是新型抗癌药物,能与细胞微管蛋白结合,具有促进微管聚合,抑制微管解聚的功能,从而起到抗癌作用。
(1)细胞进行有丝分裂时需要微管聚合和解聚的正常动态平衡,从而在有丝分裂的________期染色体能够随微管解聚产生的拉力和微管聚合产生的推力,向两极移动。紫杉醇通过影响癌细胞在有丝分裂时________的形成,导致染色体数目异常,从而抑制了癌细胞分裂和增殖。
(2)紫杉醇是红豆杉的细胞代谢产物,可从红豆杉中提取,但红豆杉生长十分缓慢,数量有限且紫杉醇含量非常低。因此,研究人员尝试运用现代生物技术获取紫杉醇。
①传统提取紫杉醇的过程中会产生大量废弃物,经研究发现酶A可将废弃物部分转化为紫杉醇,但酶A活性较低,研究人员成功获得能表达高活性酶A的目的基因,并利用基因工程技术导入________(大肠杆菌/酵母菌)细胞中,最终获得高活性酶A,从而提高紫杉醇转化量,选择该受体细胞的原因是________________。
②研究人员欲通过植物组织培养获得紫杉醇,分别剪取曼地亚红豆杉和南方红豆杉的幼芽和嫩叶作为________,经过________过程形成愈伤组织,记录实验数据,计算出愈伤组织诱导率,如下图。
由上图可知,同一品种红豆杉以________(部位)作为实验材料愈伤组织的诱导率较高,这可能是因为________________________________________________。从实验数据可知,选择________作为实验材料并用________号培养基培养,更易获得愈伤组织,从而大量生产紫杉醇。
萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用,而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药,做了相关研究。
(1)研究者用相同的________酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒,再将重组质粒置于经________处理的大肠杆菌细胞悬液中,获得转基因大肠杆菌。
(2)检测发现,转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低,研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),并按图2方式依次进行4次PCR扩增,以得到新的蛋白A基因。
①这是利用PCR技术实现了定点的________。
②图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物?请填写以下表格(若选用该引物划“√”,若不选用该引物则划“×”)。
| 引物A | 引物B | 引物C | 引物D |
PCR1 |
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PCR2 |
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PCR3 |
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PCR4 |
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________
(3)研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒和________分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较________的大小,以确定表达产物的生物活性大小。
(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,其优点是________________。