用下图所示的发酵装置(甲)制作果酒和果醋,在消毒后的锥形瓶中装入新鲜的葡萄汁后封闭通气口,进行自然发酵。发酵初期将温度控制在18~25℃,可见溶液中有大量气泡产生;中期可以闻到酒香;后期接种醋酸杆菌,适当升高温度并通气,酒香逐渐变成醋香。分析并回答下列问题:
(1)发酵开始时封闭通气口的原因是_____________________。与醋酸杆菌相比较,酵母菌在细胞结构上最大的特点是_______________________________。
(2)接种醋酸杆菌,需升高温度到_____℃,并且需要通气,这是因为_____________________。
(3)图乙中能表示整个发酵过程培养液pH变化的曲线是__________________。
(4)研究发现通过重离子束辐射处理啤酒酵母能获得呼吸缺陷型酵母菌菌种,在生产中可用来提高果酒的产量。
①将经过重离子束辐射处理后的酵母菌接种到含有TTC(一种显色剂)培养基中,在此培养基中呼吸正常的酵母菌菌落呈红色,呼吸缺陷型酵母菌菌落呈白色。此培养基从用途上划分,属于_________________;
②选育出的菌种因为要频繁使用,可采用_________的方法对菌种进行保藏;
③与呼吸正常的酵母菌相比较,呼吸缺陷型酵母菌细胞内的丙酮酸可大量转化为酒精,说明其细胞代谢过程中__________被阻断,因此在啤酒工业生产中具有较高的经济价值。
亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据,科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的影响。分析回答:
①卵母细胞的收集和体外培养:从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞,随机分成5组,分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中,在39℃、5%CO2的培养箱中培养22~24h。
②卵母细胞成熟判断:在显微镜下观察卵母细胞,判断其是否成熟,统计结果如表1。
③体外受精:在受精溶液中进行体外受精后,用显微镜观察判断是否完成受精。
④早期胚胎培养:将受精卵移入胚胎培养液中培养44~48h后检查分裂情况,每隔48h更换一次培养液,第5~9天观察囊胚发育情况,统计结果如表2。
表1亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响
ALA浓度/μmol•L-1 | 卵母细胞数 | 核成熟卵子数 |
0 | 229 | 137 |
10 | 201 | 133 |
50 | 227 | 166 |
100 | 215 | 137 |
200 | 215 | 135 |
表2亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响
ALA浓度/μmol•L-1 | 培养卵数 | 分裂数 | 囊胚数 |
0 | 309 | 171 | 75 |
10 | 325 | 182 | 82 |
50 | 292 | 185 | 97 |
100 | 310 | 188 | 84 |
200 | 231 | 145 | 68 |
(1)步骤①中,细胞培养箱中加5%CO2的作用是_____________。
(2)步骤②中,成熟卵母细胞内染色体的行为特征是_____________。步骤③中,判断是否受精的依据是_____________。
(3)步骤④中,受精卵经_____________(时期)发育成囊胚,培养过程定期更换培养液的目的是_____________。
(4)根据实验数据分析,亚麻酸溶液为200μmol·L-1时,对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起_____________(促进、抑制)作用。
(5)实验结果表明,_____________μmol·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利,判断依据是_____________。
波尔山羊被称为世界“肉用山羊之王”,某公司通过胚胎工程技术能快速繁殖大量波尔山羊。回答下列问题:
(1)山羊体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、________________和受精等几个主要步骤。用________(填激素名称)处理方法促进其排卵,从________中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。精子获能处理通常采用培养法和_______________。
(2)培养早期胚胎时,所用培养液的成分比较复杂,除了一些_________类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。
(3)为了使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致,处理方法是______________。
(4)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_________________。
抗体的结构如图所示,它由两条H链和两条L链组成。同一物种C区氨基酸序列恒定,不同抗体结合抗原的V区氨基酸序列有差异。
(1)在生物体内,抗体是由______细胞分泌的,与其合成与分泌直接相关的细胞器有_______。
(2)传统方法获取抗体时,需要将相应的抗原反复注射到动物体内,从动物的血清中分离。显然,这种方法产生的抗体量和纯度等都很低特异性差,单克隆抗体的出现,克服了传统抗体的不足,单克隆抗体是指_____________。
(3)天然的抗体左右两个V区结构完全相同,只能结合相同的抗原。通过一定技术手段可以得到双功能抗体(又叫双特异性抗体),它的两个V区能结合不同的抗原。制备双功能抗体的基本方法如下:将能分泌抗体1的杂交瘤细胞(A细胞)与能分泌抗体2的淋巴细胞(B细胞)进行融合,形成可分泌两种亲代抗体和杂种抗体的杂种—杂交瘤细胞(A—B)。细胞融合时需要用____________、聚乙二醇或电激等诱导,融合后总共应该有___________种细胞(最多考虑两两融合)。
(4)双功能抗体在癌症治疗中可作为“生物导弹”:用其中一个V区识别癌细胞表面______,用另一个V区将T细胞等杀伤细胞定向带到癌细胞所在的位置,这样造成肿瘤局部免疫细胞聚焦的效果。
(5)细胞融合方法得到的双功能抗体,只是将两个不同抗体的V区集中到了一个抗体上,并未改变V区的结构。通过________技术,可以对双功能抗体的V区进行设计改造,使其更适合人类的需要。这种改造,最终还必须通过对DNA分子的改造来完成,因而该技术也称为_________________。
草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代, 导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下图,请回答下列问题。
(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时, 一般选取_____________作为外植体, 其依据是__________________________。
(2)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有___________________(答出2点即可)。
(3)过程①中配制好的培养基中,常常需要添加_____________,有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5d,若发现外植体边缘局部污染, 原因可能是______________________________________。
(4)过程②要进行照光培养,其作用是____________________________________。
(5)离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物全部的_____________
(6)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过_____________包装得到人工种子,这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。
探针是指以放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段,可用于核酸分子杂交以检测目标核苷酸序列是否存在。如图(1)所是某实验小组制备的两种探针,图(2)是探针与目的基因杂交的示意图。请回答下列有关问题:
(1)核酸探针与目标核苷酸序列间的分子杂交遵循________________。设计核苷酸序列是核酸探针技术关键步骤之一。图(1)所示的两种核酸探针(探针2只标注了部分碱基序列)都不合理,请分别说明理由_________________、_________________________。
(2)cDNA探针是目前应用最为广泛的一种探针。制备cDNA探针时,首先需提取、分离获得____________作为模板,在_______________的催化下合成cDNA探针。利用制备好的β-珠蛋白基因的cDNA探针与β-珠蛋白基因杂交后,出现了如图(2)中甲、乙、丙、丁等所示的“发夹结构”,原因是____________________。
(3)基因工程中利用乳腺生物反应器生产α-抗胰蛋白酶,应将构建好的重组DNA导入___________中,再利用SRY基因(某一条性染色体上的某性别决定基因)探针进行检测,将检测反应呈____________(填阳或阴)性的胚胎进行移植培养。