《现代生物科技专题》中的技术流程归纳与试题分析（2）

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1、《现代生物科技专题》中的技术流程归纳与试题分析（2》后期整理：王子宇在本刊2010年第1・2期合刊中，我们对基因工程、蛋白质工程以及胚胎工程中的技术流程作了归纳，并择相关试题作了分析。本文继续就细胞工程进行相关的总结与分析。全国统一考试大纲对细胞工程（克隆技术）的内容要求包括：（1）植物组织培养；（2）动物细胞的培养与体细胞克隆；（3）细胞融合与单克隆抗体。四、细胞工程1、植物的组织培养植物体的体细胞与生殖细胞都具有全能性的特点，利用这个特点将植物体的某一组织培养成植物体的技术就叫植物组织培养。［植物组织培养操作流程图］植物体的器官、组织和细胞（包括花药

2、）没有特定结构与功能处于旺盛分裂状态的高度液泡化的薄壁细胞外植体—>愈伤组织腕分化n.幼苗或胚状结构■4I101214MIBX分化培养基L:适宜条件（温度、P■W*荼（1）离体（2）灭菌、消毒（3）MS培养基（大量元素、微量元素、有机物等）（4）培养条件（适宜温度与PH、遮光等）应用:（1）⑶⑷（5）⑹微型繁殖一一（2）人工种手作物脫毒单倍体育种突变体的利用转基因及体细胞杂交杂种作物的培育等细胞产物的工厂化生产（加人工种皮与人工胚乳）例i.紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在牛物反应器中通过培养紫草细胞牛产紫草素

3、。下图记录了牛物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。（1）在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子“。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过而获得的。这项技术的理论基础是O（2）从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现规律；影响紫草素产量的因素是和。（3）在培养过程中，要不断通入空气（无菌）并进行搅拌的目的是—和—o分析：本题的背景是植物细胞的应用之一，通过组织培养技术获得紫草细胞的代谢产物紫草素。由于此应用的目标指向代谢产物，不需要得到植物体，因此利用了植物细胞培养的技术，即通过液体培养基，像微生物发酵那样大量而连

4、续培养植物细胞，从而获得大量的细胞代谢产物。在生产前，首先要培养与筛选产生紫草素产量高的紫草细胞，这可以通过利用紫草叶肉细胞脱分化而获得。在一定的容器内，细胞的生长呈现一定的规律，从图中可以看出，细胞呈S型增长。紫草素是由细胞产生的，因此细胞的数量直接影响紫草素的产量；从图中还可以看出，紫草素的产量并不与细胞数量的变化完全同步，由此可推测与细胞所处的生长时期相关。细胞代谢过程中需要充足的氧气，通入无菌空气的目的就是保证细胞代谢对氧气的所需；而搅拌一方面可以增加溶氧，另一方面也使得细胞能与培养液充分接触，从而促进代谢，产生更多的细胞代谢产物。答案：（1）脱

5、分化（或脱分化形成愈伤组织）细胞的全能性（2）S型增长；细胞数量细胞所处的生长期（3）保证氧气供应充足使细胞与培养液充分接触2.动物细胞培养与体细胞克隆（1）动物细胞培养。动物细胞培养是利用动物的相关组织，将它分解成单个细胞，然后在特定培养基中培养，让这些细胞生长和增殖的过程。［动物细胞培养操作流程图］例2：苏丹红是一种人工色素（工业染料），它在人体内代谢生成相应的胺类。科研人员以小鼠为实验材料，用“动物细胞培养技术”对苏丹红毒性进行了检测。（1）该方法检测有毒物质毒性的指标是o(2)请完善检测苏丹红毒性的实验。主要实验步骤：第一步，取大小相同的六只培养

6、瓶依次编号为1〜6,分别加入等量相同的培养液和小鼠细胞；第二步：;第三步：O结果如下表：培养皿编号—---•12r3j■~-——456淡加剂中苏丹红浓度(mg/L)水101■1501(X)300900变岸细胞比例031/10**1/I062/1(X*你所能得出的结论：O分析：动物细胞培养的应用之一是检测有毒物化学物质。如何检测呢？本题给出的实验结果表显示了本实验的自变量是不同浓度的苏丹红溶液，共分成了6组，其中第1组中没有苏丹红，因此是空白对照，其余各组分别添加不同浓度苏丹红溶液，进行相互对照。从自变量控制方法可以看出，本实验不仅要说明苏丹红是否有毒性，

7、而且要说明不同浓度与毒性强弱的关系。实验结果表还显示了本实验的因变量——变异细胞的比例。如何检测变异细胞呢？本题没有明确，但无论是观察染色体变异还是细胞形态结构的改变，都是必须借助显微镜的，因此观察前首先必须制作细胞临时装片。实验的结论是依据实验的目的，通过分析实验的结果得出的，本题的实验结果显示，在低浓度的苏丹红溶液没有出现变异的细胞，随着苏丹红溶液浓度的增大，变异细胞所占的比例也随之增大。根据这个结果，不难得出实验的结论，但必须注意的是结论必须落点于实验的目的，也就是苏丹红的毒性。答案：(1)变异细胞占全部培养细胞的比例(2)向1号瓶中加入适量的水,

8、向2—6号瓶中加入等量不同浓度的苏丹红添加剂；培养一段时间后，取样制成临吋装片，