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一、微生物學(xué)“微生物”不是分類學(xué)上的名詞。人們把那些形體微小(<0.1mm),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在適宜環(huán)境下能生長(zhǎng)繁殖及發(fā)生遺傳變異,用肉眼難以看見,必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能看清的低等微生物。微生物的類群十分龐雜,他們的形態(tài)各異,大小不同,生物特性差異極大。根據(jù)其是否有細(xì)胞結(jié)構(gòu)及真核結(jié)構(gòu)而將之分為無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒,亞病毒(類病毒、擬病毒、朊病毒等),目前一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、微生物學(xué)具細(xì)胞結(jié)構(gòu)的原核生物,如細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體等;目前二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、微生物學(xué)具細(xì)胞結(jié)構(gòu)的真核生物,如酵母菌、霉菌等真菌及單細(xì)胞藻類、原生動(dòng)物。目前三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)(一)、原核細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞體積較小,一般為1~10um。細(xì)胞外部由質(zhì)膜包圍,為脂雙層結(jié)構(gòu),含有呼吸酶。除個(gè)別類型如支原體外,在質(zhì)膜外還有一層堅(jiān)固的細(xì)胞壁保護(hù),其成分是由一種叫做胞壁質(zhì)的蛋白多糖組成,有的還有其他成分。原核細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)含DNA分子的區(qū)域,稱類核或擬核。類核外面沒有核膜,只有一個(gè)環(huán)狀的DNA分子構(gòu)成,這種DNA分子不與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核蛋白。原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、質(zhì)體等復(fù)雜的細(xì)胞器,但核糖體和中間體(中體)。核糖體分散在細(xì)胞質(zhì)中,是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。中間體是一種質(zhì)膜的內(nèi)褶,與細(xì)胞呼吸和細(xì)胞分裂等活動(dòng)有關(guān)。有一些原核細(xì)胞(如藍(lán)藻)含有類囊體,具有光合作用的功能。在細(xì)胞質(zhì)中還含有唐原顆粒、脂肪滴和蛋白顆粒等內(nèi)含物。目前四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)
細(xì)菌細(xì)胞模式圖藍(lán)藻細(xì)胞模式圖目前五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別
類別原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小細(xì)胞核
細(xì)胞質(zhì)
生物類群
較小
較大無(wú)成形的細(xì)胞核,無(wú)核膜,無(wú)核仁,無(wú)染色體有成形的真正的細(xì)胞核,有核膜、核仁和染色體有核糖體,中間體有核糖體、線粒體等,植物細(xì)胞還有葉綠體和液泡等細(xì)菌、藍(lán)藻真菌、植物、動(dòng)物目前六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)(一)、原核細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)許多細(xì)菌除存在于核區(qū)的DNA分子外,在細(xì)胞中含有小的環(huán)狀DNA分子,稱為質(zhì)粒,是核外遺傳物質(zhì)。質(zhì)粒在遺傳工程的研究中很重要,可作為傳遞基因的載體。某些細(xì)菌會(huì)形成一些特殊的結(jié)構(gòu),如莢膜、鞭毛、芽胞等。莢膜是某些細(xì)菌細(xì)胞壁表面的一層松散的黏液物質(zhì),有保護(hù)作用。原核細(xì)胞鞭毛于真核細(xì)胞的鞭毛完全不同,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,是由鞭毛蛋白構(gòu)成。芽胞是細(xì)菌處于不利的環(huán)境時(shí),形成的內(nèi)生孢子,是對(duì)不良環(huán)境有抵抗能力的休眠體。目前七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)1、細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造(1)細(xì)胞壁(cellwall)細(xì)胞壁細(xì)胞最外一層堅(jiān)韌并富有彈性的外被,主要成分為肽聚糖,它賦予細(xì)菌細(xì)胞以強(qiáng)度和形狀,起著保護(hù)細(xì)胞和維持細(xì)胞外形的作用。約占細(xì)胞干重的10-25%。①維持細(xì)胞外形;②保護(hù)細(xì)胞具一定的滲透壓;③為鞭毛運(yùn)動(dòng)提供可靠支點(diǎn);④有許多具有通透性的微孔;⑤化學(xué)組成與細(xì)菌的抗原性、致病性以及對(duì)噬菌體的敏感性有關(guān)。功能目前八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)不同細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同,通過(guò)革蘭氏染色法可將所有的細(xì)菌分為革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌(G+)和革蘭氏陰性細(xì)菌(G-)。革蘭氏染色丹麥人C.Gram(革蘭)于1884年發(fā)明的一種鑒別不同類型細(xì)菌的一套染色方法。目前九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)甲菌乙菌結(jié)晶紫初染碘液媒染95%酒精脫色番紅復(fù)染紫色紅色革蘭氏染色流程目前十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)G+的細(xì)胞壁成分目前十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)革蘭氏染色原理:第一步:結(jié)晶紫使菌體著上紫色第二步:碘和結(jié)晶紫形成大分子復(fù)合物,分子大,能被細(xì)胞壁阻留在細(xì)胞內(nèi)。第三步:酒精脫色,細(xì)胞壁成分和構(gòu)造不同,出現(xiàn)不同的反應(yīng)。G+菌:細(xì)胞壁厚,肽聚糖含量高,交聯(lián)度大,當(dāng)乙醇脫色時(shí),肽聚糖因脫水而孔徑縮小,故結(jié)晶紫-碘復(fù)合物被阻留在細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞不能被酒精脫色,仍呈紫色。Gˉ菌:肽聚糖層薄,交聯(lián)松散,乙醇脫色不能使其結(jié)構(gòu)收縮,因其含脂量高,乙醇將脂溶解,縫隙加大,結(jié)晶紫-碘復(fù)合物溶出細(xì)胞壁,酒精將細(xì)胞脫色,細(xì)胞無(wú)色,沙黃復(fù)染后呈紅色。目前十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)革蘭氏染色法的意義就在于鑒別細(xì)菌,把眾多的細(xì)菌分為兩大類,革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌。大多數(shù)化膿性球菌都屬于革蘭氏氏陽(yáng)性菌,它們能產(chǎn)生外毒素使人致病,常見的革蘭氏陽(yáng)性菌有:葡萄球菌、鏈球菌、肺炎雙球菌、炭疽桿菌、白喉?xiàng)U菌、破傷風(fēng)桿菌等;而大多數(shù)腸道菌多屬于革蘭氏陰性菌,它們產(chǎn)生內(nèi)毒素,靠?jī)?nèi)毒素使人致病。常見的革蘭氏陰性菌有痢疾桿菌、傷寒桿菌、大腸桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、百日咳桿菌、霍亂弧菌及腦膜炎雙球菌等。目前十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)在治療上,大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌都對(duì)青霉素敏感(結(jié)核桿菌對(duì)青霉素不敏感);而革蘭氏陰性菌則對(duì)青霉素不敏感(但奈瑟氏菌中的流行性腦膜炎雙球菌和淋病雙球菌對(duì)青霉素敏感),而對(duì)鏈霉素、氯霉素等敏感。所以首先區(qū)分病原菌是革蘭氏陽(yáng)性菌還是陰性菌,在選擇抗生素方面意義重大。
目前十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)菌染色體DNA細(xì)菌核區(qū)的DNA通常稱為細(xì)菌染色體DNA。它是由一個(gè)很長(zhǎng)的閉合環(huán)狀雙鏈。只有反復(fù)折疊形成高度纏繞的致密結(jié)構(gòu)——超螺旋,才能處在于長(zhǎng)度僅有DNA幾百萬(wàn)分之一的菌體中。如大腸桿菌染色體DNA是由約4700kb堿基對(duì)組成,長(zhǎng)越1mm,但其菌體長(zhǎng)度僅2~3um。目前十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)質(zhì)粒概念:除染色體DNA外,很多細(xì)菌還含有一種自主復(fù)制的染色體外遺傳成分,并隨著細(xì)胞的分裂傳給下一代。質(zhì)粒多種多樣。細(xì)菌的質(zhì)粒通常都是共價(jià)閉合的環(huán)狀的超螺旋小型雙鏈DNA。目前十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)攜帶決定細(xì)菌某些遺傳性的基因,如R因子與抗藥性有關(guān)、F因子與有性接合有關(guān)。還與抗生素,色素合成有關(guān)。有的質(zhì)粒還能以附加體的形式整合到染色體中,在染色體的控制下與染色體一起復(fù)制。有的質(zhì)粒具有介導(dǎo)細(xì)菌之間基因交換與遺傳重組的重要功能。質(zhì)粒功能很多質(zhì)粒能在細(xì)胞之間傳遞。多數(shù)質(zhì)粒會(huì)自行或經(jīng)某種理化因子處理而消失,這一過(guò)程稱為質(zhì)粒消除或自愈。目前十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)2、細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造鞭毛(flagellum,復(fù)flagella)概念:一端連接細(xì)胞膜,一端游離的、細(xì)長(zhǎng)的波形纖絲狀物,是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器。
偏端單生鞭毛:一端生,僅一根偏端叢生鞭毛:一端生,一束周生鞭毛:周圍長(zhǎng)滿鞭毛兩端叢生鞭毛:兩端生,一端一束目前十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)芽孢——特殊的休眠構(gòu)造概念:某些細(xì)菌在其生長(zhǎng)發(fā)育后期,在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體,稱為芽孢(endospore或spore,偶譯“內(nèi)生孢子”)。每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞一般只產(chǎn)生一個(gè)芽孢,芽孢沒有繁殖能力,是細(xì)菌的休眠體。芽孢的形狀、大小、位置是鑒定細(xì)菌時(shí)的重要依據(jù)。
目前二十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)二、微生物的代謝1、微生物的營(yíng)養(yǎng)類型。根據(jù)微生物所需要的能源、氫供體和碳源的不同,分為四大類:主要營(yíng)養(yǎng)類型能源氫供體碳源代表性微生物光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型光無(wú)機(jī)物二氧化碳藻類、紫硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型光有機(jī)物有機(jī)物紫色非硫細(xì)菌、綠色非硫細(xì)菌化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型化學(xué)能無(wú)機(jī)物二氧化碳硫氧化細(xì)菌、氫細(xì)菌、硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型化學(xué)能有機(jī)物有機(jī)物原生動(dòng)物。真菌。大多數(shù)非光合細(xì)菌目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)光合作的基本公式可表達(dá)如下:H2O+CO2——→(CH2O)+O2(CH2O)代表糖,在綠色植物中光合作用在葉綠體中進(jìn)行。光合有機(jī)體可分為生氧的及不生氧的兩類。綠色植物以H2O為氫(電子)供體還原時(shí)產(chǎn)生02(示意如下圖)。其總反應(yīng)為:nH2O+nCO2→(CH2O)n十nO2
光合細(xì)菌利用其他化合物代替水作為電子供體,如硫細(xì)菌,以硫化氫為氫供體。其光合作用的總反應(yīng)為:2H2S十CO2——→(CH2O)十H2O十2S用乳酸為氫供體的光合細(xì)菌,其光合作用的總反應(yīng)為:2乳酸+CO2——→(CH2O)十H2O十2丙酮酸CornelisVanNiel提出光合作用可寫成以下通式:2H2O+CO2——→(CH2O)十H2O+2D他還提出高等植物光合作用產(chǎn)生的O2不是來(lái)源于CO2而是來(lái)源于H2O。1941年用含同位素18O的水作實(shí)驗(yàn),證明了這一論斷。
目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)微生物和其他生物的營(yíng)養(yǎng)統(tǒng)一性
目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)2、微生物的呼吸方式。微生物有不同的產(chǎn)能代謝途徑。以分子作為最終電子受體的生物氧化過(guò)程,稱為有氧呼吸;以有機(jī)物(基質(zhì)未徹底氧化的產(chǎn)物如丙酮酸)作為組中電子受體,稱為發(fā)酵,如乙醇發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、丙酸發(fā)酵、混合發(fā)酵、丁酸發(fā)酵;以無(wú)機(jī)物氧化物(如NO3--、SO42--、CO2)作為最終電子受體的,稱為無(wú)氧呼吸。呼吸類型生活環(huán)境生物氧化方式實(shí)例好氧型有氧有氧呼吸常見的細(xì)菌、放線菌、真菌厭氧型無(wú)氧無(wú)無(wú)氧呼吸或發(fā)酵梭狀芽孢桿菌、甲烷細(xì)菌、乳酸菌兼氧型有氧、無(wú)氧均可有氧時(shí),進(jìn)行有氧呼吸,無(wú)氧時(shí),進(jìn)行發(fā)酵或無(wú)氧呼吸酵母菌、硝酸鹽還原菌等目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)二、生物技術(shù)生物技術(shù)是指通過(guò)技術(shù)手段,利用生物有機(jī)體或其組成部分制造生物制品的技術(shù)?,F(xiàn)代生物技術(shù)包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程。發(fā)酵工程也稱微生物工程,是應(yīng)用微生物技術(shù)的某些特定功能,通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)手段,為人類制造產(chǎn)品和提供服務(wù)的技術(shù)。發(fā)酵工程一般經(jīng)過(guò)四個(gè)階段:發(fā)酵原料的預(yù)處理(將發(fā)酵原料進(jìn)行粉碎、蒸煮、水解成葡萄糖以供給微生物利用);發(fā)酵過(guò)程的準(zhǔn)備(種子制備與無(wú)菌消毒);發(fā)酵過(guò)程(厭氧發(fā)酵或好氧發(fā)酵);產(chǎn)品的分離和純化(過(guò)濾、離心發(fā)酵液以除去固體雜質(zhì),再用吸附法、離子交換法等進(jìn)一步提?。2煌奈⑸锇l(fā)酵產(chǎn)物可能不同。例如,酵母菌和細(xì)菌(醋酸桿菌)是與醋酸發(fā)酵有關(guān)的微生物;黑曲霉是與檸檬酸發(fā)酵有關(guān)的微生物。鏈霉素、紅霉素等是由鏈霉菌生產(chǎn),青霉素、頭孢霉素由霉菌生產(chǎn)。有這種不同是因?yàn)椴煌奈⑸镉胁煌拿赶?。目前二十五?yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)
細(xì)胞融合與單克隆抗體目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)細(xì)胞融合,又稱體細(xì)胞雜交,是指兩個(gè)或更多個(gè)相同或不同細(xì)胞通過(guò)膜融合形成單個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。一、細(xì)胞融合的定義目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)三、動(dòng)植物細(xì)胞的融合過(guò)程植物細(xì)胞融合過(guò)程人造小鼠培育過(guò)程示意圖目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)四、細(xì)胞融合的意義理論上說(shuō)任何細(xì)胞,都有可能通過(guò)體細(xì)胞雜交而成為新的生物資源。這對(duì)于種質(zhì)資源的開發(fā)和利用具有深遠(yuǎn)的意義。融合過(guò)程不存在有性雜交過(guò)程中的種性隔離機(jī)制的限制,為遠(yuǎn)緣物種間的遺傳物質(zhì)交換提供了有效途徑。體細(xì)胞雜交產(chǎn)生的雜種細(xì)胞含有來(lái)自雙親的核外遺傳系統(tǒng),在雜種的分裂和增殖過(guò)程中雙親的葉綠體、線粒體DNA亦可發(fā)生重組,從而產(chǎn)生新的核外遺傳系統(tǒng)。淋巴細(xì)胞雜交瘤和單克隆抗體的制備。目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)第二節(jié)細(xì)胞融合的基本原理目前三十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)顯微鏡下細(xì)胞融合過(guò)程目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)融合過(guò)程中兩個(gè)細(xì)胞膜從彼此接觸到破裂形成細(xì)胞橋的變化過(guò)程圖解目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、仙臺(tái)病毒法仙臺(tái)病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合經(jīng)四個(gè)階段:①兩種細(xì)胞在一起培養(yǎng),加入病毒,在4℃條件下病毒附著在細(xì)胞膜上。并使兩細(xì)胞相互凝聚;②在37℃中,病毒與細(xì)胞膜發(fā)生反應(yīng),細(xì)胞膜受到破環(huán),此時(shí)需要Ca2+和Mg2+,最適PH為8.0一8.2;②細(xì)胞膜連接部穿通,周邊連接部修復(fù),此時(shí)需Ca2+和ATP;④融合成巨大細(xì)胞,仍需ATP。目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)病毒促使細(xì)胞融合的主要步驟如下:兩個(gè)原生質(zhì)體或細(xì)胞在病毒黏結(jié)作用下彼此靠近;通過(guò)病毒與原生質(zhì)體或細(xì)胞膜的作用使兩個(gè)細(xì)胞膜間互相滲透,胞質(zhì)互相滲透;兩個(gè)原生質(zhì)體的細(xì)胞核互相融合,兩個(gè)細(xì)胞融為一體;進(jìn)入正常的細(xì)胞分裂途徑,分裂成含有兩種染色體的雜種細(xì)胞。目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)用滅活的病毒誘導(dǎo)的動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程示意圖
目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是易得,用法簡(jiǎn)單,融合效果穩(wěn)定。聚乙二醇(PEG)結(jié)構(gòu)為:HOH2C(CH20CH2)nCH2OH,分子量大于200小于6000者均可用作細(xì)胞融合劑。PEG濃度以W/W;如將10克PEG與10mlEagLe氏液混合(假定1ml培養(yǎng)液為1g重),即成50%PEG溶液。PEG經(jīng)高壓滅菌后,與溫?zé)岬腅ngle氏液混合。通常用分子量低于1000的PEG作融合劑最好,50%PEG溶液能產(chǎn)生最多雜交細(xì)胞。PEG溶液在pH6.0時(shí)細(xì)胞融合率最高。二、聚乙二醇(PEG)法目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)聚乙二醇(PEG)法細(xì)胞融合過(guò)程目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)PEG的作用機(jī)理:Kao等認(rèn)為,由于PEG分子具有輕微的負(fù)極性,故可以與具有正極性基團(tuán)的水、蛋白質(zhì)和碳水化合物等形成H鍵,從而在在質(zhì)膜之間形成分子橋,其結(jié)果是使細(xì)胞質(zhì)膜發(fā)生粘連進(jìn)而促使質(zhì)膜的融合;另外,PEG能增加類脂膜的流動(dòng)性,也使細(xì)胞的核、細(xì)胞器發(fā)生融合成為可能。
PEG誘導(dǎo)融合的特點(diǎn):其優(yōu)點(diǎn)是融合成本低,勿需特殊設(shè)備;融合子產(chǎn)生的異核率較高;融合過(guò)程不受物種限制。其缺點(diǎn)是融合過(guò)程繁瑣,PEG可能對(duì)細(xì)胞有毒害。
目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)三、電融合法電融合法是80年代出現(xiàn)的細(xì)胞融合技術(shù),在直流電脈沖的誘導(dǎo)下,細(xì)胞膜表面的氧化還原電位發(fā)生改變,使異種細(xì)胞粘合并發(fā)生質(zhì)膜瞬間破裂,進(jìn)而質(zhì)膜開始連接,直到閉和成完整的膜,形成融合體。電融合法的優(yōu)點(diǎn):融合率高、重復(fù)性強(qiáng)、對(duì)細(xì)胞傷害小;裝置精巧、方法簡(jiǎn)單、可在顯微鏡下觀察或錄像觀察融合過(guò)程;免去PEG誘導(dǎo)后的洗滌過(guò)程、誘導(dǎo)過(guò)程可控性強(qiáng)。目前四十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)電融合的基本過(guò)程:細(xì)胞膜的接觸:當(dāng)原生質(zhì)體置于電導(dǎo)率很低的溶液中時(shí),電場(chǎng)通電后,電流即通過(guò)原生質(zhì)體而不是通過(guò)溶液,其結(jié)果是原生質(zhì)體在電場(chǎng)作用下極化而產(chǎn)生偶極子,從而使原生質(zhì)體緊密接觸排列成串;膜的擊穿:原生質(zhì)體成串排列后,立即給予高頻直流脈沖就可以使原生質(zhì)膜擊穿,從而導(dǎo)致兩個(gè)緊密接觸的細(xì)胞融合在一起。
目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)第三節(jié)雜種細(xì)胞的篩選根據(jù)已經(jīng)發(fā)生融合的細(xì)胞中所含有核的類型,可將其分為以下幾種類型:異核細(xì)胞:非同源細(xì)胞的融合體。同核細(xì)胞:兩個(gè)相同細(xì)胞的融合體。多核細(xì)胞:含有雙親不同比例核物質(zhì)的融合體。目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)基于酶缺陷型細(xì)胞和藥物抗性所建立的雜種篩選基于營(yíng)養(yǎng)缺陷型細(xì)胞所建立的雜種篩選由溫度敏感型細(xì)胞組成的雜種細(xì)胞的篩選具有所需性狀雜種細(xì)胞的篩選常用的雜種細(xì)胞篩選方法目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)第四節(jié)細(xì)胞雜交瘤技術(shù)與單克隆抗體單克隆抗體技術(shù)的核心是用骨髓瘤細(xì)胞與經(jīng)特定抗源免疫刺激的B淋巴細(xì))融合得到雜交瘤細(xì)胞,雜交瘤細(xì)胞既能象骨髓瘤細(xì)胞那樣在體外無(wú)限增殖,又具有B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體的能力。因此,單克隆抗體技術(shù)又稱為雜交瘤技)。目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)二、雜交瘤技術(shù)的基本原理目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)四、單克隆抗體的應(yīng)用單克隆抗體具有高度的特異性與靈敏性,可以廣泛地由于臨床醫(yī)學(xué)的疾病診斷,以提高疾病診斷的準(zhǔn)確性。利用單克隆抗體技術(shù)可以生產(chǎn)各種免疫疫苗,這不僅能大大降低生產(chǎn)成本,同時(shí)也增加了疫苗的安全性。單克隆抗體還有可能用于某些腫瘤的治療,是人類戰(zhàn)勝癌癥十分有望的潛在技術(shù)。單克隆抗體技術(shù)還可廣泛用于各種基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究,從而推動(dòng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展。
目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)本章小結(jié)細(xì)胞融合又稱體細(xì)胞雜交,是兩個(gè)或更多個(gè)相同或不同細(xì)胞通過(guò)膜融合形成單個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。細(xì)胞融合的方法主要有生物法(仙臺(tái)病毒法)、化學(xué)法(聚乙二醇法)和物理法(電融合法)。雜合細(xì)胞的篩選方法主要有基于酶缺陷型細(xì)胞和藥物抗性所建立的雜種篩選、基于營(yíng)養(yǎng)缺陷型細(xì)胞所建立的雜種篩選、由溫度敏感型細(xì)胞組成的雜種細(xì)胞的篩選及具有所需性狀雜種細(xì)胞的篩選?;诩?xì)胞融合的雜交瘤技術(shù)和單克隆抗體技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)第六章
核移植技術(shù)與動(dòng)物克隆目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、什么是動(dòng)物克???
動(dòng)物克隆是一種通過(guò)核移植過(guò)程進(jìn)行無(wú)性繁殖的技術(shù)。發(fā)育早期的動(dòng)物胚胎細(xì)胞,或成年動(dòng)物的體細(xì)胞,經(jīng)顯微手術(shù)移植到去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中之后,在適當(dāng)?shù)臈l件下,可以重新發(fā)育成正常胚胎。這種胚胎被移植到生殖周期相近的母體之中,可以發(fā)育成為正常動(dòng)物個(gè)體。經(jīng)過(guò)核移植而產(chǎn)生的動(dòng)物,其遺傳結(jié)構(gòu)與細(xì)胞核供體完全相同。這種不經(jīng)過(guò)有性生殖過(guò)程,而是通過(guò)核移植生產(chǎn)遺傳結(jié)構(gòu)與細(xì)胞核供體相同動(dòng)物個(gè)體的技術(shù),就叫做動(dòng)物克隆。目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)核移植技術(shù):所謂核移植技術(shù)就是利用顯微操作技術(shù)將一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移植到另一個(gè)細(xì)胞中,或者將兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核(或細(xì)胞質(zhì))進(jìn)行交換,從而可能創(chuàng)造無(wú)性雜交生物新品種的一項(xiàng)技術(shù)。目前五十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)胚胎克?。菏褂玫暮斯w細(xì)胞如果來(lái)自多細(xì)胞階段的胚胎,叫做胚胎克隆。體細(xì)胞克?。菏褂玫暮斯w細(xì)胞來(lái)自動(dòng)物體,叫做
體細(xì)胞克隆。目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)五、核移植技術(shù)的一般操作程序
核移植克隆哺乳動(dòng)物的技術(shù)操作過(guò)程主要包括核受體和核供體的處理和制備、核移植、重組胚的體外或體內(nèi)培養(yǎng)、核移植胚胎移入代孕母畜(寄母)等步驟。目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)1.核受體細(xì)胞的準(zhǔn)備去核卵母細(xì)胞常常作為核移植的受體細(xì)胞。這是因?yàn)樵诼涯讣?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)含有某種特定的因子,可以使移植核中所含有的基因表達(dá)程序發(fā)生重新排列,使已經(jīng)分化了的細(xì)胞重新回到發(fā)育過(guò)程的原點(diǎn),同受精卵一樣開始個(gè)體發(fā)育過(guò)程。卵母細(xì)胞的來(lái)源有兩種方式:一是用激素對(duì)雌體進(jìn)行超排處理,從輸卵管沖出體內(nèi)成熟的MⅡ卵母細(xì)胞。二是從屠宰場(chǎng)收集卵巢,吸出濾泡中的卵丘—卵母細(xì)胞復(fù)合體(COCs),在體外培養(yǎng)成熟后作為受體。目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)2.核供體細(xì)胞的準(zhǔn)備在核移植操作中,細(xì)胞核供體細(xì)胞首先必須是完整的二倍體,該細(xì)胞必須保持有供體動(dòng)物完整的基因組;其次,供體細(xì)胞核必須能夠在受體細(xì)胞質(zhì)的作用下,產(chǎn)生細(xì)胞分化過(guò)程的倒轉(zhuǎn),變得如同剛剛受精的合子一樣,能重新完成從受精到發(fā)育成一個(gè)正常動(dòng)物個(gè)體的全過(guò)程。
供體細(xì)胞主要有兩大類:胚胎卵裂球和體細(xì)胞。另外,核供體細(xì)胞的來(lái)源還有胚胎干細(xì)胞和胎兒成纖維細(xì)胞。
目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)3.細(xì)胞核移植
常用的核移植方法有兩種,即胞質(zhì)內(nèi)注射和透明帶下注射。胞質(zhì)內(nèi)注射是用一個(gè)外徑5~8μm的注核針吸取供體核后直接注射進(jìn)卵母細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)的方法。透明帶下注射則是把供體細(xì)胞核注射在透明帶與卵母細(xì)胞之間的卵周隙中,核移植后用電刺激進(jìn)行細(xì)胞融合。目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)4.激活卵母細(xì)胞的激活涉及的因素很多,無(wú)論是受精引起的卵母細(xì)胞激活還是人工的激活,都會(huì)引起卵母細(xì)胞發(fā)生一系列的反應(yīng),這些反應(yīng)是胚胎發(fā)育所必需的。其激活原理是通過(guò)電刺激、鈣離子載體等方法,使卵母細(xì)胞從MII期中解放出來(lái),并轉(zhuǎn)到“受精”的狀態(tài)。目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)5.重組胚的體內(nèi)或體外培養(yǎng)
經(jīng)融合和激活的重組胚移入中間受體作體內(nèi)或體外培養(yǎng),觀察重組胚的發(fā)育率。羊、牛、豬的核移植胚常采用體內(nèi)培養(yǎng)方法獲得桑椹胚和囊胚,即羊和牛的重組胚用瓊脂包埋后移入休情期的母羊結(jié)扎的輸卵管中體內(nèi)培養(yǎng)4-7d,發(fā)育至桑椹胚和囊胚。豬的核移植重組胚移入同期化受體母豬輸卵管內(nèi)作體內(nèi)培養(yǎng)7d,發(fā)育為囊胚。大鼠、小鼠和兔的核移植胚多作體外培養(yǎng),發(fā)育至桑椹胚或囊胚。目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)6.胚胎移植重組克隆胚胎移植的受體母畜要選擇皮毛顏色與供體品種不同、繁殖性能強(qiáng)、體格稍大的當(dāng)?shù)仄贩N,進(jìn)行同期發(fā)情處理,按常規(guī)方法移植代孕母畜(寄母)的子宮中,待其發(fā)育到產(chǎn)仔。目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)六、核移植技術(shù)的應(yīng)用1.制備轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物,
進(jìn)行生物藥物生產(chǎn);2.培育優(yōu)良畜種,擴(kuò)大良種種群;3.開展異種動(dòng)物克隆,拯救瀕危動(dòng)物;4.與干細(xì)胞技術(shù)結(jié)合,開展治療性克隆5.利用核移植技術(shù),研究生物學(xué)的基本問(wèn)題。目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)七、克隆羊與體細(xì)胞核移植目前六十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)三、基因工程1、基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。這種技術(shù)是在生物體外,通地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工剪切和拼接,對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合,然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖,使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生人類所需要的基因產(chǎn)物。按照目的基因的的克隆和表達(dá)系統(tǒng),分為原核生物基因工程、酵母菌基因工程、植物基因工程和動(dòng)物基因工程。2、基因工程的基本過(guò)程目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、目的基因的來(lái)源采用限制性內(nèi)切酶,從生物組織中獲取目的基因;通過(guò)mRNA合成cDNA;人工合成的DNA片段;聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增特定基因片段。目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)(1)、目的基因獲取四條途徑1、目的基因獲取方法a、從基因文庫(kù)中獲取基因文庫(kù)指的是么?注意基因組文庫(kù)與部分基因文庫(kù)的區(qū)別:目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)直接分離基因——鳥槍法用限制酶切成許多片斷a、從基因文庫(kù)中獲取
將供體生物的DNA用限制酶切割為許多片段,再用運(yùn)載體將這些片段都運(yùn)載到受體生物的不同細(xì)胞中去。只要有一個(gè)細(xì)胞獲得了需要的目的基因并得以表達(dá),基因工程就算成功了。該法最大的缺點(diǎn)是帶有很大的盲目性,工作量大,成功率低。且不能將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到原核生物中去。目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)b、PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)擴(kuò)增由穆里斯等人于1988年發(fā)明,并于1993年獲得若貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。PCR反應(yīng)的過(guò)程:(變性、退火、延伸、多次重復(fù))變性退火延伸結(jié)果:雙鏈DNA分子數(shù)為2n可獲取大量目的基因目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)c、直接人工合成逆轉(zhuǎn)錄法:以信使RNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成合成DNA(基因)。直接合成法:根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算出信使RNA核苷酸順序,再據(jù)此推算出基因DNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。DNA合成儀PCR擴(kuò)增儀目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)求異思維你能推測(cè)出由mRNA反轉(zhuǎn)錄形成cDNA的過(guò)程大致分為哪些步驟嗎?反轉(zhuǎn)錄酶既可以利用DNA又可以利用RNA作為模板合成與之互補(bǔ)的DNA鏈。像其他DNA聚合酶一樣,反轉(zhuǎn)錄酶也以5′→3′方向合成DNAcDNA合成過(guò)程是:第一步,反轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成一條與RNA互補(bǔ)的DNA單鏈,形成RNA-DNA雜交分子。第二步,核酸酶H使RNA-DNA雜交分子中的RNA鏈降解,使之變成單鏈的DNA。第三步,以單鏈DNA為模板,在DNA聚合酶的作用下合成另一條互補(bǔ)的DNA鏈,形成雙鏈DNA分子。目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)限制酶是在生物體(主要是微生物)內(nèi)的一種酶,能將外來(lái)的DNA切斷,由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進(jìn)行的,故名限制性內(nèi)切酶。特點(diǎn):特異性。
即一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列,并在G和A之間切開。限制酶目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)(二)基因操作的工具限制酶目前七十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)這兩個(gè)尾的核苷酸順序完全一樣,只是方向相反,所以稱為“回文”;被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口,帶有幾個(gè)伸出的核苷酸,他們之間正好互補(bǔ)配對(duì),這樣的切口叫黏性末端。目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)識(shí)別和切割位點(diǎn)回文結(jié)構(gòu)4~6bp出現(xiàn)兩種末端粘性末端粘端平頭末端平端同工異源酶:來(lái)源不同,但能識(shí)別和切割同一位點(diǎn)同尾酶:識(shí)別序列不同,但產(chǎn)生相同的粘性末端目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)粘性末端與平頭末端目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)BamHⅠGTCCAGGCCTAGGATCCG+GGATCCCCTAGGHindⅡGTCGACCAGCTGGACCTG+平端切口粘端切口目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)(2)基因工程中的載體及其選擇作為運(yùn)載體必須具備哪些條件?1)能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2)具多個(gè)限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接。3)具有某些標(biāo)記基因,便于進(jìn)行篩選。如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等。目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)步驟二:目的基因與運(yùn)載體重組1)用一定的限制酶切割質(zhì)粒,使其出現(xiàn)一個(gè)切口,露出黏性末端。2)用同一種限制酶切斷目的基因,使其產(chǎn)生相同的黏性末端。3)將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處,再加入適量DNA連接酶,形成了一個(gè)重組DNA分子(重組質(zhì)粒)目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合過(guò)程,實(shí)際上是不同來(lái)源的基因重組的過(guò)程。目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)常用的受體細(xì)胞:有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。目前使用最廣泛的是大腸桿菌。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的原理借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。包括轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、顯微注射和電穿孔等多種不同的方式。轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)主要適用于細(xì)菌一類的原核細(xì)胞和酵母菌這樣的低等真核細(xì)胞,而顯微注射和電穿孔則主要用于高等動(dòng)植物的真核細(xì)胞。步驟三:目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)轉(zhuǎn)化:指質(zhì)粒DNA或以它為載體構(gòu)建的重組DNA導(dǎo)入細(xì)菌的過(guò)程。感染:以噬菌體、粘性質(zhì)粒和真核細(xì)胞病毒為載體的重組DNA分子,在體外經(jīng)過(guò)包裝成具有感染能力的病毒或噬菌體顆粒,才能感染適當(dāng)?shù)募?xì)胞,并在細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)增。轉(zhuǎn)導(dǎo):指以噬菌體為載體,在細(xì)菌之間轉(zhuǎn)移DNA的過(guò)程,有時(shí)也指在真核細(xì)胞之間通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)移和獲得細(xì)胞DNA的過(guò)程。轉(zhuǎn)染:指病毒或以它為載體構(gòu)建的重組子導(dǎo)入真核細(xì)胞的過(guò)程。目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)三、目的基因的轉(zhuǎn)移電穿孔法顯微注射法裸露DNA直接注射磷酸鈣—DNA共沉淀法脂質(zhì)載體包埋法病毒介導(dǎo)的生物學(xué)方法目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)電穿孔法實(shí)現(xiàn)外源基因的轉(zhuǎn)移利用脈沖電場(chǎng)提高細(xì)胞膜的通透性,從而使外源DNA轉(zhuǎn)移至細(xì)胞中。此法簡(jiǎn)單、效率較高,廣泛應(yīng)用于培養(yǎng)細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)移。目前八十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)顯微注射轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用顯微操作技術(shù)轉(zhuǎn)移外源基因的方法。此法轉(zhuǎn)入基因長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百kb;并能隨機(jī)地整合在受體細(xì)胞染色體DNA上,因此應(yīng)用范圍廣。但是這種整合有時(shí)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因動(dòng)物基因組的重排、易位、缺失或定點(diǎn)突變。目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)磷酸鈣—DNA共沉淀法基因轉(zhuǎn)移技術(shù)這種方法是受二價(jià)金屬離子能促進(jìn)細(xì)胞吸收外源DNA的啟發(fā)而發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)核酸以磷酸鈣—DNA共沉淀物的形式在時(shí),細(xì)胞攝取DNA的能力顯著加強(qiáng)。但轉(zhuǎn)移效率較低,僅有1%~5%的外源DNA可以進(jìn)入受體細(xì)胞核中,大約僅有1%的DNA可以在細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)。目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)脂質(zhì)載體包埋法將需要轉(zhuǎn)移的外源DNA或RNA包裹于脂質(zhì)體內(nèi),由于脂質(zhì)體具有磷脂雙層結(jié)構(gòu),與細(xì)胞膜類似,因此可以與受體細(xì)胞膜融合,從而將外源DNA轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞。這種方法轉(zhuǎn)基因效率高。目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)病毒介導(dǎo)的生物學(xué)方法目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)第二節(jié)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的方法反轉(zhuǎn)錄病毒法基因顯微注射法胚胎干細(xì)胞移植法目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)何為顯微注射?顯微注射就是借助光學(xué)顯微鏡的放大作用,利用顯微操作儀,直接把DNA注射到動(dòng)物早期胚胎、胚胎干細(xì)胞、體細(xì)胞或卵母細(xì)胞中,然后生產(chǎn)動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。經(jīng)過(guò)顯微注射DNA發(fā)育而成的動(dòng)物中,有少數(shù)整合了被注射的DNA分子,成為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。一、基因的顯微注射法目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)通過(guò)激素療法使小鼠超數(shù)排卵,開始時(shí)注射雌性妊娠血清,48小時(shí)后再注射人絨毛膜促進(jìn)腺激素,這時(shí)小鼠便會(huì)超數(shù)排卵,一般情況下5-10個(gè),超數(shù)排卵為35個(gè);與雄性小鼠交配,然后殺掉小鼠,從其輸卵管內(nèi)取出受精卵;將經(jīng)純化的轉(zhuǎn)基因樣品迅速注射入受精卵中變大的雄性原核內(nèi);將25-40個(gè)注射了轉(zhuǎn)基因的受精卵移植入代孕小鼠體內(nèi);受精卵發(fā)育成胚胎,并繁殖成轉(zhuǎn)基因小鼠子代;從小鼠子代體內(nèi)取出DNA樣品,進(jìn)行雜交,鑒定轉(zhuǎn)基因的整合與否及位點(diǎn);子代小鼠間進(jìn)行再交配,繁殖,觀察轉(zhuǎn)基因是否遺傳及表達(dá)。DNA顯微注射法的基本程序目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)通過(guò)DNA顯微注射獲得轉(zhuǎn)基因小鼠示圖目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)(一)顯微注射DNA的制備與純化DNA構(gòu)型和末端結(jié)構(gòu)載體DNA的長(zhǎng)度與濃度溶解DNA的緩沖液DNA的純度目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)(三)基因操作的基本步驟步驟四:目的基因的檢測(cè)和表達(dá)四環(huán)素抗性基因氨芐青霉素抗性基因目前九十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)不能,受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀,才能說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)。(三)基因操作的基本步驟受體細(xì)胞攝入DNA分子后就說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)嗎?若不能表達(dá),要對(duì)抗蟲基因再進(jìn)行修飾。目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)四個(gè)基本步驟:(三)基因操作的基本步驟1)提取目的基因2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4)目的基因的檢測(cè)和表達(dá)目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)第七節(jié)動(dòng)物生物反應(yīng)器一般把目的片段在器官或組織中表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物叫動(dòng)物生物反應(yīng)器,幾乎任何有生命的器官、組織或其中一部分都可經(jīng)過(guò)人為馴化為生物反應(yīng)器,從生產(chǎn)的角度考慮,生物反應(yīng)器選擇的組織和器官要方便產(chǎn)物的獲得,例如,乳腺、膀胱、血液等,由此發(fā)展了動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器,動(dòng)物血液生物反應(yīng)器和動(dòng)物膀胱生物反應(yīng)器等。其中,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器的研究最為引人注目。目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、動(dòng)物血液生物反應(yīng)器
外源基因在血液中表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物叫血液生物反應(yīng)器。大家畜的血液容量較大,利用動(dòng)物血液生產(chǎn)某些蛋白質(zhì)或多肽等藥物己取得了一定進(jìn)展。外源基因編碼產(chǎn)物可直接從血清中分離出來(lái),血細(xì)胞組分可通過(guò)裂解細(xì)胞獲得。目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)二、動(dòng)物膀胱生物反應(yīng)器
外源基因在膀胱中表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生物反應(yīng)器,叫動(dòng)物膀胱生物反應(yīng)器。膀胱尿乳頭頂端表面可表達(dá)一組尿血小板溶素的膜蛋白,這種蛋白在膀胱中表達(dá)具有專一性,而且它的基因是高度保守的,將外源基因插入5′端調(diào)控序列中,就可以指導(dǎo)外源基因在尿中表達(dá)。目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)三、動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器
動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器利用哺乳動(dòng)物乳腺特異性表達(dá)的啟動(dòng)子元件構(gòu)建轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,指導(dǎo)外源基因在乳腺中表達(dá),并從轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳液中獲取重組蛋白。目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)2.動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定產(chǎn)品成本低研制開發(fā)周期短無(wú)污染經(jīng)濟(jì)效益顯著目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)在山羊奶中生產(chǎn)ATT目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)3.動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器的應(yīng)用高乳汁營(yíng)養(yǎng)價(jià)值生產(chǎn)藥用蛋白目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)4.動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器存在的問(wèn)題(1)外源基因在動(dòng)物體內(nèi)的位點(diǎn)整合問(wèn)題(2)乳蛋白基因表達(dá)組織特異性問(wèn)題(3)目的蛋白的翻譯后修飾問(wèn)題(4)轉(zhuǎn)基因表達(dá)產(chǎn)物的分離和純化問(wèn)題(5)轉(zhuǎn)基因的技術(shù)與方法問(wèn)題(6)倫理道德問(wèn)題目前一百頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)一、原核和真核基因組二、原核生物酶合成調(diào)節(jié)的遺傳機(jī)制三、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控第三節(jié)基因表達(dá)的調(diào)控目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)
基因(gene)是指DNA分子中的最小功能單位。包括RNA(tRNAr、rRNA)和蛋白質(zhì)編碼的結(jié)構(gòu)基因及無(wú)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的調(diào)節(jié)基因?;蚪M(genome)是指某一特定生物單倍體所含的全體基因。原核細(xì)胞的“染色體”DNA分子就包含了一個(gè)基因組;而在真核細(xì)胞中則是指一套單倍染色體的的全部基因。原核和真核基因組目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)原核生物基因組的特點(diǎn)1、基因組小,單復(fù)制子,DNA分子上大部分是編碼蛋白質(zhì)的基因,因此多數(shù)為單拷貝或僅有少量重復(fù);2、功能相同的基因常串聯(lián)在一起,轉(zhuǎn)錄在同一個(gè)mRNA中(多順?lè)醋樱?、有基因重疊,以此增加信息容量。在原核細(xì)胞中,通常是幾種不同的mRNA連在一起,相互之問(wèn)由一段短的不編碼蛋白質(zhì)的間隔序列所隔開,這種mRNA叫做多順?lè)醋觤RNA。這樣的一條mRNA鏈含有指導(dǎo)合成幾種蛋白質(zhì)的信息。多順?lè)醋右娪谠松镆庵敢粋€(gè)mRNA分子編碼多個(gè)多肽鏈。這些多肽鏈對(duì)應(yīng)的DNA片斷則位于同一轉(zhuǎn)錄單位內(nèi),享用同一對(duì)起點(diǎn)和終點(diǎn)。目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)真核生物基因組的特點(diǎn)1、基因組大,有多個(gè)復(fù)制子;mRNA為單順?lè)醋樱?、有大量重復(fù)序列,根據(jù)重復(fù)次數(shù)可分為:
單拷貝序列,主要編碼蛋白質(zhì),數(shù)量多,但含量少
中度重復(fù)序列,可重復(fù)幾十到幾千次,編碼tRNA、rRNA和表達(dá)量大的蛋白質(zhì)高度重復(fù)序列,可重復(fù)幾百萬(wàn)次,不編碼,有高度變異性,可作指紋圖譜分析3、有斷裂基因,即基因中有外顯子區(qū)和內(nèi)含子區(qū),轉(zhuǎn)錄后經(jīng)剪切去掉內(nèi)含子后才成為可翻譯的mRNA模板或功能rRNA。4、DNA上有多數(shù)不編碼序列,在基因表達(dá)調(diào)控中起重要作用。目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)操縱子——原核基因表達(dá)的協(xié)同單位操縱子結(jié)構(gòu)基因(編碼蛋白質(zhì),S)控制部位操縱基因(operator,O)啟動(dòng)子(premotor,P)酶誘導(dǎo)和阻遏的操縱子模型合成途徑操縱子的衰減作用原核生物酶合成調(diào)節(jié)的遺傳機(jī)制
操縱子學(xué)說(shuō)
目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)酶的誘導(dǎo)和阻遏操縱子模型B.有活性阻遏蛋白加誘導(dǎo)劑A.有活性阻遏蛋白C.無(wú)活性阻遏蛋白D.無(wú)活性阻遏蛋白加輔阻遏劑操縱基因啟動(dòng)基因調(diào)節(jié)基因結(jié)構(gòu)基因阻遏蛋白(有活性)阻遏蛋白阻擋操縱基因結(jié)構(gòu)基因不表達(dá)誘導(dǎo)物誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合,使阻遏蛋白不能起到阻擋操縱基因的作用,結(jié)構(gòu)基因可以表達(dá)酶蛋白mRNA阻遏蛋白不能跟操縱基因結(jié)合,結(jié)構(gòu)基因可以表達(dá)阻遏蛋白(無(wú)活性)酶蛋白mRNA代謝產(chǎn)物與阻遏蛋白結(jié)合,從而使阻遏蛋白能夠阻擋操縱基因,結(jié)構(gòu)基因不表達(dá)代謝產(chǎn)物目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)大腸桿菌乳
糖
操
縱
子
模型調(diào)節(jié)基因操縱基因乳糖結(jié)構(gòu)基因PLacZLacYLacamRNA阻遏蛋白(有活性)基因關(guān)閉啟動(dòng)子ORPLacZLacYLaca調(diào)節(jié)基因操縱基因乳糖結(jié)構(gòu)基因啟動(dòng)子ORmRNAZmRNAYmRNAa阻遏蛋白(無(wú)活性)基因表達(dá)mRNAA、乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)
B、乳糖酶的誘導(dǎo)
乳糖阻遏蛋白(有活性)目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)乳糖操縱子的降解物阻遏RLacZLacYLacamRNAmRNAZmRNAYmRNAa基因表達(dá)CAP基因結(jié)構(gòu)基因TCGP(CAP)OCAP結(jié)合部位RNA聚合酶TcAMP-CAPP葡萄糖分解代謝產(chǎn)物腺苷酸環(huán)化酶磷酸二酯酶ATPcAMP5'-AMP抑制激活葡萄糖降解物與cAMP的關(guān)系cAMPCGP:降解物基因活化蛋白CAP:環(huán)腺苷酸受體蛋白降低cAMP濃度使CAP呈失活狀態(tài)目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)大腸桿菌色氨酸操縱子的衰減作用的可能機(jī)制Trp密碼子111232233444核糖體核糖體轉(zhuǎn)錄繼續(xù)轉(zhuǎn)錄終止C.高濃度色氨酸使核糖體到達(dá)2部位,3與4堿基配對(duì),轉(zhuǎn)錄終止。A.游離mRNA中1與2以及3與4堿基配對(duì)。B.低濃度色氨酸使核糖體停留在1部位,轉(zhuǎn)錄得以完成。目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)真核生物基因表達(dá)調(diào)控DNA轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物RNAmRNA蛋白質(zhì)前體mRNA降解物活性蛋白質(zhì)DNA水平調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后加工的調(diào)節(jié)翻譯調(diào)節(jié)mRNA降解調(diào)節(jié)翻譯后加工的調(diào)節(jié)核細(xì)胞質(zhì)真核基因表達(dá)調(diào)控的五個(gè)水平
DNA水平調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后加工的調(diào)節(jié)翻譯水平調(diào)節(jié)翻譯后加工的調(diào)節(jié)真核基因調(diào)控主要是正調(diào)控順式作用元件和反式作用因子轉(zhuǎn)錄因子的相互作用控制轉(zhuǎn)錄目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)23.限制性內(nèi)切酶可以專一地識(shí)別()A.雙鏈DNA的特定堿基對(duì)B.雙鏈DNA的特定堿基序列C.特定的三聯(lián)體密碼子D.以上都不對(duì)101.制備單克隆抗體時(shí)需要使用()A.家兔B.細(xì)胞培養(yǎng)C.小鼠D.顯微注射BBC目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)103.可以誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有()A.加有機(jī)溶劑B.使用病毒C.使用電刺激D.反復(fù)凍融107.在將一段DNA片段克隆到一個(gè)質(zhì)粒上時(shí),需要使用的酶有()A.連接酶B.DNA限制性內(nèi)切酶C.磷酸酯酶D.DNA聚合酶BCAB目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)115.下列哪些有關(guān)DNA聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)的說(shuō)法是正確的()A.反應(yīng)需要一對(duì)引物B.反應(yīng)始終在高于70℃的條件下進(jìn)行C.應(yīng)需要加連接酶D.反應(yīng)中不需要加限制性內(nèi)切酶D.基因組DNA的轉(zhuǎn)錄水平提高23.聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)在法醫(yī)學(xué)中得到普遍應(yīng)用,主要是因?yàn)樵摷夹g(shù):()A.靈敏度高.B.需要的目標(biāo)DNA量少C.反應(yīng)時(shí)間短D.不需要合成特定序列的引物ADABC目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)78.病毒的基因組可以由(
)組成。
A.蛋白質(zhì)
B.多糖
C.同一病毒中既有DNA,又有RNA
D.或DNA或RNA
79.溶源性病毒是一種其(
)的病毒。
A.核酸能夠整合在宿主細(xì)胞染色體中
B.進(jìn)入細(xì)胞后立即復(fù)制
C.含有復(fù)制所需的自己的ATP
D.含有復(fù)制所需的自己的酶DA目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)3.下列哪個(gè)有關(guān)PCR的陳述是不對(duì)的:A.PCR需要DNA聚合酶B.PCR一般需要在高溫下進(jìn)行C.PCR需要一段RNA引物D.PCR需要DNA模板5.哪項(xiàng)有關(guān)II型限制性內(nèi)切酶的說(shuō)法是不對(duì)的:A.酶切位點(diǎn)一般就在DNA識(shí)別位點(diǎn)內(nèi)B.酶切后DNA分子都有黏性末端。C.不能切RNAD.來(lái)自細(xì)菌7.制備單克隆抗體不需要:A.B.細(xì)胞B.T.細(xì)胞C.腫瘤細(xì)胞D.融合細(xì)胞CBB目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)53.在大腸桿菌的遺傳學(xué)研究中,可以選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基挑選出某特殊基因型的突變。為了從表型為L(zhǎng)ac-Met-的大腸桿菌中挑選出表型為Met+的細(xì)菌,可用的培養(yǎng)基是:
A.基本培養(yǎng)基十葡萄糖+甲硫氨酸
B.基本培養(yǎng)基+葡萄糖-甲硫氨酸
C.完全培養(yǎng)基+
X-Gal
D.基本培養(yǎng)基+乳糖+甲硫氨酸
B目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)18.轉(zhuǎn)基因植物的特征:A.一定含有原核生物外源基因B.主要用于非食用植物C.轉(zhuǎn)入的基因僅在細(xì)胞核中D.可以用于生產(chǎn)抗體19.利用哺乳細(xì)胞培養(yǎng)來(lái)生產(chǎn)重組藥物的條件是:A.這種細(xì)胞必須本來(lái)就合成這種藥物分子B.這種細(xì)胞必須與酵母細(xì)胞融合后才能使用C.編碼這種藥物分子的基因必須是哺乳類的基因D.這種細(xì)胞必須是可以進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化的
DD目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)103.請(qǐng)對(duì)下列有關(guān)細(xì)胞質(zhì)基因與細(xì)胞核基因描述的正誤做出判斷:A.細(xì)胞質(zhì)基因與細(xì)胞核基因的DNA都具有雙螺旋結(jié)構(gòu),按半保留方式復(fù)制,但遵循中心法則的程度明顯不同。
B.能引起細(xì)胞核基因突變的因素都能引起細(xì)胞質(zhì)基因突變。
C.在人工誘變條件下,細(xì)胞核DNA的突變率常比細(xì)胞質(zhì)DNA的突變率顯著地高。
D.在所有生物中,細(xì)胞質(zhì)基因表現(xiàn)為母系遺傳,而細(xì)胞核基因表現(xiàn)為兩性遺傳。
E.細(xì)胞質(zhì)基因中的個(gè)別遺傳密碼子不同于細(xì)胞核基因。BE目前一百一十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)54.用高壓滅菌鍋消毒時(shí),下列哪一個(gè)步驟必須先進(jìn)行?()A.加溫到121℃B.加壓到98KPaC.排放冷空氣D.開放排氣閥17.炭疽桿菌和破傷風(fēng)桿菌都是烈性致病微生物。它們具有以下哪些共同特征?()A.專性厭氧B.形成芽孢C.分解蛋白質(zhì)能力很強(qiáng)D.能長(zhǎng)期生存在土壤中BBCD目前一百一十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)21.進(jìn)行細(xì)菌接種培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí),以下哪些操作步驟必不可少?()A.雙手帶上膠手套B.接種前后都灼燒接種環(huán)C.接種前后都灼燒菌種試管口和待接種斜面試管口D.要丟棄帶菌培養(yǎng)基前,進(jìn)行高壓蒸汽滅菌或加熱滅菌BCD目前一百二十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)10.下列生物技術(shù)成功的關(guān)鍵發(fā)生在DNA復(fù)制期的是()。①誘變育種②雜交育種③胚胎移植④組織培養(yǎng)⑤細(xì)胞融合⑥基因工程A.①②⑤⑥B.③④⑤⑥C.⑤⑥D(zhuǎn).①D目前一百二十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)13.原核細(xì)胞主要通過(guò)改變基因轉(zhuǎn)錄頻率來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)中各種蛋白質(zhì)的產(chǎn)量。與此相關(guān)的是()。A.細(xì)胞質(zhì)中的所有RNA都容易被分解B.細(xì)胞質(zhì)中的信使RNA不穩(wěn)定C.核膜通透性隨時(shí)會(huì)發(fā)生改變D.核糖體結(jié)構(gòu)隨信使RNA量的變化而變化B目前一百二十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)76.紫外線照射引起DNA損傷時(shí),細(xì)菌DNA修復(fù)酶基因表達(dá)反應(yīng)性增強(qiáng)。這種現(xiàn)象屬于()。A.誘導(dǎo)B.遏制C.基本的基因表達(dá)D.反饋調(diào)節(jié)4.生物界普遍存在著同源蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)功能相同,但氨基酸排列有差異。例如,發(fā)現(xiàn)25種生物的細(xì)胞色素c的肽鏈(由104個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成)中有35個(gè)氨基酸殘基完全不變,其余存在著不同程度的差異。以下分析正確的是()。A.差異來(lái)源于基因突變B.差異越大,物種間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)C.保守部分是分子功能決定區(qū)D.這種差異易于受到自然選擇作用AABC目前一百二十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)5.讓含35S標(biāo)記的T2噬菌體吸附大腸桿菌一段時(shí)間后,離心除去吸附的T2。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)大腸桿菌不含放射性,但最終仍被裂解,裂解物中含T2。這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以解釋()。A.T2外殼不進(jìn)入寄主而DNA已進(jìn)入寄主B.DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是C.T2外殼是蛋白質(zhì),有識(shí)別寄主的功能D.T2內(nèi)核是DNA,有自我復(fù)制功能AB目前一百二十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)17.將原核基因與真核基因表達(dá)調(diào)控相比較,真核基因還具有以下哪些方面的意義?A.調(diào)節(jié)代謝B.適應(yīng)環(huán)境C.維持生長(zhǎng)和發(fā)育D.分化18.根據(jù)目前的認(rèn)識(shí),基因表達(dá)調(diào)控可發(fā)生在()。A.復(fù)制前B.轉(zhuǎn)錄水平C.轉(zhuǎn)錄后D.翻譯和翻譯后CDBCD目前一百二十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)13.在細(xì)菌學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,革蘭氏染色法是最重要的染色方法。下列染色過(guò)程中,不正確的是A制作細(xì)菌熱固定涂片B.用結(jié)晶紫染色后沖洗C.用含I2的乙醇溶液再染色后,然后用乙醇脫色D.用蕃紅(藏紅)復(fù)染14.接上題。在上述染色過(guò)程中,對(duì)每個(gè)步驟發(fā)生的現(xiàn)象的敘述,不正確的是A結(jié)晶紫染色后,全部細(xì)胞紫色B.碘染色后,全部細(xì)胞仍然紫色C.乙醇脫色后,革蘭氏陰性細(xì)胞脫色D.蕃紅復(fù)染后,革蘭氏陰性細(xì)胞染成紅色CD目前一百二十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)29.用于核酸分子雜交的核酸探針,一般有17~20個(gè)核苷酸長(zhǎng)度。近年來(lái),多肽順序測(cè)定技術(shù)進(jìn)步很大,使利用氨基酸順序推導(dǎo)探針的核苷酸順序變得簡(jiǎn)單易行。用此法可以推導(dǎo)合成以下哪一部分序列探針?A啟動(dòng)子B.操縱子C.內(nèi)含子D.外顯子30.接29題。下列哪一項(xiàng)的原因,使推導(dǎo)結(jié)果不是唯一的?ADNA與RNA之間的堿基互補(bǔ)發(fā)生錯(cuò)誤配對(duì)B密碼子與反密碼子之間的錯(cuò)誤配對(duì)C密碼子的簡(jiǎn)并性D基因突變31.接29題。為使推導(dǎo)的探針盡可能地與目的基因序列互補(bǔ)性吻合,應(yīng)盡量AmRNA中含G和C堿基多的片段BmRNA中含A堿基多的片段C肽鏈中氨基酸密碼子簡(jiǎn)并性少的片段D突變不易發(fā)生的DNA片段DCC目前一百二十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)43.在體內(nèi)胰島素由胰腺細(xì)胞分泌。商品胰島素氨基酸序列與人體內(nèi)活性胰島素一致,由基因工程菌產(chǎn)生。200L培養(yǎng)液產(chǎn)量達(dá)10g,相當(dāng)于450kg胰臟的提取量。此技術(shù)的研究過(guò)程包括下列問(wèn)題的解決,請(qǐng)分別選擇正確答案:以含放射性標(biāo)記氨基酸的溶液標(biāo)記胰腺細(xì)胞3min,再用非標(biāo)記氨基酸“追蹤”標(biāo)記細(xì)胞。放射性出現(xiàn)的“蹤跡”是A粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→分泌小泡→胞外B細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)→游離核糖體→高爾基體→分泌小泡→胞外C核膜→滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→溶酶體→胞外D游離核糖體→高爾基體→溶酶體→胞外44.接43題。已知為胰島素編碼的mRNA含有330個(gè)密碼子,而人胰島素由A、B2條肽鏈共51個(gè)氨基酸構(gòu)成。除編碼這些氨基酸的密碼子外,其余的部分主要是A核糖體結(jié)合部位B.合成酶的復(fù)合物結(jié)合的部位C.不參與構(gòu)成活性胰島素的肽鏈的密碼子D.內(nèi)含子CA目前一百二十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)45.接43題。豬或牛的胰島素在人體內(nèi)也有生物活性,但部分患者在連續(xù)用藥時(shí),出現(xiàn)嚴(yán)重免疫反應(yīng)。其根本原因是A提取技術(shù)不完善,藥物含雜質(zhì)B.氨基酸序列與人胰島素有微小差異C.生理功能與人胰島素有差異D.代謝產(chǎn)物具有抗原性46.接43題。用基因工程技術(shù)使轉(zhuǎn)基因大腸桿菌產(chǎn)生具有活性的人胰島素,在獲取目的基因時(shí),不能直接取自人染色體,否則,產(chǎn)物將是沒有活性的肽鏈,因?yàn)锳.染色體上的基因片段難以準(zhǔn)確切下B.尚不獲得相應(yīng)核酸內(nèi)切酶截取目的基因C.胰島素基因過(guò)大,難以與載體分子發(fā)生重組D.大腸桿菌沒有對(duì)該基因產(chǎn)物進(jìn)行再加工的機(jī)制BD目前一百二十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)47.接43題。綜上所述,獲取目的基因的最佳方法是A根據(jù)胰島素A鏈和B鏈的氨基酸順序的編碼合成B根據(jù)細(xì)胞質(zhì)中成熟的mRNA的核苷酸順序合成C根據(jù)細(xì)胞核中剛轉(zhuǎn)錄的mRNA的核苷酸順序合成D根據(jù)人胰島素基因核苷酸順序合成48.大腸桿菌乳糖操縱子阻遏物的化學(xué)性質(zhì)是A乳糖B.RNAC.蛋白質(zhì)D.乳糖代謝產(chǎn)物AC目前一百三十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)53.微生物能利用天冬氨酸合成賴迄酸、蘇氨酸和甲硫氨酸。代謝途徑如圖所示。已知這些代謝途徑存在著酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)機(jī)制。對(duì)這種機(jī)制的敘述,正確的是A.賴氨酸是A酶的變構(gòu)效應(yīng)物B.天冬氨酸是A酶和B酶的變構(gòu)效應(yīng)物C.當(dāng)高絲氨酸量減少時(shí),C酶和D酶發(fā)生變構(gòu),活性喪失D.當(dāng)高絲氨酸量增加時(shí),C酶和D酶發(fā)生變構(gòu),活性增強(qiáng)A目前一百三十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)74.某生物的色氨酸生物合成酶系的合成由色氨酸操縱子控制,該操縱子含有trpE、trpD、trpC、trpB、trpA5個(gè)結(jié)構(gòu)基因,如圖所示:根據(jù)提供的信息請(qǐng)回答,操縱子結(jié)構(gòu)A都由一個(gè)啟動(dòng)子,一個(gè)終止子和數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)基因構(gòu)成B是生物基因表達(dá)調(diào)控的基本結(jié)構(gòu)模式C將生物功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因控制在同一調(diào)控系統(tǒng)作用下D能使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)基因產(chǎn)物分子比相等C目前一百三十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)75.接74題。TrpE和trpD存在著如圖所示的聯(lián)系:據(jù)此,推測(cè)下列錯(cuò)誤的一項(xiàng)是A該生物有基因重疊現(xiàn)象BtrpE與trpD基因產(chǎn)物在數(shù)量上基本對(duì)等C核糖體結(jié)束trpE翻譯后立即開始trpD翻譯而不會(huì)從mRNA上脫落DtrpE翻譯產(chǎn)物與trpD翻譯產(chǎn)物是連接的,經(jīng)過(guò)加工成為2種蛋白質(zhì)D目前一百三十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)99.研究單克隆抗體治療癌癥的思路是A.利用單一抗體特異性地對(duì)抗癌細(xì)胞B.以抗癌抗體作抗癌藥物殺死癌細(xì)胞C.抗癌藥物在克隆細(xì)胞中大量合成D.抗體攜帶抗癌藥物特異性地與癌細(xì)胞結(jié)合D目前一百三十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)2.關(guān)于基因表達(dá)調(diào)控,以下正確的是A蛋白質(zhì)生物合成是轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控B多肽進(jìn)一步加工、修飾和組裝是翻譯后調(diào)控C真核細(xì)胞的基因活化受組蛋白和非組蛋白相互作用的調(diào)節(jié)屬于轉(zhuǎn)錄前調(diào)控D蛋白質(zhì)合成受核糖體數(shù)量、蛋白質(zhì)因子和tRNA類型和數(shù)量的影響屬于翻譯水平調(diào)控BC目前一百三十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)14.在發(fā)酵工業(yè)中,常利用微生物的某些突變株的代謝過(guò)程產(chǎn)生大量所需產(chǎn)品。這些突變株叫組成酶突變株。與野生型相比,這些突變株發(fā)生改變的部位是A結(jié)構(gòu)基因B.操縱基因C.調(diào)節(jié)基因D.啟動(dòng)子15.正常細(xì)胞合成DNA有兩條途徑,a通路(主通路)和b通路(旁路)。用于進(jìn)行單克隆抗體制備的骨髓瘤細(xì)胞,是DNA合成b通路的缺陷型細(xì)胞株。讓B淋巴細(xì)胞與這種缺陷型細(xì)胞融合,再在加入DNA合成a通路阻斷劑(氨基蝶呤)的培養(yǎng)液中培養(yǎng),這種培養(yǎng)會(huì)產(chǎn)生以下哪些效果?A.促進(jìn)細(xì)胞融合B.淘汰B淋巴細(xì)胞C.淘汰骨髓瘤細(xì)胞D.阻斷雜交細(xì)胞DNA合成BCBC目前一百三十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)2(多選).關(guān)于基因表達(dá)調(diào)控,以下正確的是A蛋白質(zhì)生物合成是轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控B多肽進(jìn)一步加工、修飾和組裝是翻譯后調(diào)控C真核細(xì)胞的基因活化受組蛋白和非組蛋白相互作用的調(diào)節(jié)屬于轉(zhuǎn)錄前調(diào)控D蛋白質(zhì)合成受核糖體數(shù)量、蛋白質(zhì)因子和tRNA類型和數(shù)量的影響屬于翻譯水平調(diào)控4(多選).在各種類型的生物固氮過(guò)程中下列哪些條件是必不可少的?A固氮酶B.還原劑C.電子受體乙炔D.ATPBCABD目前一百三十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)14(多選).在發(fā)酵工業(yè)中,常利用微生物的某些突變株的代謝過(guò)程產(chǎn)生大量所需產(chǎn)品。這些突變株叫組成酶突變株。與野生型相比,這些突變株發(fā)生改變的部位是A結(jié)構(gòu)基因B.操縱基因C.調(diào)節(jié)基因D.啟動(dòng)子15(多選).正常細(xì)胞合成DNA有兩條途徑,a通路(主通路)和b通路(旁路)。用于進(jìn)行單克隆抗體制備的骨髓瘤細(xì)胞,是DNA合成b通路的缺陷型細(xì)胞株。讓B淋巴細(xì)胞與這種缺陷型細(xì)胞融合,再在加入DNA合成a通路阻斷劑(氨基蝶呤)的培養(yǎng)液中培養(yǎng),這種培養(yǎng)會(huì)產(chǎn)生以下哪些效果?A.促進(jìn)細(xì)胞融合B.淘汰B淋巴細(xì)胞C.淘汰骨髓瘤細(xì)胞D.阻斷雜交細(xì)胞DNA合成BCBC目前一百三十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)在DNA測(cè)序工作中,需要將某些限制性內(nèi)切核酸酶的限制位點(diǎn)在DNA上定位,使其成為DNA分子中的物理參照點(diǎn)。這項(xiàng)工作叫做“限制酶圖譜的構(gòu)建”。假設(shè)有以下一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)分析給出條件,回答問(wèn)題:21.用限制酶HindⅢ,BamHⅠ和二者的混合物分別降解一個(gè)4kb大小的線性DNA分子,降解產(chǎn)物分別進(jìn)行凝膠電泳,在電場(chǎng)的作用下,降解產(chǎn)物分開,如圖所示。問(wèn):降解混合物分離主要決定于()。A.分子所帶電荷密度B.分子大小C.分子形狀D.分子與支持物的親和力
B目前一百三十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)22.這兩種限制性內(nèi)切核酸酶在該DNA分子上的限制位點(diǎn)數(shù)目是以下哪一組?()A.HindⅢ1個(gè),BamHⅠ2個(gè)B.HindⅢ2個(gè),BamHⅠ3個(gè)C.HindⅢ2個(gè),BamHⅠ1個(gè)D.HindⅢ和BamHⅠ各有2個(gè)23.假如將HindⅢ降解產(chǎn)生的2.8kb片段提取出來(lái),加入BamHⅠ,反應(yīng)產(chǎn)物是以下哪一組?()A.1.8kb,0.9kb,0.1kbB.1.2kb,1.0kb,0.6kbC.1.8kb,1.0kbD.1.2kb,1.6kb
AC目前一百四十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)24.假如將BamHI降解產(chǎn)生的1.3kb片段提取出來(lái),加入HindⅢ,反應(yīng)產(chǎn)物是以下哪一組?()A.1.3kbB.0.9kb,0.4kbC.1.2kb,0.1kbD.1.0kb,0.3kb
D目前一百四十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)25.根據(jù)上述所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果,正確構(gòu)建成的限制酶圖譜是()。A目前一百四十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)56.硝酸還原生理普遍存在于植物體內(nèi)。這一生理過(guò)程與下列哪一項(xiàng)生理活動(dòng)無(wú)關(guān)?A.蛋白質(zhì)、胺等含氮有機(jī)物難溶,硝化后易溶,有利于吸收B.植物吸收銨態(tài)氮較硝態(tài)氮少得多C.還原過(guò)程產(chǎn)生強(qiáng)毒性的亞硝酸,但亞硝酸不積累D.產(chǎn)物NH3或NH4+是氮素可被同化的形式A目前一百四十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)50(多選).大腸桿菌rRNA操縱子(rrnE)上有兩個(gè)啟動(dòng)子P1和P2,其中pl的作用受到細(xì)胞中ppGpp(鳥苷四磷酸)濃度的控制,根據(jù)下圖判斷,正確的選項(xiàng)有()。A.隨著ppGpp濃度增加,P1逐漸關(guān)閉,P2活性不變B.P1是強(qiáng)啟動(dòng)子C.P2是強(qiáng)啟動(dòng)子D.P2保證細(xì)胞在高濃度ppGpp下,仍有一定量的rRNA供應(yīng)。ABD目前一百四十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)48.如果…CGUUUUCUUACGCCU--·是某基因產(chǎn)生的mRNA中的一個(gè)片斷,如果在序列中某一位置增添了一個(gè)堿基,則表達(dá)時(shí)可能發(fā)生( )。①肽鏈中的氨基酸序列全部改變②肽鏈提前中斷③肽鏈延長(zhǎng)④沒有變化⑤不能表達(dá)出膚鏈 A.①②③④⑤B.①②③④C.①③⑤D.②④⑤A目前一百四十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)53.原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了1個(gè)堿基對(duì)。在插入位點(diǎn)的下游再發(fā)生下列哪種情況,可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小()A.換單個(gè)堿基對(duì) B.增加4個(gè)堿基對(duì)C.缺失3個(gè)堿基對(duì)D.缺失4個(gè)堿基對(duì) D目前一百四十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)64.原核生物基因轉(zhuǎn)錄終止子在終止點(diǎn)前均有(A.回文結(jié)構(gòu) B.多聚A序列 C.TATA序列 D.多聚T序列65.如圖示大腸桿菌操縱子中有a、b、c基因,下列有關(guān)敘述中不正確的A.該操縱子只有a的上游有1個(gè)啟動(dòng)子D.該操縱子內(nèi)部存在著非編碼區(qū)C.若某突變阻止a基因的表達(dá),則b、c也不能表達(dá)AC目前一百四十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)94.通過(guò)基因工程成功轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞的外源基因,要穩(wěn)定地表達(dá),該外源基因不一定需要下列哪一項(xiàng)?()A.編碼區(qū) B.啟動(dòng)子 C.內(nèi)含子 D.終止子95.農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒具有作為基因載體所必需的所有特點(diǎn),目前是植物基因轉(zhuǎn)移的最常用載體。在將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的基因工程操作中,農(nóng)桿菌的作用是()。A.基因載體B.轉(zhuǎn)化載體C.受體細(xì)胞D、基因文庫(kù)CB目前一百四十八頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)請(qǐng)觀察分析下圖,回答96、97題:
96.圖示全過(guò)程是()。A.構(gòu)建基因組文庫(kù) B.構(gòu)建cDNA文庫(kù)C.構(gòu)建基因表達(dá)載體D.構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程茵97.該過(guò)程所用載體,不能有以下哪項(xiàng)結(jié)構(gòu)或性狀?A.限制酶識(shí)別位點(diǎn)B.抗生素抗性基因C.自我復(fù)制并裂解細(xì)菌D.侵染或轉(zhuǎn)化受體菌AC目前一百四十九頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)6(多選).科學(xué)家用植物細(xì)胞雜交方法,將番茄的原生質(zhì)體和馬鈴薯的原生質(zhì)體融合,成功地培育了番茄馬鈴薯雜種植株(如圖)。下列敘述正確的是()
A.若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細(xì)胞含n條染色體,則"番茄一馬鈴薯"細(xì)胞內(nèi)含(m+n〉/2條染色體B.②過(guò)程可以通過(guò)某些物理措施促進(jìn)C.③過(guò)程不存在細(xì)胞分裂D.這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到雜種植物的培育中BC目前一百五十頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)13.原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了1個(gè)堿基對(duì)。在插入位點(diǎn)的附近,再發(fā)生下列哪種情況有可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小A.置換單個(gè)堿基對(duì)B.增加4個(gè)堿基對(duì)C.缺失3個(gè)堿基對(duì)D.缺失4個(gè)堿基對(duì)D目前一百五十一頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)19-22.如圖表示細(xì)胞膜上Ach(乙酰膽堿)受體基因的克隆技術(shù)操作過(guò)程:據(jù)圖回答以下各題:19.獲得該mRNA的研究材料,選用以下何者為佳?A.蟾蜍上皮細(xì)胞B.鯽魚受精卵C.電鰻電器官D.鯉魚精巢C目前一百五十二頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)20.獲得mRNA-cDNA復(fù)合體和cDNA的過(guò)程都是酶促反應(yīng),相關(guān)的酶分別是A.①是反轉(zhuǎn)錄酶,②RNA酶、DNA聚合酶和DNA連接酶B.①RNA酶和DNA聚合酶,②DNA聚合酶和DNA連接酶C.①DNA聚合酶,②DNA聚合酶D.①RNA酶,②DNA聚合酶21.cDNA組合載體,建立文庫(kù),最可能使用的載體是A.大腸桿菌B.細(xì)菌質(zhì)粒C.環(huán)形DNA分子D.環(huán)形RNA分子AB目前一百五十三頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)22.探針篩選的目的是A.淘汰被感染的細(xì)菌,獲得未被感染的細(xì)菌B.淘汰未被感染的細(xì)菌,獲得被感染的細(xì)菌C.去除細(xì)菌,獲得Ach受體基因D.清除培養(yǎng)基雜質(zhì),獲得純細(xì)胞24.病毒都含有A.蛋白質(zhì)B.DNAC.RNAD.質(zhì)粒BA目前一百五十四頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)25.屬于RNA病毒的HIV進(jìn)入宿主細(xì)胞后,能合成相應(yīng)的DNA分子,整合到宿主染色體上。這是因?yàn)镠IV顆粒中含有A.衛(wèi)星DNA分子B.DNA聚合酶C.反轉(zhuǎn)錄酶D.RNA聚合酶C目前一百五十五頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)30.蘇云金芽孢桿菌內(nèi)毒素基因BT,控制合成一種無(wú)毒的“內(nèi)毒素”,這種內(nèi)毒素在昆蟲腸道堿性環(huán)境下被酶解轉(zhuǎn)化成有毒蛋白。所以,內(nèi)毒素對(duì)昆蟲有毒殺作用。以轉(zhuǎn)基因作物為原料生產(chǎn)的食品,其安全性依據(jù)可以是A.轉(zhuǎn)基因作物細(xì)胞內(nèi),BT基因一般不表達(dá)B.轉(zhuǎn)基因作物不必使用殺蟲劑C.內(nèi)毒素在人體消化道內(nèi)不能轉(zhuǎn)化成毒蛋白D.內(nèi)毒素在食品加工過(guò)程中已經(jīng)被破壞C目前一百五十六頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)47-50.以下是20世紀(jì)80至90年代,對(duì)朊病毒的研究取得如下進(jìn)展:①朊病毒對(duì)破壞核酸的各種因素不敏感,對(duì)破壞蛋白質(zhì)的各種因素敏感。②以朊病毒部分氨基酸序列為參照合成核苷酸探針,用此探針?lè)蛛x獲得來(lái)自小鼠和倉(cāng)鼠cDNA文庫(kù)的prp基因。⑧以小鼠prp基因?yàn)樘结?,分離獲得人和多種動(dòng)物的prp基因。④prp基因表達(dá)產(chǎn)物(pryc)的氨基酸序列與朊病毒相同,但空間結(jié)構(gòu)不同。⑤受朊病毒感染的病患體,prpc迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殡貌《尽"尢蕹∈蟮膒rp基因,小鼠獲得抗朊病毒感染能力。根據(jù)以上資料,回答47-50題:47.朊病毒樣品經(jīng)下列哪一種處理后,肯定失去了感染能力?A.100℃以上熱處理B.電離輻射處理C.胰蛋白酶共溫育15minD.進(jìn)行氨基酸序列檢測(cè)D目前一百五十七頁(yè)\總數(shù)一百八十三頁(yè)\編于十五點(diǎn)48.從小鼠cDNA文庫(kù)中分離獲得的prp基因,其堿基序列與下列哪一項(xiàng)堿
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