高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

科学家利用细胞工程培育了“白菜甘蓝”杂种植株，如下图所示，请根据图回答下列问题：

（1）图C表示____    ；由D形成E的过程称为    。
（2）图中A、B的制备，需要去除细胞壁，此时要用到           酶；从本质上讲，“白菜甘蓝”杂种植株具有的性状是        的结果。
（3）若“白菜甘蓝”杂种植株为四倍体，则该植株的花粉经离体培养得到的植株是  倍体。

(11分)长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下面是科学家通过这两种方法快速繁殖良种奶牛的过程，请据图回答：

（1）在试管牛E和克隆牛G的培育过程中均用到的现代生物工程技术有        和        。
（2）胚胎移植时，受体母牛D应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行              处理；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生               反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
（3）通过试管动物技术培养发育为早期胚胎后，再经                产生多个基因型相同的后代。对胚胎进行分割时，要特别注意将                均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
（4）胚胎移植的优势在于供体的职责变为                             ，繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体承担。
(5)自然条件下防止多精入卵有两道屏障，它们分别是透明带反应和                    。
（6）在体外受精时，精子首先要进行        处理，卵细胞则要培养到        (时期)才能与精子结合。判断卵子是否受精的重要标志是                       。

在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家以食用稗的成熟胚作为外植体，在基本培养基上研究植物生长调节剂对食用稗愈伤组织诱导的影响。实验结果如下表。请回答相关问题：

注：愈伤组织诱导率（%）＝产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×100%
（1）从上表可以知道，在基本培养基中添加较高浓度的          有利于食用稗胚形成愈伤组织，而添加          则不利于食用稗胚愈伤组织的形成。
（3）影响愈伤组织成功诱导的因素除植物生长调节剂外，培养的环境条件也是重要的因素。现给你提供200个已经消毒过的食用稗的成熟胚，在上述研究的基础上，探究光照对愈伤组织形成的影响。
实验步骤：
①将200个已经消毒过的食用稗的成熟胚平均分为甲、乙两组，分别接种到     培养基上；
②                                                                     ；
③                                                                     。
预期实验结果和结论：                                                        。

如图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程；图2表示体外受精培育优质奶牛的过程；图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程，请据图回答下面的问题。

(1)在图1中注射到小鼠体内的物质是__________。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞，此类细胞的特点是__________。
(2)图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和________的过程，才能使卵细胞受精。若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对图2中囊胚中的__________均等分割后进行胚胎移植。以上技术是在__________(填“体内”或“体外”)完成的。
(3)图3中过程①是植物细胞形成__________的阶段，该阶段所用的酶是__________。在形成再生植株的过程中与组织培养有相似之处的步骤是__________。

请回答下列有关生物科技方面的问题：
(1)应用       工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过            、早期胚胎培养、
                 以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中，要在体外成功获得            ，需要对     进行处理，使其获能。另外，培养的              需要发育至减数第二次分裂的中期。在体外早期胚胎培养时，除了给予一定量的____        以维持细胞呼吸外，还需要提供__ __气体以维持___            _。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用                处理可使其一次排出多枚卵母细胞。
(4)利用基因工程可以获得“转基因牛”。若要研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，构建基因表达载体时必须在          基因前加入             基因及其启动子。
(5)利用              技术可获得“克隆牛”。转基因克隆牛能提供异体移植器官，从而为解决器官移植中的                             等问题提供途径。

某研究性学习小组为了探究愈伤组织形成导管是芽的直接作用，还是芽产生的物质的作用，做了如下两组实验：

（1）愈伤组织细胞与根尖分生区细胞相比，在结构上具有                  特点，形成导管的过程称为          。
（2）愈伤组织常用作诱变育种的理想材料，理由是__________          __。
（3）若形成图示结果的物质是生长素，为了进一步验证导管的形成是由于生长素的作用，请仿照上述实验与温特的实验思路，提出实验设计思路                       。

下图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题：

(1)图中A是__________，B是__________。菊花茎尖培养成植物体的根本原因是________________________________________________________________________
(2)菊花的组织培养过程中，细胞增殖通过__________分裂来完成。试管苗形成过程中要给予一定光照，其目的是________________。
(3)脱分化和再分化这两个过程的进行还需要维持一定的外界条件，一是要有适宜________，二是要__________。否则植物组织培养就不能成功。
(4)这样培养成的试管苗的繁殖方式是__________。

人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疾苗生产和抗体制备的流程之一如下图：

请回答：
（1）过程①代表的是        。
（2）过程②要大量扩增A基因,通常可采用            技术。
（3）过程③需要多次对经单一抗体检测呈      性的细胞克隆化培养，才能筛选出X细胞。
（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的             所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以疑问患者体内分离病毒，与已知病毒进行                     比较；或用图中的                进行特异性结合检测。

中国科学院动物研究所陈大元研究员带领的科研小组，首先选择了兔子卵细胞作为受体卵。他们采用了两种核移植方法，即电融合法和核直接注射法，把大熊猫的体细胞核移入兔的去核卵细胞质中。经过精心的实验，他们已得到了大熊猫的重组胚。实验结果显示，大熊猫的三种体细胞移植到兔去核卵母细胞中均可以卵裂，并进行早期发育，三种供体细胞核移植的融合率在55%～59%之间；融合后的重组卵进行培养后，囊胚率以乳腺细胞最高，而骨骼肌细胞的最低；重组囊胚细胞的染色体数目为42条，与供体（大熊猫）细胞染色体数目相同，与受体动物家兔的染色体数（44条）不同。经DNA指纹分析，也证明了重组囊胚细胞的遗传特性为大熊猫的遗传特性。实验还证明，卵细胞质使体细胞核去分化不具有特异性。大熊猫异种重组胚能否在寄母子宫着床乃至进行全程发育还是道难题，现正在深入实验。根据以上材料，回答下列问题：
（1）下面叙述除哪项外都是动物克隆技术的益处？_______    ___。
A.探索异种克隆技术，拯救濒危物种
B.克隆技术与转基因技术结合，使异种器官移植成为可能
C.克隆技术的重要性在于复制出一个动物或一批生物
D.克隆技术的研究将帮助人类认识衰老过程
（2）“去分化”是指__________________________________________________。
（3）细胞分化为囊胚，囊胚由许多细胞构成，其细胞增殖方式为_____________。
（4）科技预测：请预测大熊猫异种重组胚如果着床成功并顺利产生发育，其表现性状可能是（  ）
A.大熊猫的特点                       B.兔子的特点
C. 不具生殖能力                     D. 兼有大熊猫与兔子的特点

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生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。图记录了生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___________。
（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，要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是_____和_____。

下图可表示细胞融合技术的一些过程，请据图回答：

 
（1）若A、B细胞为动物细胞，从A和B细胞到C细胞的过程中，常用__________作为诱导剂来诱导融合。A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有                  特性。
（2）若A、B细胞为植物细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了         ，这种酶可能是                               _____________酶。融合完成的标志是                    ；形成的D细胞还要应用_______________技术把D培养成植株。
（3）若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为B淋巴细胞，那么D细胞称为                     。这种细胞既能无限繁殖，又能产生                            。
（4）若该过程是制备单克隆抗体的过程，在A、B到C的过程中，所形成的C有            种，用来培养的D细胞应该是                  。

世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示。请看图后回答：

（1）写出图中 a 、b 所指的细胞工程名称: a                    ，b                       
（2）“多利”面部的毛色是           ，请根据遗传学原理说明判断的原因是：                                              
（3）继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物核细胞也具有                        。

下图为细胞融合技术的一些过程，请分析并回答下列问题：

（1）若A、B细胞为动物细胞，从A和B细胞到C细胞的过程中，须用            化学诱导剂处理。
（2）若A、B细胞为植物细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了            。这种酶可能
是            酶和            酶，由此生成的C细胞称为正在融合的            。
（3）若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为B淋巴细胞，那么D细胞称为            细胞，这种细胞既能无限            ，又能产生专一的            。由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为            。
（4）若A为人细胞，B为鼠细胞，并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，在C细胞时，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光。到D细胞阶段，两种颜色的荧光均匀分布，请解释原因：                                      。

下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：
脱分化  再分化
①——→②——→③——→④
（1）①表示                  ，它能被培养成为④的根本原因是　　    　　　。②表示　　 　　    
（2）若①是花药，则④是_________________，继续对其使用　　　　　　　处理可获得正常植株，该过程称为__________________。
（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）　　　　。若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号）　　　　　。

试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。 请回答：

（1）图甲的实验是在大气CO₂浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中__________________更高。
（2）图乙是试管苗在密闭.无糖培养基条件下测得的24h内CO₂浓度变化曲线。图中b-c段CO₂浓度升高缓慢是因为________________________________________，c-d段CO₂浓度急剧下降是因为试管苗________________________________________。若d点时打开培养瓶，试管苗的光合速率____________。
（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基.__________和___________可缩短试管苗的适应过程。