某研究小组欲将已知抗盐基因导人原生质体培育抗盐菊科植物。请回答:
(1)为获得大量抗盐基因,可通过 技术进行扩增,也可将其连接到 上,通过大肠杆菌培养扩增。
(2)制备叶片原生质体的酶混合液中,一般含较高浓度的甘露醇,其目的是避免制备的原生质体 。酶混合液需通过 灭菌,才能用于无菌原生质体的制备,整个无菌操作过程需在 中进行。
(3)可通过 方法,直接将抗盐基因导入原生质体的细胞核。此外,还可用聚乙二醇融合、电击等方法导入。导入后的原生质体需再生出 ,经持续分裂获得愈伤组织,进一步分化获得再生植株并扩大繁殖。
(4)利用带有标记的抗盐基因特殊片段与从转基因植株提取的RNA进行 ,验证抗盐基因是否被整合到受体的细胞中并转录。通过将扩大繁殖的再生植株转接到含有 的培养基,根据生长状况初步筛选出抗盐植株。
(5)为了获得大量该转基因植株,可将带腋芽的茎段转入适宜培养基中,获得大量 ,然后转入生根培养基中诱导生根,形成再生植株。再生植株需进行 (不定项选择:
A.无菌处理 |
B.锻炼 |
C.去除根部残留的培养基 |
D.逐步提高湿度处理)后才能移种大田。 |
科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为 ,培养的细胞在贴壁成长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为
(2)图中2-细胞胚胎可用_________方法从灰鼠输卵管内获得,也可从灰鼠体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分离培养获得,iPS与ES细胞同样具有___________特性,有望在对人类iPS细胞进行定向诱导分化后用于疾病的细胞治疗。
回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂长到细胞表面 时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的 。此时,瓶壁上形成的细胞层数是 。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是 。
(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现 的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成 细胞,该种细胞的黏着性 ,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量 。
(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是 。
(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观察。
(5)在细胞培养过程中,通常在 条件下保存细胞。因为在这种条件下,细胞中 的活性降低,细胞 的速率降低。
(6)给患者移植经异体细胞培养形成的皮肤组织后,发生了 现象,这是因为机体把移植的皮肤组织当作 进行攻击。
下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究,请据图分析回答:
(1)上图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从________和________中分离获取。
(2)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的_____ ___,加入抗生素是为了________。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(3)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有________的特点。在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是________。
(4)过程Ⅲ是培育转基因小鼠,将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体,目的是_____________________________。
(5)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时,必须去除小鼠的胸腺,使其存在免疫缺陷,其目的是___________,该过程研究的意义在于解决____________问题。
(6)该研究中,包含的生物技术有________________________(至少写出两种)。
玉米是一种重要的农作物,为了提高玉米的产量,科学家做了大量的研究工作。下图是玉米培育过程示意图;下表是以玉米的成熟胚为外植体,在基本培养基上研究植物生长调节剂对玉米愈伤组织诱导率影响的实验结果。请分析问答下列有关问题:
培养基代号 |
2,4—D/mg·L-1 |
6—BA/mg·L-1 |
愈伤组织诱导率/% |
L1 |
1.0 |
0 |
65.41 |
L2 |
2.0 |
0 |
68.76 |
L3 |
3.0 |
0 |
91.01 |
L4 |
3.0 |
0.2 |
54.48 |
L5 |
3.0 |
0.5 |
57.35 |
L6 |
3.0 |
1.0 |
51.71 |
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)图中玉米的培育过程依据的原理是 ;其中过程A称为 。
(2)为了获得玉米某些代谢产物,可用少量 酶处理愈伤组织,获取单细胞或小细胞团,在 培养基中进行悬浮培养。
(3)从上表可以知道,在基本培养基中添加较高浓度的 有利于胚形成愈伤组织。
(4)影响愈伤组织成功诱导的因素除植物生长调节剂外,还有培养的环境条件。现给你提供200个已经消毒过的玉米成熟胚,在上述研究的基础上,请完成玉米愈伤组织的诱导是否需要光照的探究实验步骤:
①将200个已经消毒过的成熟胚平均分为甲、乙两组,接种到 (填培养基代号)培养基上,分别培养:
② ;
③培养一段时间后,分别计数和比较甲、乙两组中 。
随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,在许多领域取得了可喜的成果,图中是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)在此过程中涉及的动物细胞工程技术有 、_____________________。
(2)在基因工程中,我们称②为____ 。
(3)图中①一般经_____ ___处理可以得到③,从③到④的过程中一般用未受精的卵细胞去核后作为受体,不用普通的体细胞。
(4)要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是 ,利用该方法得到的动物叫做________ 。
回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂长年到细胞表面 时,细胞会停止分裂增增殖,这种现象称为细胞的 。此时,瓶壁上形成的细胞层数是 。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是 。
(2)随首细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现衰老甚至死亡的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变面变成 细胞,该种细胞的黏着性 ,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量 。
(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被污色,而活细胞不染色,原因是 。
(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观察。
(5)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮肤组织当作
进行攻击。
【生物-现代生物科技专题】
治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:
(1)过程①采用的是细胞工程中的技术,过程②采用的是胚胎工程中的技术。
(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有,其中的作用是维持培养液(基)的。
(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用和两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体(填""或""),则不会发生免疫排斥反应。
回答有关微生物和植物组织培养的问题:
(1)在生产过程中,发现葡萄酒变酸,表面观察到菌膜,造成此现象的生物是____________。腐乳外部有一层致密的“皮”,这是__________的匍匐菌丝形成的。制作泡菜时,有时坛内会长一层白膜,这是__________繁殖形成的。
(2)微生物的接种方法很多,如平板划线法、稀释涂布平板法、斜面接种等方法,虽然这些技术的操作方法各不相同,但是其核心都是要_______________,来保证培养物的纯度。
(3)从土壤中分离出分解尿素的细菌之后,对其进一步鉴定,要在以尿素为唯一氮源的培养基中加入_____________,如果指示剂变红,可初步鉴定该种细菌能够分解尿素。
(4)下图为花粉植株的培育途径
为了挑选到单核期的花药,通常选择_______________的月季花蕾。选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期,此时需要对花粉细胞核进行染色,采用的染色剂是___________,它可以将细胞核染成蓝黑色。①表示的生理过程是_____________________。
(每空1分,8分)下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是 。
(2)图甲中②过程常在 诱导下完成。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其 。
(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗? 。
原因是 。
(5)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能( )
A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优良个体
C.用于保存物种 D.改变动物的核基因
(6)在现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因最可能是 。
A.卵细胞大,便于操作
B.卵细胞含有的营养物质多
C.卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达
D.重组细胞才具有全能性
科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为 ,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为 。
(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为 ;也可从灰鼠体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。
下图为单克隆抗体制备流程示意图。
(1)单克隆抗体制备技术的基础是 。
(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基上培养,目的是 。在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的 ,以保证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是 _____________
_________________________________________________________________ 。
(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是 _______________________________________________
_________________________________________________________________ 。
人的HPRT基因缺陷(HPRT-)细胞和小鼠的TK基因缺陷(TK-)细胞在HAT培养基中都不能存活。杂种细胞在分裂中随机丢失人的染色体,但保留所有的鼠染色体。因此,利用人—鼠细胞融合技术可以将人类基因定位于特定的染色体上。
(1)将人的HPRT-细胞与小鼠的TK-细胞用________促进融合,然后培养在________培养基(HAT)中,最终筛选出人—鼠杂种细胞。
(2)将存活下来的杂种细胞进行________培养,获得不同的细胞株,用________染色后镜检,观察结果如下:
细胞株编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
所含人染色体编号 |
11,14, 17,22 |
7,11, 14,17 |
5, 7, 17,21 |
2, 9, 11,17 |
5,17, 18,20 |
2, 5, 17,19 |
由此可推测________基因在________染色体上。
(3)如果要确定人鸟苷酸(UMP)激酶基因所在染色体,应选择UMP激酶缺陷的________(填“人”或“鼠”)细胞与相应细胞杂交,这样的方法________(填“能”或“不能”)对小鼠的基因进行定位。
(4)经过基因测序发现UMP激酶缺陷是因为编码它的基因中部的部分碱基替换造成的,结果可能导致( )
A.转录不能进行
B.合成的蛋白质分子缺少部分氨基酸序列
C.合成的蛋白质分子增加部分氨基酸序列
D.合成的蛋白质分子氨基酸数目不变
植物组织培养是克隆植物的一种方法,过程如下图所示,请据图回答相关的问题。
(1)为了获得脱毒植株,外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织,其原因是______________________________________。
(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外,还需要添加植物激素,其目的是诱导外植体______________________。
(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物,如:紫杉醇,可将①________放入液体培养基中,经机械作用分散成单个细胞,制备成细胞浮液,再经过________即可获得大量细胞。
(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件,否则在光学显微镜下可能观察到发生________异常,进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。
(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取,还广泛用于___________________、____________________等育种过程中。
如下图所示,请据图回答下面的问题。
(1)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞,两种细胞膜也能“融合”在一起,说明细胞膜_______________________________________。此过程,常用________作为诱导剂,该细胞的特点是_________________。
(2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖,鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得杂种细胞。请设计一种方法(不考虑机械方法),从培养液中分离出杂交瘤细胞。
方法:____________________________________________。
(3)杂交瘤细胞繁殖进行的是___________分裂,其遗传性状________。
(4)杂交瘤细胞的体外培养与植物组织培养的培养基相比有何主要不同?
_____________________________________________________________。
(5)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合,而绝不攻击任何正常细胞,故称为“生物导弹”,这是利用了____________________________________________________________。