高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

紫菜莉的花色受核遗传物质控制；基因型为RR，rr的紫茉莉分别开红花与白花，而基因R、r同时存在时开粉红色花。紫茉莉枝条的颜色是由细胞质中质体颜色决定的：绿色枝条叶肉细胞中含有叶绿体：白色枝条的叶肉细胞中只含白色体；花斑枝条有的细胞只含叶绿体，有的只含白色体，有的既含有叶绿体又含白色体。从绿色枝条白花紫茉莉的绿叶上取一些叶肉细胞，再从花斑枝条红花紫荣莉的白色枝条上取一些叶肉细胞，去掉细胞壁后，用诱导剂让其融合。再经过组织培养形成紫菜莉幼苗。
（1）紫茉莉枝条的颜色的遗传不同于花色的两个显著特点是：             
（2）细胞融合过程中，去掉细胞壁常用的方法是        法。诱导植物细胞融合最常用的诱导剂是              。与细胞壁再生直接相关的细胞器是       。
（3）两两融合后，可出现          种融合细胞，若用融合细胞进行组织培养，理论上讲发育成的后代的枝条颜色分别是      ，控制花色的基因型依次是         

I．（每空1分，共l0分）右图是植物体细胞杂交过程示意图。据图分析回答：

（1）图中的④过程是____，目前最常用的方法是____。
（2）②过程的发生，常用的化学方法是用____诱导，该过程依赖细胞膜的结构特点是：________。
（3）融合成功的标志是____，该结构的产生与细胞内____（细胞器）有关。
（4）③和④过程是一个       和       的过程，在该过程中，细胞分裂的主要方式是________。
（5）植物体细胞杂交技术的意义在于：           ，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
II．（每空2分，共12分）现有一种植物的种子，不知道它的萌发过程是否与光照有关。下面是探究此问题的实验。
（1）体提出的假设是：                             。
实验材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。
实验方案：
①向两组培养皿中倒入适量的水，每组培养皿中放入100粒种子。
②将一组置于____环境中，另一组置于____环境中。培养过程满足种子萌发所需的其它条件相同且适宜。
③数日后，分别统计两组处理中萌发种子的数照，并计算出各皂的发芽率。
（2）你预期（期望得到）的实验结果是；
（3）若两组的发芽率无明显差异，你的实验结论是：                 。
（4）若两组的发芽率差异很显著（或一组绝大部分萌发，另一组未萌发），你的实验结论是：                                         。

微生物细胞融合的方法与动植物细胞融合基本相同。右图是利用酵母细胞融合技术培育能直接利用可溶性淀粉生产酒精的酵母菌No．220菌株过程示意图。（注：H—28菌株可直接分解可溶性淀粉，不能形成孢子；IFO—1046菌株不能利用淀粉，可将葡萄糖酵解为酒精，能形成孢子）试回答有关问题：

（1）图中所示的生物技术是_________。
（2）“去壁”的常用方法是_______；去壁获得的原生质体形态呈球形，这体现了细胞膜_______。
（3）“诱导”过程主要是通过某些物质诱导原生质体形成新的细胞壁，直接参与此过程的细胞器是_____________。
（4）试根据给予的信息设计简单方案，以筛选出糖化酵母菌No．220菌株。
（提示：产孢培养基（含淀粉和单糖）可以诱导IFO-1046产生孢子；孢子能耐受60℃的热处理）。
方案：                                                                      
                                                                            。

如图为细胞融合的简略过程，请据图回答：

（1）若A、B是植物细胞，在细胞融合之前需用__________________处理，以获得__________________；融合完成并成功产生杂交细胞的标志是__________________．
（2）若A、B是动物细胞，一般取自幼龄动物组织或胚胎，理由是________________________________________________；A、B到C的过程中常用的但不能用于植物细胞融合的手段是__________________．
（3）若该过程是制备单克隆抗体，则应给小鼠注射相应的抗原，产生相应的免疫反应生成了A细胞，则A细胞为___________________ ，用来培养的D细胞应该是__________________．获得D后，常用的培养方法是__________________或注入小鼠腹腔中培养．
（4）如果该过程表示试管婴儿的培育过程且A是精子，则A需要经过___________的过程，B则必需发育___________________________时期才能与A融合．

以下是有关现代生物技术的两个问题，请回答：
Ⅰ：下列三图分别表示基因的结构示意图和利用基因工程培育抗虫棉过程示意图。请据图回答下列有关问题：

（1）图C中的目的基因是从图A和图B中的哪一个图所表示的基因提取的？   ___，图C中科学家在进行[①]操作时，要用___            ____分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端通过___          ____而结合。
（2）[III]是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生F₁代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的_______。
（3）将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是_________________  ____。
Ⅱ：现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员计划通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列有关问题。
实验原理：_____________________________________    __。根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性。
材料用具：活的小白鼠胚胎、胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、适宜浓度的化学物质甲溶液、适宜浓度的化学物质乙溶液、蒸馏水、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常有丝分裂各时期的高倍显微照片。
实验步骤：
（1）制备细胞悬浮液。
把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。
（2）进行细胞培养。
①取A、B、C3个洁净的培养瓶，分别放入___________________________________；
②向A、B两个培养瓶中分别加入等量的甲、乙溶液，C瓶中加入等量的蒸馏水，摇匀；
③把3个培养瓶放在适宜温度的恒温箱中培养。
（3）制作临时装片。
①当细胞增殖到大约8代左右时，同时从恒温箱中取出3个培养瓶，用            
处理，加入动物细胞固定液，迅速杀死细胞并固定细胞分裂相；
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，滴加__________________进行染色，3—5min后，盖上盖玻片。
（4）镜检和统计。
把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜观察，为清晰观察染色体的形态，最好寻找处于______________期的细胞，并与小白鼠正常细胞有丝分裂同时期高倍显微照片进行对比，统计并计算该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）。
结果分析与结论：
（1）经研究人员实验得知，A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：Q_A=1．3%, Q_B=12．5%, Q_C=0．1%,
由此可知该实验的结论是__________________________________________。⑵在实验中，C培养瓶起______________作用，C瓶的Q值说明____________________。

(13分)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，由此生成的A和B细胞称为             。A、B到C细胞的过程中，常用的物理方法是         ；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              _细胞。由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为    _过程。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3种，用来培养的D细胞应该是       。从中选择出它的方法是                 培养。

下列是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题：

（1）制备单克隆抗体的步骤：
①将   注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少1个淋巴细胞带有抗该抗原的抗体。
②将步骤①获得的B淋巴细胞与步骤②培养的骨髓瘤细胞可用特有的       诱导融合
③将诱导后产生的多种细胞，放在含 ＿培养基的多孔培养板上培养，筛选。
④这样获得的杂交瘤细胞具有                           的能力。
⑤检测和分离带有抗X抗体的阳性细胞，培养板中每孔放一个细胞进行培养。
⑥将阳性细胞进行     或          培养，从而制备出大量单克隆抗体。
（2）用本法制备出的单克隆抗体仍具有局限性，因为它是用小鼠的     细胞制备的，具有       性，对人类会产生免疫原性。

应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：

（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶______________（两种），②过程常用的方法是_______       。
（2）转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有____        。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用胚胎分割和_______     技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
（3）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是        细胞，淋巴细胞是由动物体         中的         细胞分化、发育而来。Ⅲ代表的细胞具有_______        的特点。单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最主要的优点是                  _______  。
（4）在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是_______      ，⑤过程采用的技术______          。

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培养基中培养，目的是                   。
（3）在动物细胞培养过程中，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，此外通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是      __。
（4）动物细胞培养时，要保证被培养的细胞处于一定的气体环境，所需要的气体主要有
_____________________，其作用分别是_______________________________________。

玉米来源于5000多年前墨西哥的一种野生黍米，这种野生黍米经过人们数千年的培育，发展成为今天数百个品种的玉米。
请回答下列问题：
（1）野生黍米和玉米属于两个物种，玉米物种的形成一般要经过突变和基因重组、人工选择和_______________三个基本环节。
（2）研究发现玉米植株的性别受位于非同染色体上的两对基因控制，其性别和基因型的对应关系如下表：

性别	正常株（雌雄同株）	雄株	雌株
基因型	A__B__	aaB__	A__bb或aabb

①玉米的雄株和雌株在育种中有重要的应用价值，在杂交育种时可免除雌雄同株必须人工去雄的麻烦。若以雄株和雌株为亲本，使其杂交后代都是正常株，则符合育种要求的亲本的基因型为______________________
②基因型为Aabb和aaBb的植株杂交，F₁表现型有正常株、雌株和雄株，它们的比例是_________________。
（3）玉米体细胞有10对同源染色体，则玉米基因组计划需要测______条染色体上DNA序列。
（4）在细胞工程中，将基因型Dd植株的花粉粒和基因型ee植株的花粉粒除去细胞壁后，进行原生质体融合，若只考虑两个细胞的融合，理论上推测可以得到__________种基因型不同的融合细胞。

下图表示细胞融合技术的一些过程，请回答：11分

(1)图示若表示植物体细胞杂交的部分过程，那么形成A、B原生质体时，需利用_________    ______和果胶酶除去细胞壁，原生质体融合过程中用作                  诱导剂。
(2)若将D细胞培养成植株，可用             技术，这一培养过程要经过             和             两个阶段。目前，植物体细胞杂交还有许多理论和技术问题没有解决，如杂种植物还不能按照人们的需要表现出亲代的优良性状，从遗传学角度分析，其内在因素很可能是             。
（3）若A、B是动物细胞，一般用酶使其分散开来，A、B到C的过程中常用的但不用于植物体细胞杂交的手段是                  。
(4)若该过程是制备单克隆抗体，应先在小鼠身体注射                ，产生相应的免疫反应，生成A细胞，则图中A为                  ，A、B融合后需用缺陷型营养培养基培养C，目的是进行__________，得到能用来培养的D细胞称为                  。

人的血清白蛋白（HAS）在临床上需求量很大，通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用现代生物科学技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。下图是利用牛奶乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据下图回答：

（1）以上过程中涉及到的现代生物技术，属于细胞水平的有：                      。
（2）在基因工程中，我们称①为目的基因，获取目的基因时可能用到的工具酶是       
         。在①进入③之前要进行                      ，这是基因工程的核心，除目的基因外，基因表达载体还必须含有                         ，实现①进入③的常用方法是           。
（3）图中②一般经过               处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用未受精的卵母细胞去核作为受体细胞，对卵母细胞的去核处理一般选择在                  
时期进行。
（4）把⑤送入⑦的最佳时期是                。

工业生产上，获取天然β-胡萝卜素的方法有：①从植物中提取；②利用微生物的发酵生产。结合所学知识，请回答以下问题：
（1）用组织培养的方法培育胡萝卜植株，过程如图：
离体组织愈伤组织长出丛芽、生根移栽成活
①A过程表示            ，B过程表示            。
②培养过程中通常用的培养基为                 。
③培养基中需要添加的植物激素是                         。
（2）若用微生物的发酵来获得β-胡萝卜素，首先需要通过             技术获得工程菌。发酵过程中应采用            技术来防止外来杂菌的入侵，保证发酵正常进行。
（3）在胡萝卜素的提取过程中，最理想的萃取剂是：                  ；萃取过程要采用            方法加热，而不用明火加热。

阅读下列《抗A、抗B血型定型试剂（单克隆抗体说明书）》部分内容，据此回答问题：

（1）该定型试剂（单克隆抗体）是通过______________技术制备的。制备过程中，首先要利用                      作为抗原反复注射给实验动物，一段时间后从实验动物体内提取出                    细胞，并诱导其与骨髓瘤细胞融合，通常采用的生物诱导剂是_________________。
（2）传统工艺中抗A试剂是从B型血的血清中提取。与传统工艺相比，本试剂的突出优点是                                                        。
（3）该试剂的保存温度条件苛刻，主要是避免    ______                      。
（4）某中学兴趣小组进行“ABO血型系统基本类型的鉴定”，结果如下表，则该同学血型为          。
血型鉴定表

反应现象 姓名	与抗A血型定型试剂反应（现象）	与抗B血型定型试剂反应（现象）	血型
李文	不凝集	凝集	？

番茄为自花传粉植物，在20世纪初，科学家用植物体细胞杂交技术，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了番茄—马铃薯杂种植株（如图），但目前还没有实现这美妙的设想——地上结番茄果实、地下结马铃薯块茎的植物。据图回答下列问题：

（1）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是_______________，其中过程④相当于________________，过程⑤的细胞分裂方式为_______________。
（2）若利用此技术生产人工“种子”，需要将组织培养获得的________________外面用一层有机膜包裹，并在薄膜以内放入一些营养物质，这层膜和这些营养物质分别具有种皮和胚乳的功能。
（3）若运用传统的有性杂交能否得到上述杂种植株？________________。
（4）如果过程②的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄多倍体植株的方法是  
________________。