高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

英国科学家米尔斯坦和柯勒在前人工作的基础上成功制备出了单克隆抗体，他们获得了1984年的诺贝尔医学或生理学奖。下图是他们利用动物细胞工程技术生产单克隆抗体的部分过程示意图，请据图回答相关间题：

（1）该图示方案能达到预期的目的吗？         ，理由是：                      。
（2）图中[1]过程所用的技术手段称为         ，该技术依据的原理是            。
（3）图中[1]过程如果只发生细胞间的两两融合，产生的杂交细胞可能有        种。
（4）图中[2]过程需要用专一性（或特异性）的培养基                所需的杂交瘤细胞。
（5）图中经选择性培养的杂交瘤细胞既能              ，又能产生                。

下图表示单克隆抗体制备过程示意图。据图回答：

①通过①过程得到B淋巴细胞从小白鼠体内分离之前,应对小白鼠进行的处理是_________,该处理的实质是在小白鼠体内发生_________过程.
②骨髓瘤细胞与进行原代培养的细胞相比较,该物质发生的主要变化是______________,从而违背了“程序性细胞死亡”规则,打破了细胞产生与细胞死亡的动态平衡.
③交瘤细胞在增殖时进行有丝分裂,其分裂中期核内DNA分子数：染色体数=_______.
④试设想运用生物工程其它领域的技术制备单克隆抗体的一条途径_______.

金茶花是中国特有的观赏植物，但易得枯萎病，降低了观赏价值。科学家在某植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出抗枯萎病的金茶花新品种。据图回答：


（1）在生物体外，利用            技术可获取大量的②。
（2）要使①与②连接，先要_______________切割①，得到分子末端序列为
则能与①连接的②分子末端是                     ；采用              酶将①
与②连接，连接后得到的③可称为                        。
（3）在此实例中，转基因是否成功的检测应该是_________________________________
________              　　　　　　___。

下图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题：

（1）过程 ① 是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在人工培养基上进行离体培养，该培养基中加入的营养物质应该有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答其中二种），加入的激素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
( 2 ）过程 ② 是花药在培养基所提供的特定条件下发生多次细胞分裂，形成愈伤组织，此过程叫作＿＿＿＿＿，细胞分裂的方式是＿＿＿＿＿＿＿＿。
( 3 ）过程 ③ 是诱导愈伤组织分化出芽和根，这一过程叫＿＿＿＿＿，然后长成植株。要使该植株染色体数目加倍通常采用一定浓度的＿＿＿＿＿＿＿＿处理。
( 4 )花药离体培养应用的是＿＿＿＿＿＿＿＿技术，其理论基础是＿＿＿＿＿＿＿＿。

回答下列有关动物细胞培养的问题：
（1）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。
（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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿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）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。
（4）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，细胞新陈代谢的速率降低

回答下列有关动物细胞工程的相关问题
（1）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用＿＿＿＿＿酶处理分散成单个细胞→制成＿＿＿＿＿→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞用＿＿＿＿＿酶处理分散成单个细胞继续＿＿代培养。在此过程中，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的＿＿＿＿＿。
（2）动物细胞培养需要满足以下条件：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
②营养：在合成培养基中通常需加入＿＿＿＿等天然成分。
③适宜＿＿＿＿；
④气体环境：95%空气＋5%CO₂。O₂是细胞代谢所必需的，CO₂的主要作用是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）动物细胞融合的意义：使＿＿＿＿＿成为可能，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。

某种植物是一濒危药用植物(二倍体)。请按要求回答问题：
（1）以该植物的茎尖和叶片为材料，通过组织培养获得了再生植株，解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2） 在获取植物细胞的原生质体时，通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁，其原理是利用了酶的＿＿＿＿＿＿＿＿性质。
（3）该植物自然结实率低，主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长。为探究生长素对植物花粉管伸长的影响，某生物兴趣小组进行了课外实验，得到下表结果：

生长素浓度（mg/L）	0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
花粉管平均长度（cm）	0.5	3.5	5.5	6.4	5.2	3.1	0.4	0.2

请结合表中数据对实验结果进行简要分析：
①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
根据上述分析，可以得出的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最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（如图所示）。在制造过程中还可以加入某些农药、菌肥等。
据此材料回答下列问题：

（1）胚状体来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是__________和__________。在这一过程中被培养的细胞始终受__________的调节。
（2）从保证人造种子正常生命力及生态系统物质循环上来看，其外部薄膜应具有____________________特点。在人工种子萌发过程中胚状体细胞吸收营养液中的物质用于____________________等。
（3）在人工种子中被包入的菌肥通常是__________。

下图为某同学根据动物细胞工程的方法设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。请据图回答下列问题：

(1) 运用该方案有把握达到预期效果吗? ＿＿＿＿，原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2) 细胞②应该具有产生＿＿＿＿功能。细胞③应具有的突出特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3) 动物细胞在培养瓶中贴壁生长，随着细胞的增多，需要定期地用＿＿＿＿＿＿＿使细胞从瓶壁上脱离下来，以便分装到更多的培养瓶中继续培养。
(4) 单克隆抗体与常规抗体相比，具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等特点。

材料：玉米的光合效率较水稻的高，这与玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的关系。如何将玉米的这一种酶转移到水稻等植物上一直是植物生物学家的研究课题之一。但实践证明，常规杂交育种手段很难如愿以偿。最近，有人利用土壤农杆菌介导法，将完整的玉米PEPC基因导入到了水稻的基因组中，为快速改良水稻的光合作用效率，提高粮食作物产量开辟了新途径。
（1）玉米和水稻很难利用常规杂交手段杂交的原因是                   。
（2）获得PEPC基因后，将其导入土壤农杆菌的质粒中，以获得重组质粒，需要
的工具酶是                                               。
（3）用含有重组质粒的土壤农杆菌感染水稻细胞，即使感染成功，PEPC基因通过一定途径整合到水稻的基因组中，但不一定会表达，原因最可能是
A．玉米和水稻不共用一套密码子 
B．水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸
C．PEPC基因受到水稻基因组中相邻基因的影响
D．整合到水稻基因组中的PEPC基因被水稻的某种酶破坏了
（4）PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是                        。
（5）得到PEPC基因成功表达的水稻细胞后，科研人员常采用   _____方法获得转基因水稻植株。

下图表示通过二倍体植株甲（自花传粉植物）和植株乙培育植株A．B．C．D．E的过程，其中植株甲的基因型为AaBb，两对等位基因分别位于两对同源染色体上。请据图回答：                                   

（1）植株A是＿＿＿＿倍体，经秋水仙素处理后获得的植株B的基因型为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）植株C与植株甲表现型相同的概率为＿＿＿＿。
（3）培养植株D的过程中，由离体细胞形成愈伤组织的过程称为＿＿＿＿，若要制备人工种子，则需诱导愈伤组织形成＿＿＿＿结构，再包裹上人工种皮。
（4）获得植株E的过程称为＿＿＿＿＿＿＿＿，这一技术的优点＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。形成原生质体甲和乙的过程用到的酶是＿＿＿＿＿＿＿＿，其过程中两个原生质体融合时常用的诱导剂是＿＿＿＿。
（5）植株A．D．E的培育过程中都需要采用的生物技术是＿＿＿＿＿＿＿＿，其理论基础是＿＿＿＿＿＿＿＿。植株A．B．C．D．E中可能与植株甲的基因型相同的是植株＿＿＿.

(12分) 有人提出这样一种设想：如果能培育出一种既能在地上结蕃茄，又能在地下结马铃薯的植物，该有多好！
（1）现有一株蕃茄A（二倍体）和一株马铃薯B（四倍体），请完成培育“蕃茄马铃薯”杂种植株的简要过程。
第一步：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
第二步：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
第三步：杂种细胞用植物组织培养方法培养，经＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿过程形成杂种植株。
（2）上述杂种细胞在组织培养过程中，其培养基的营养物质主要是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（至少回答4种），至少应添加的植物激素是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）形成的杂种植株“蕃茄马铃薯”为________倍体。

我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放在培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。下图是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图分析回答：(3题2分，其余每空1分，共10分)

(1)过程③和④分别表             和               。
(2)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素及氨基酸外，还需要在培养基中加入          。同时，在培养过程中，除必需的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证               。
(3)从育种角度看，植物组织培养与有性生殖相比，优势主要有(列举2条)：
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(4)在植物组织培养的过程中，可以对         进行化学或物理的诱变处理，促使其发生突变，再通过诱导分化形成植株，从中选育出优良品种。这种作物新品种的培育方法属于               
                 。
(5)若将兰花的茎尖细胞换成兰花的花粉粒经组织培养形成植株，这种育种方法称为              ，其优点是                                         .

下图为马铃薯一番茄植株的栽培过程示意图。请据图回答：(每空1分，共9分)

(1)步骤①②应使用          处理细胞去除植物细胞的细胞壁，获得                  。
(2)步骤③             的完成，一般常用的化学试剂是        ，同时证明了细胞膜具有                。
(3)步骤⑤进行的细胞分裂方式是             。通过脱分化形成的结构为            ，它的特点为                  ；然后再分化形成杂种植物幼苗，植物的再分化最主要是由   于多种植物激素共同作用的结果。
(4)如果番茄细胞内含有A条染色体，马铃薯细胞内含有B条染色体，则一个马铃薯一番茄植株处于有丝分裂后期的细胞内含                  条染色体。

下图所示为农作物新品种的育种方式：

（1）图示育种方式涉及到的生物工程技术有___________、____________。
（2）②③过程分别称为__________、____________。
（3）⑤过程中常用的运载体是_______，与上述农作物相比，该抗虫基因的结构特点是_____。⑤过程表示的基因操作步骤是__________、___________
（4）上述育种与传统杂交育种相比，具有的突出优点是__________。