高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

“白菜——甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短和耐储藏等优点。下图是“白菜——甘蓝”的培育过程示意图，请回答下列问题：
⑴在上述过程中，实现①②过程常用的物质为　　　　　　　　　　。
(2)过程③叫做_____     __技术，该过程的诱导方法有物理法和化学法两大类过程。若用化学法，所用化学试剂名称　　　       .
(3)过程④是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的细胞器是____   _____。
(4)已知白菜细胞中含2M条染色体，甘蓝细胞中含有2N条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为　　        。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含                   条染色体。
(5)通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是　　　     　  。
(6)⑤过程中进行的细胞分裂方式是                       ，该过程先诱导细胞分裂形成                  ，再由它分化形成杂种植物幼苗。

自然界的细胞融合产生有性后代，细胞工程中细胞杂交被广泛应用于培育杂种植株和生产单克隆抗体等方面。请回答：

（1）若a、b分别为精子和卵细胞，则产生a、b的分裂方式是___________，a和b融合形成d细胞的过程叫做___________。
（2）若a、b表示植物细胞，则融合前需用____________________处理细胞的细胞壁，后诱导___________融合，实际融合的过程中可能会形成___________种细胞团（只考虑两个细胞融合的情况）。

（3）在培养d获得植株过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入___________。同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程中必须保证__________。该技术的中心环节是形成具有_________________________________等特点的愈伤组织。植物体细胞杂交能创造可育的体细胞杂种植株的原因是该技术能克服_________________________________。

（4）若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d细胞能产生单克隆抗体的根本原因是是因为它同时继承了骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的______________________。这种抗体与普通血清抗体相比较，具有_________________________________的特点。

（5）下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆制备过程的顺序连接起来：_________________________________。

最近媒体曝光的毒胶囊事件中，问题胶囊铬超标，最高超标90倍。工业明胶中的六价铬是一种毒性很大的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤。有资料称，重铬酸钾(含六价铬)0.1一0. 5μg/kg可使培养的细胞产生变异。某医院病理室为确诊一摄入过量重铬酸钾患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题:
(1)培养之前，肿瘤组织必须先用_____________等处理成单个细胞。
(2)某科研单位研制出一种新型治癌药物X，但不知对此类肿瘤是否有疗效，现提供以下实验材料：培养瓶、CO₂培养箱、含有肿瘤细胞的培养液、生理盐水、光学显微镜、药物X等，请你完成相关实验步骤加以验证。
步骤一：取两只培养瓶，编号1号、2号，两瓶中装人等量的_____________。
步骤二：1号培养瓶中加入_____________,2号培养瓶中加入_____________。
步骤三：____________________________________________________,。
步骤四：一段时间后取出用_____________观察并记录细胞分裂生长情况。
(3)写出(2)的预期实验结果及相应结论:
①____________________________________________________。

阅读材料，完成下列问题：
植物组织培养技术应用范围很广。科学家通过植物组织培养方法，诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构（胚状体），然后将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的“人工种子”。我国科学家利用组织培养技术已成功地在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上诱导出胚状体，世界各国正着手于将人工种子推向商品化。
（1）通过试管培养植物组织获得胚状体要经过哪些过程？
（2）用于植物组织培养的培养基中除植物激素、蔗糖、维生素等有机物外，还应有_________、_________，且操作过程应在_________条件下进行。
（3）若胚状结构在试管中继续培养，则可培育出完整的植株幼苗，这体现了植物细胞的_________。

(16分) 右图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答：

(1)                     步骤①需用________________（物质）去除细胞壁。
(2)                     步骤②一般常用的试剂是__________，该步骤理论依据是________________________，该步骤目的是诱导____________融合。
(3)                     步骤③产生新的细胞壁与细胞中___________（细胞器）有关，该步骤产生的细胞需要经过筛选才能得到目的细胞，这是因为步骤②的原生质体融合有__________种情况。
(4)                     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_______________________，该技术的理论依据是____________，其中步骤④和⑤所使用的培养基中除了保证细胞生活必需的营养物质外，还要加______________（物质）进行诱导。
(5)                     通过步骤④培养得到的细胞群叫__________________，该细胞群的细胞在形态结构方面的主要特点是_______________________。
(6)                     植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株。使远源杂交亲本的_________能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是使杂种植株获得______________________。
(7)                     若运用传统有性杂交方法________(能，不能）得到如图所示的杂种植株，原因是不同物种之间存在_________________。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义是___________________。

阅读材料，完成下列问题：
植物组织培养技术应用范围很广。科学家通过植物组织培养方法，诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状结构（胚状体），然后将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的“人工种子”。我国科学家利用组织培养技术已成功地在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上诱导出胚状体，世界各国正着手于将人工种子推向商品化。
（1）通过试管培养植物组织。获得胚状体要经过哪些过程？　　　　　　　　　　　　　。（2）用于植物组织培养的培养基中除植物激素、蔗糖和维生素等有机物外，还应有      ，且操作过程应在条件下进行                  。
（3）若胚状结构在试管中继续培养，则可培育出完整的植株幼苗，这体现了植物细胞的               。

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。

下列是制备分泌抗原X抗体的过程，根据右图解回答问题：

（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         细胞与步骤②培养的          细胞诱导融合。
③将诱导后产生的多种细胞，放在         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检测和分离带有该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          ，从而制备出大量抗该抗原的单克隆抗体。
（2）．单克隆抗体是由同样的抗体分子组成，与一般的血清抗体相比，单克隆抗体的优点是                            。
（3）．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，其化学本质是             ，对人类有异物性和免疫原性。

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。

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。

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。

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____________________________________________________________。

2011年12月19日，在“中国（无锡）动物生物反应器产业高峰论坛”上，中国工程院院士李宁介绍：把牛奶变成母乳，这绝对是可能的。而把牛奶变成“人奶”的技术，就称之为“动物生物反应器”。动物生物反应器是以基因工程技术为核心，以动物体为“车间”，低成本大规模生产高附加值重组药物蛋白的新一代生物制药技术。下图是培育表达人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器的技术路线。据图回答下列问题：

（1）基因工程的核心步骤是                 。图中基因表达载体的组成，除具有复制原点、人类白细胞介素基因外，还必须具有启动子、                等。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是        识别和结合的部位。
（2）过程①可采用的操作方法是           ，过程③采用的生物技术是       。在②过程的生物技术中，需对供体牛和受体牛进行        处理，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
（3）为检测人类白细胞介素基因是否成功表达，可采用         技术。
（4）继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。该系统与乳腺生物反应器相比，具有哪些优点？（答出一点即可）
（5）为使外源基因在后代中长期保持，可将转基因动物体细胞的细胞核转入      中构成重组细胞，然后再运用一定的生物技术手段使其发育成与供体具有相同性状的个体。

在植物组织 培养过程中 ,激素的添加已成为一种常规的实验手段 ,在植物组织培养过程中已研究过的植物激素有 :生长素、细胞分裂素、赤霉素等。下表为某同学为研究激素的使用顺序对实验结果的影响，请回答相关问题：

使用顺序	实验结果
先使用NAA, 后使用KT	有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用KT, 后使用NAA	A
同时使用	B

（1）植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、            和            的关键性激素。该实验中属于细胞分裂素的是           。
（2）请将表格中空白处A和B补充完整，A为                   ，B为          。
若NAA和KT的用量比值适中时，促进                 的生长。
（3）用于离体培养的植物器官或组织称为            。若该实验材料为菊花，则应对其进行  （消毒/灭菌）。
（4）接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养环境应注意调节合适的        和     。接种过程中要注意在           旁进行。

某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：
（1）将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其它培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量。
（2）在动物细胞培养时，应在含5%的恒温培养箱中进行，的作用是。
（3）在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用消化处理。
（4）已知癌细胞过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为两组，组细胞培养液中加入，组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从两组收集等量细胞，通过分别检测基因在两组细胞中的或合成水平的差异，确定的药效。