高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

一场筹备了10年的“太空结合”首次在神舟四号飞船上举行了，“新人”之一是小白鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，新人在“产房”—电融合仪内孕育新生命，160min后，中国首批“太空娃娃”终于诞生。
（1）若用此方法来获得H1N1抗体，则应采用           与骨髓瘤细胞融合。科学工作者正在研究治疗癌症使用的生物导弹是                 。
（2）B淋巴细胞和T淋巴细胞都是起源          细胞，其中T淋巴细胞在胸腺成熟。这种相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上产生稳定性差异的过程，叫做       ，其实质是                。
（3）鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，在培养时通过        分裂方式大量增殖。融合后的细胞中染色体数目与淋巴细胞相比有何特点？              ；要观察融合后的细胞中的染色体形态和数目，在制作装片过程中可用一定浓度的                     染色。

(4分)下图是利用奶牛乳汁生产人的血清白蛋白的图解,根据下图回答：

（1）被①处理后的分散细胞进行培养，通常要在培养液中添加一定量的         防止细菌污染，同时应定期更换培养液，以便保证被培养的细胞处于                   的环境中进行培养。
（2）获取②的途径主要有                   、PCR技术扩增、人工合成。
（3）有人对这种牛奶不敢食用，人们对这种转基因食品的担心表现在（写出一个理由即可）
                                                                            。

下图是植物体细胞杂交过程示意图，据图分析回答：
（1）图中①过程是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，目前最常用的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）②过程的发生，必须进行＿＿＿＿＿＿＿，其方法有＿＿＿＿＿法和＿＿＿＿＿＿法。
（3）融合后的原生质体会再生出细胞壁，新的细胞壁的产生与细胞内的＿＿＿＿＿＿（细胞器）有关。
（4）③和④过程是一个＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿的过程，在该过程中，细胞分裂主要方式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

细胞融合技术有着广泛的应用，其中植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合。下图表示细胞融台的简略过程，请据图回答问题：

(1)若a、b分别表示白菜和甘蓝两种植物细胞的原生质体，则采用化学法形成c时，一般是用         作为诱导剂。由d形成杂交植株的过程所依据的原理是                  。
(2)对于a、b所在的动物组织，通常用胰蛋白酶处理获得分散的单个细胞a、b。动物细胞融合的原理是                   。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成        种类型的细胞，因此需用特定的选择培养基筛选出           细胞用于培养。选出此类细胞后，还需进行细胞培养和           检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)生产单克隆抗体时一般不直接培养效应B细胞，主要原因是             ，若用¹⁵N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞器中出现的先后顺序是             。

下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。
（1）进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照，黑暗）饲养成年雌鼠，并注射促进性腺激素，目的是。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是。再在37℃，5%条件下，精卵共同作用，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天右以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎期开始的标志。
（2）如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管除雄核，再用细胞松弛素处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是。
（3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于。
（4）如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因。

(15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过程常用的诱导因素有_____________________等（至少回答三项）。
（3）克隆羊的性别由哪只羊决定                       。
(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）在目前现有技术条件下，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，你认为哪个是最主要原因（   ）

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胞核全能性得到表达	D．重组细胞才具有全能性

（6）图甲中有两次筛选过程，第一次可以筛选出                 ，第二次可筛选出                                。
（7）单克隆抗体最主要的优点在于_____________________________________________。
（8）静脉注入而不是口服单克隆抗体的原因是                             。
（9）单克隆抗体与肿瘤细胞结合并发挥作用的过程属于           免疫的        阶段。

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。

小鼠的骨髓瘤细胞是生物科研的重要材料之一，请分析回答以下问题：
Ⅰ．已知细胞合成有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。小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。
(1)试管中除融合的杂种细胞外，还有    种融合细胞。
(2)为了从培养液中分离出杂种细胞，可以在培养液中加入氨基嘌呤，这是因为：①淋巴细胞本身    ；②骨髓瘤细胞及其融合细胞   ；③淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后能增殖的原因是利用   途径合成DNA。
Ⅱ．为了能在体外获得大量的干扰素，有人进行了实验，可是当将T淋巴细胞在体外培养繁殖了几代后，细胞分裂就停止了。
(3)请你用细胞工程的方法，以小鼠为实验对象，提出一个既能使T淋巴细胞在体外培养繁殖，又能获得大量小鼠干扰素的实验设计思路。                       。

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。

下图是制备分泌抗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B淋巴细胞瘤细胞系在   培养基中培养。
③将步骤①获得的B淋巴细胞与步骤②培养的B淋巴细胞瘤突变细胞系在  的诱导下融合，放在多孔培养板上培养。
④这样获得的杂交瘤细胞具有B淋巴细胞系有     的能力，又具有   的本领。
⑤检测和分离带有抗X抗体的阳性细胞，培养板中每孔放    个细胞进行培养。
⑥阳性细胞不断繁殖，制备出抗该抗原的单克隆抗体。
(2)单克隆抗体比一般的血清抗体的优点是       ，单克隆抗体是由同样的抗体分子组成，每个抗体分子带有    的抗原结合部位，单克隆抗体可以识别分子的特殊部位，使单抗体具有      。
(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       和免疫原性。
(4)在多孔培养板中生长的细胞共有5种类型，其中杂种类型有2种，我们所需要的杂交瘤细胞是      融合而成的细胞。