高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中有DNA合成的S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，加入聚乙二醇促进融合，获得杂种细胞（一般只考虑细胞两两融合）。
请回答：
（1）试管中细胞的种类数和能增殖的细胞种类数分别是         。
（2）设计方法是（不考虑机械方法）从培养液中分离出杂种细胞，分析回答：
方法：在培养液中添加入                        再收集增殖的细胞。
原理：加入该物质后，使          合成途径阻断，仅有该合成途径的               细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的          途径合成DNA而增殖

（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

(8分)右图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线(图中B、E两点表示经筛选、分装后继续培养)，请据图回答下列问题：
(1)OB段的培养称为   培养，AB段可能发生了   现象，使增殖速率减缓，用   酶可使组织细胞分散开来，分装到多个卡氏瓶中进行　　　培养。
(2)B点的细胞群体称为   。B点时筛选出一个细胞，通过   方法单独培养使之繁衍成一个新的细胞群体，该细胞群体称为   。
(3)E点后的细胞大多数具有   核型，从而可连续传代。

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。

野牛马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。据图分析回答问题：

(1)①过程所用的酶应该包括                      。
(2)②过程需要用到聚乙二醇(PEG)，其目的是                    。诱导融合成功的标是               。
(3)请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程：                         。由此可以看出植物细胞具有发育成个体的可能性，这是                   的表现。
(4)请说明运用此植物体细胞杂交法的最大的好处                                   。

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 _______________________________________________
_________________________________________________________________ 。

育种工作者常采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株。下图是采用水稻的花药进行培养的示意图。据图回答下列问题：
选取水稻花药→对花蕾消毒→接种和培养→植物体
(1)选取的水稻花药应为________期，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。
(2)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过________阶段发育为植株；另一种是在诱导培养基上先形成________，再将其诱导分化成植株。
(3)试管苗形成过程中，必须从培养基中获得无机盐或矿质元素和小分子有机物质等营养物质。要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有______、__________两类激素。

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________                 。

(12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）图甲所示的过程中，①是注射特定                。
（2）图甲中②过程中不同于植物细胞原生质体融合的诱导方法是            。
（3）图甲③通过筛选培养出杂交细胞，该细胞既能             又能              。
（4）图甲和图乙都要利用动物细胞培养技术，对获得的动物组织首先剪碎，然后用          酶处理

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。

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____________________________________________________________。

美国科学家使用了年轻女性捐献的卵子，以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞成功克隆出了5个人体胚胎，进而可以开发出有研究价值的胚胎干细胞。请回答：
（1）上述过程中主要应用到的动物细胞工程技术有       、        。胚胎干细胞在形态上表现为         小，细胞核大，核仁明显；在功能上具有           。
（2）将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变，可采用         技术。
（3）若选用囊胚进行胚胎分割，要注意对其         做到均等分割。
（4）胚胎移植是否能成功，与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明，为胚胎在受体内存活提供可能的生理基础是                 。
（5）上述克隆技术引发了伦理争论，中国政府的态度是禁止    克隆人，不反对
             克隆。