运用动物体细胞杂交技术可实现基因定位。研究发现:用人的细胞与小鼠体细胞进行杂交得到的杂种细胞含有双方的染色体。杂种细胞在持续分裂过程中仅保留鼠的染色体而人类染色体则逐渐丢失,只剩一条或几条。右图是人的缺乏 HGPRT 酶突变细胞株( HGPRT - )和小鼠的缺乏 TK 酶细胞株( TK-)融合后并在 HAT 培养液中培养的过程,结果表明最终人的染色体在融合细胞中仅存有 3 号染色体或 17 号染色体或两者都有。已知只有同时具有 HGPRT 酶和 TK 酶的融合细胞才可在 HAT 培养液中长期存活与繁殖。
(1)体细胞杂交的优点是 ,过程 ① 常用的生物方法是 。
(2)过程 ② 中,需还要定期用 处理细胞,使贴壁生长的细胞脱落形成细胞悬液。
(3)从培养过程看, HAT 培养液不仅能提供养料,还起 作用。
(4)从图示结果看,可以确定人的 基因位于 号染体;该方法可以对鼠基因定位吗?_______________
人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答下列问题。
⑴ 先给小鼠注射HCG,一段时间后,若小鼠血清中检测的抗HCG的抗体,说明小鼠体内产生了_______免疫,再从小鼠的______中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的______细胞融合.
⑵ 培养杂种细胞时,根据细胞所需营养物质的种类和数量严格配制培养基,此外经常会在培养基中加入_______________。培养过程中细胞需置于含CO2的混合气体的培养箱中培养,CO2的主要作用是维持培养液的________。获得的杂种细胞有________种(只考虑两个细胞融合),应用_________技术进行抗体阳性检测。经多次筛选,就能得到_______________的杂交瘤细胞。
(11分)下图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄-马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。
(1)①②过程使用了__________酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,以保证植物细胞会发生__________,以保护原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是___________。
(2)过程③常在化学药剂________________的作用下会发生细胞融合,融合完成的标志是________________。
(3)过程_______属于脱分化,过程_______属于再分化,细胞发生分化的根本原因________。
(4)过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是__________,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是____________。
(5)植物体细胞杂交的研究在________________方面,取得了巨大突破。
现有A和B两个肉牛品种,A品种牛的细胞组可表示为A细胞核、A细胞质,B品种牛则为B细胞核、B细胞质。
(1)如果要获得一头克隆牛,使其细胞由A细胞核和B细胞质组成,基本步骤是,从A品种牛体内取出体细胞,进行体外培养,然后再从培养细胞中取出________注入B品种牛的________卵母细胞,经过某些刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为____________,将该胚胎移入代孕母牛的________中,通过培育可达到目的。
(2)上述过程中运用了动物细胞工程的_________________和_____________技术。
(3)克隆牛的产生说明____________________具有全能性。由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比,杂交牛细胞核的遗传物质来自________个亲本,细胞质来自________性亲本,克隆牛和杂交牛的遗传物质组成________(填“相同”或“不同”)。
如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下,形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题:
(1)要促进细胞分裂生长,培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括______________和_____________,激素包括_______________和____________两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是____________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是____________,B阶段除了细胞分裂外,还进行细胞____________等。
(3)此过程要无菌操作,主要是指对____________进行灭菌消毒。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是__________________的结果。
(5)A、B两过程能否在同一培养基上进行?________。
(12分)【生物——现代生物科技专题】
Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:
(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的_________,此技术属于_________工程范畴。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到囊胚期时,可从其__________中分离出ES细胞。培养ES细胞时,为满足细胞代谢的需要,可在培养基中加入的天然成分是_______________。
(3)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的______设计引物,利用__________技术扩增Rag2基因片段。用HindIII和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后的小鼠骨髓细胞的______________,用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
【生物——选修3:现代生物科技专题】(1 5分)
下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,据图及所学知识回答下列问题:
(1)图中实验小鼠注射的甲是 ,从小鼠的 (免疫器官)中获得了相应的B淋巴细胞。
(2)诱导细胞融合使用的物理方法有 (至少答出两种),不同于诱导植物原生质体融合的技术手段是利用 诱导细胞融合。
(3)用 对乙筛选,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞均不能生长,只有融合的 才能生长,这种细胞的特点是 。
(4)将获得的符合要求的细胞注射到小鼠腹腔内增殖,从小鼠 中可以提取单克隆抗体。
人参是一种名贵中药材,其有效成分主要是人参皂甙。利用细胞培养技术生产人参皂甙的大致流程如下,请回答相关问题。
⑴人参根切块诱导形成愈伤组织的过程叫做 。分析操作流程可知,生产人参皂甙的全过程 (是、否)体现了植物细胞的全能性。
⑵用于离体培养的根切块,叫做 。培养几天后发现少数培养基被污染,若是有颜色的绒毛状菌落,属于 污染。
⑶人参皂甙易溶于水溶性(亲水性)有机溶液,从培养物干粉中提取人参皂甙宜选用 方法,操作时应采用 加热。
⑷ 一次性投放足量的营养液后,在保持通气的条件下培养人参细胞,每隔4小时取样测定活细胞密度,并将结果描绘成曲线,下列图像比较接近实验结果的是 (填写图的对应编号)。
[生物—现代生物科技专题](10分)
中国科学院遗传所将菠菜碱性脱氢酶(BADH)基因导入水稻,获得的转基因水稻有较高的耐盐性,并能在盐田中结实。结合所学知识回答下列问题
(1)为了获得更多的BADH基因用于科研,可对其进行体外“克隆”。该技术指的是________技术。
(2)获取目的基因后需要进行基因表达载体的构建,基因表达载体中应有___________________________终止子和复制原点。
(3)若制备人工种子,需利用____________________技术。
(4)对于目的基因的检测和鉴定,可以进行分子水平检测和________________鉴定,后者需将耐盐水稻栽培于_______________中,以观察其生活状况。
[生物——选修3:现代生物科技专题]
油菜的株高由等位基因G和g决定,GG为高杆,Gg为中杆,gg为矮杆。B基因是另一种植物的高杆基因,B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果,并且株高与这两个基因的数量正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题:
(1)构建表达载体需用的工具酶有
(2)经转化获得的农杆菌能够侵染油菜细胞并将插入了B基因的 整合到受体细胞的 上。可用含 的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞。培育转基因油菜主要运用了转基因技术和 技术。
为了探究苦马豆素(SW)对肝癌细胞体外生长的作用,研究员做了以下实验:
材料与用具:小鼠肝癌组织、SW、rpmi-1640培养液(用于培养癌细胞)、生理盐水、活细胞检测仪、培养皿等(说明:对动物细胞的培养过程和检测方法不做具体要求)
(1)完善实验步骤:
①配制细胞悬液:用胰蛋白酶将小鼠肝癌组织消化成单个细胞,加入________________配制成单细胞悬液,随机均分为若干组,并各组测定初始细胞数;
②实验分组: ;
③培养:以上各级置于37oC、5%的二氧化碳培养箱中分别培养;
④检测与处理:分别在24h、48h、72 h时取样检测各组存活的细胞数,求细胞存活率(细胞存活率=实验组/对照组×l00%)。请分析回答:
(2)请你设计一张表格,用以记录和处理实验数据。
(3)下图表示本实验结果的坐标曲线图,据图你能得出结论是___________。
【生物一选修3:现代生物科技专题】
生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面,比如:
(1)目前临床用的胰岛素生效较慢,科学家将胰岛素B链的第28和29个氨基酸调换顺序,成功获得了速效胰岛素。生产速效胰岛素,需要对 (胰岛素/胰岛素mRNA/胰岛素基因/胰岛)进行定向改造。为了将改造后的分子导入受体大肠杆菌,一般需要用 处理大肠杆菌细胞,使之成为 细胞。
(2)科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,制作出了早早孕试纸。要获得人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,需要先将 注射到小鼠体内,培养一段时间之后,将从小鼠的脾脏中提取出的 和小鼠的骨髓瘤细胞融合,获得杂交瘤细胞。
(3)许多不孕不育的夫妇受益于试管婴儿技术,在体外受精前,要对采集到的精子进行 处理,才能与卵子受精。受精后形成的受精卵要移入 培养液中继续培养一段时间再移植到母亲体内,早期胚胎发育到 阶段的某一时刻,会冲破透明带,称之为“孵化”。
(4)生态工程是实现 经济最重要的手段之一。在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,保护环境。另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题,其主要体现了生态工程的基本原理是 (只填一个。)
下图是细胞融合示意图,请据图回答:
(1)过程①②应使用 处理细胞,以去除植物细胞壁。
(2)过程③叫做 ,该过程常用的诱导方法是 。
(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)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。
(5)若番茄细胞内含A个染色体,马铃薯细胞内含B个染色体,则番茄—马铃薯细胞内含 个染色体;若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话,得到的后代应含 个染色体,若要得到可育的番茄一马铃薯,必须用 来处理幼苗。这两种方法相比,体细胞杂交方法的优点 。
如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞和能正常合成胰岛素)的过程图解,请据图回答:
(1)图中所涉及的现代生物技术有 、 、 等。(至少写3个)
(2)图中①结构表示 ;选择 (时期)的卵母细胞去核后作为受体细胞构建重组细胞A。②所示的细胞是 。
(3)将健康胰岛B细胞基因导入②之前要构建 ,这是基因工程的核心,除含目的基因外,还必须含有 、 、 等。
(4)重组细胞B在一定的细胞分化诱导剂作用下,可以定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞,其根本原因是 。培养重组细胞B的培养液中营养成分包括 (至少写两种)。
(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是 。
以下是生产抗破伤风杆菌单克隆抗体的过程示意图。据图回答:
(1)先给小鼠注射特定的抗原,一段时间后,若小鼠脾脏中抗破伤风杆菌的 检测呈阳性,说明小鼠已经通过 免疫形成了相应的B淋巴细胞。在②过程诱导B淋巴细胞与 细胞融合时,不同于诱导植物原生质体融合的方法是 。③过程需要用特定的 进行筛选,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长。
(2)在⑥过程对杂交瘤细胞体外培养时,需要满足的条件有 、温度和PH、营养和 等。
(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地诊断破伤风,其原因是该抗体具有 等特性。
(4)另外,如果将 的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合,制成“生物导弹”,注入病人体内,可以在原位杀死癌细胞,该过程利用了单克隆抗体的 。