高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

阅读如下资料：
资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”。
资料乙：科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造，生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。
回答下列问题：
（1）资料甲属于基因工程的范畴。构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生________末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生________(相同、不同)黏性末端的限制酶。
（2）构建的表达载体含有牛生长激素基因及其启动子等，其中启动子的作用是___________。将基因表达载体导入小鼠受精卵内常用              法。
（3）资料乙属于基因工程和细胞工程的范畴。鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞，在诱导剂的作用下与________融合，形成____________细胞，并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较，最主要的优点在于_____________，可大量制备。
（4）与植物原生质体的融合相比，动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用__________诱导融合。

[生物一选修3现代生物科技专题]右图为单克隆抗体生产过程示意图，请据图回答问题：

（1）与诱导植物原生质体融合不同的是，②过程还可以使用____         诱导融合。②过程诱导后，用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞。
（2）再经过③               （填筛选方法）筛选得到的能分泌专一抗体的杂交瘤细胞注入到小鼠腹腔中，一段时间后从小鼠       中就可以提取大量的鼠源性单克隆抗体。
（3）给某患者连续隔周注射某种鼠源性单抗治疗一种病毒感染性疾病，开始病毒量明显减少，一段时间后，病毒量又开始上升，上升的原因可能是病毒发生了         ，也可能是人体产生了能与鼠源性抗体特异性结合的抗体，使鼠源性单抗不能发挥抗病毒的作用。
（4）研究人员可应用                工程，改造鼠源性单抗分子的结构，降低人体对鼠源性单抗的免疫反应。

[生物——现代生物科技专题]
转基因抗虫棉是人们应用较早的基因重组技术推广项目，目前转基因技术有了新的改进，如下图所示，请根据所学知识回答：

(1)图中转基因过程通常选择的限制酶是_______________，启动子的作用是与_______识别和结合，从而驱动基因的转录过程。目的基因与载体结合主要依靠二者含有共同的______
(2)需要进行离体组织培养的过程是______(用标号)。由棉株1获得单倍体苗的途径为：花粉通过诱导首先形成________进而再分化为试管苗。一般试管苗的形成，先诱导生成__________(“从芽”或“根”），说明原因________________。
(3)棉株l、2、3中各随机取出一个叶肉细胞，其细胞核中含有目的基因个数分别为_____。

[生物——现代生物科技专题]
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。将这两种细胞在培养皿中混合， 加促融剂促进细胞融合， 获得杂种细胞， 并生产单克隆抗体。请回答：

（1）细胞融合后， 试管中细胞的种类是_____种。
（2）生产单克隆抗体时， 一般不直接利用一个B淋巴细胞， 主要原因是_____________。
（3）①过程中， 常用的诱导因素有________________________等。
（4）②过程为_____培养， 培养液中还需通入气体， 其中通入CO2的目的主要是_______。
（5）④表示杂交瘤细胞的扩大培养， 其既可在体外培养， 也可注射到小鼠________内培养。体内培养与体外培养相比， 其优点是_____________________________。
（6）为了从培养液中分离出杂种细胞， 需在③过程向培养液中加入________， 理由是杂交瘤细胞可利用__________________途径合成DNA， 从而才能在该培养液中增殖。

[生物——选修3：现代生物科学技术]家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。
（1）进行转基因操作前，需用________酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。
（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_______和________之间；若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达，可以采用的方法有          、              。
（3）通过PCR技术可大量获取目的基因。PCR反应体系主要包括：扩增缓冲液（含Mg²⁺）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_____________和______________。
（4）培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_________________，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。
（5）“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的_____________原理。同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这又体现了生态工程的__________原理。

【生物——选修3：现代生物科技专题】请回答下列有关生物工程方面的问题：
（1）目前，科学家通过细胞核移植实验，培育出多种哺乳动物新类型。在哺乳动物的核移植实验中，一般通过           （物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育，当胚胎发育到            阶段时，将胚胎植入另一雌性（代孕）动物体内。
（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行             处理。另外，培养的卵母细胞需要发育至         ，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
（3）将已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的过程中至少要进行两次筛选，一次是通过     培养基筛选出杂交瘤细胞，另一次是通过____________筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
（4）若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、         、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的          （填“受精卵”或“乳腺细胞”）。

【生物：选修3现代生物科技专题】
科学家从某无限增殖的细胞中分离出无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答下列问题：
(1)利用_________________技术制备单克隆抗体，常用聚乙二醇、_____________、电激等诱导因素诱导细胞融合。再经多次筛选和细胞培养获得足够数量的能分泌所需抗体的________________细胞。
(2)有人提出用核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，请完成设计方案：
①取________________细胞的细胞核，移植到去核的能够________的细胞中，构成重组细胞。(假定移植后细胞核中基因的表达状态不受影响)
②将重组细胞在________条件下做大规模培养或注射到小鼠________内增殖，以获得大量单克隆抗体。
(3)也有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因(prG)来制备单克隆抗体，其思路如图所示。

①酶A是指______________，酶B是指____________。
②图中Ⅰ表示________________，对Ⅱ进行检测与鉴定的目的_________，Ⅲ具有的特点是__________________________。

【生物——选修3现代生物科技专题】人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面抗原仍可引起免疫排斥反应。如图为科学家将小型猪器官表面抗原基因（Anti基因）“反向处理”并人工合成reAnti基因（ Anti基因的模板链和reAnti基因的模板链碱基序列互补），把reAnti基因转入猪纤维细胞，做成转基因克隆猪的培育过程示意图。请回答下列问题：
 
（1）若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内转录，应在人工合成的reAnti基因的首段连接                     。
（2）图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的       （填“转录”或“翻译”）过程。
（3）图中①、②过程涉及的现代生物技术中，核心步骤是                          。
（4）从猪中取出胎儿成纤维细胞，用               酶处理，然后进行分散培养。培养时，除需要适宜的营养、温度和PH、适宜的气体等条件外，还需要加入               等天然成分。
（5）过程④需要用到               法。
（6）图中④、⑤、⑥过程涉及的现代生物技术依次为                               技术、                         技术和                                 技术。

(生物——选修3：现代生物科技专题)
请回答下列有关生物工程方面的问题：
（1）目前，科学家通过细胞核移植实验，培育出多种哺乳动物新类型。在哺乳动物的核移植实验中，一般通过           （物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育，当胚胎发育到            阶段时，将胚胎植入另一雌性（代孕）动物体内。
（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行             处理。另外，培养的卵母细胞需要发育至         ，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
（3）将已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的过程中至少要进行两次筛选，一次是通过     培养基筛选出杂交瘤细胞，另一次是通过____________筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
（4）若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、         、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的          （填“受精卵”或“乳腺细胞”）。

[生物－选修3：现代生物技术专题]
研究发现，转基因抗虫植物能杀死昆虫的原理是该基因控制合成的蛋白质被昆虫食用后，在消化道中被蛋白酶水解后产生具有毒性的活性肽，与昆虫细胞上的受体结合，使渗透压失衡，导致昆虫死亡。下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程。其中①—⑧表示操作流程，a、b表示分子，c—e表示培养过程,其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。(括号内填编号，横线上填字母或文字)

(1)在图示的过程中，涉及到的生物技术包括______、______。
(2)在图示过程中，需要用到限制酶的是流程 [     ]；导入目的基因的步骤是流程[     ]。
(3)在流程⑤中，细菌不断分裂产生更多细菌，该步骤的主要目的是___________。
(4)在图示过程中，涉及脱分化和再分化的是流程[      ]，脱分化和再分化培养基的本质差异是_________。
(5)从细胞、个体水平判断该基因工程成功的依据分别是   ___、 ____   。
(6) 结合题意，分析美国批准种植该转基因抗虫玉米的生物学原理：____________。

H18杂交瘤细胞产生的抗人肝癌单克隆抗体HAb18对于人体肝癌的靶向治疗具有重要的意义，但H18杂交瘤细胞在培养过程中的凋亡现象制约着细胞的高密度培养以及生产能力的提高。通过基因工程可改造H18杂交瘤细胞的抗凋亡能力，相关研究步骤如下：
①细胞培养：将人肝癌细胞在含10%小牛血清的培养液中培养。一段时间后，用胰蛋白酶处理培养液，漂洗后调整细胞悬液浓度为1×10⁷个·mL^－1。
②免疫小鼠：向小鼠体内注射肝癌细胞悬液0.8mL，以后每隔2周免疫1次，共3次，最后一次免疫后3天，取脾脏制成细胞悬液备用。
③细胞融合及筛选：将脾脏细胞悬液和骨髓瘤细胞悬液在50%PEG作用下进行融合，筛选出能产生抗人肝癌单克隆抗体HAb18的H18杂交瘤细胞。
④改造H18杂交瘤细胞：利用PCR技术获得小鼠的bcl-X_L基因（抗凋亡基因），构建表达载体，通过脂质体法导入H18杂交瘤细胞，再筛选出抗凋亡能力明显提高的H18杂交瘤细胞。
请分析回答：
（1）步骤①肝癌细胞培养液中加入小牛血清的目的是          ，培养液中还需加入一定量抗生素的目的是                      。
（2）步骤②中，肝癌细胞免疫小鼠需在一定时间内间隔注射3次，其目的是              。
（3）步骤③中，除了用50%PEG促进细胞融合外，常用的生物诱导因素是              。步骤④中通过脂质体法将表达载体导入H18杂交瘤细胞的原理是                   。
（4）与普通抗肝癌药物相比，用抗人肝癌单克隆抗体HAb18与相应抗癌药物结合制成的“生物导弹”治疗肝癌的主要优点是                            。
（5）乙醇有诱导细胞凋亡的作用。为了建立H18杂交瘤细胞凋亡检测模型，科研人员利用不同浓度的乙醇溶液诱导H18杂交瘤细胞凋亡，其结果如右图所示。

抗凋亡细胞株的建立与筛选应选择的条件是                   。

[生物———选修3：现代生物科技专题]克隆技术不仅解决了器官移植中供体不足的问题,同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用,请据图回答下列问题。

(1)克隆动物培育属于         生殖方式。胚胎1和胚胎2获得运用了      技术。
(2)图中两个克隆动物长大后,各方面特征与原型动物相同,这说明  具有全能性,早期胚胎发育在  阶段以前的细胞是全能细胞。
(3) 使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入  等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需的    。
(4) 图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,一般用     处理内细胞团,使之分散成单个细胞。内细胞团将来发育为              。

(10分)科学家从病死的家禽和候鸟体内分离到了H5N1禽流感病毒，用以生产可以预防和治疗禽流感的抗体，下图为单克隆抗体制备过程示意图，图中A～F分别表示生物技术或细胞名称，请回答有关问题：

（1）若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自             的细胞，C过程不同于诱导植物原生质体融合的常用诱导因素是                 。
（2）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可能形成3种类型的D细胞，因此需用     培养基筛选出                     (填特点)的E细胞用于培养。
（3）将筛选出的E细胞注射到小鼠的         内增殖，即可从小鼠的        中提取出大量的单克隆抗体。（每空2分）
（4）在动物细胞培养过程中培养液中必须通入O₂和CO₂，通入CO₂的目的是    。随着细胞分裂次数的增多，就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的        ，需要用胰蛋白酶等处理使细胞从瓶壁上分离下来。

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，体细胞杂变方法的优点                 。

在植物组织培养过程中，愈伤组织的成功诱导是至关重要的步骤。科学家以食用稗的成熟胚作为外植体，在基本培养基上研究植物生长调节剂对食用稗愈伤组织诱导的影响。实验结果如下表。请回答相关问题：

注：愈伤组织诱导率（%）＝产生愈伤组织的外植体数/接种外植体总数×100%
（1）从上表可以知道，在基本培养基中添加较高浓度的________________有利于食用稗胚形成愈伤组织，而添加_____________则不利于食用稗胚愈伤组织的形成。
（2）影响愈伤组织成功诱导的因素除植物生长调节剂外，培养的环境条件也是重要的因素。现给你提供200个已经消毒过的食用稗的成熟胚，在上述研究的基础上，探究光照对愈伤组织形成的影响。
实验步骤：
①将200个已经消毒过的食用稗的成熟胚平均分为甲、乙两组，分别接种到__________培养基上；
②________________________________________________________。
③________________________________________________________。
预期实验结果和结论：
④________________________________________________________。
⑤________________________________________________________。
⑥________________________________________________________。