高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。请根据示意图回答下列问题。

（1）单克隆抗体技术是______________技术中最重要的用途。将特定的抗原注入小鼠体内，其目的是使小鼠产生__________细胞。
（2）单克隆抗体的化学本质是__________；合成与分泌单克隆抗体涉及到的细胞器是__________、__________、__________、__________。
（3）骨髓瘤细胞与某些淋巴细胞混合在一起，细胞融合完成后，在培养基中有_____种两两融合的细胞，融合的原理是__________，融合的方法除了电激外，还可以用化学诱导剂__________或灭活的_______________。
（4）从图中可以看出，单克隆抗体制备经过了_____次筛选，第一次筛选得到的细胞是__________，该细胞的特点是既能在体外_____，又能分泌_____抗体。

埃博拉病毒（EBO）中EBOV是一种烈性的、泛嗜性的病毒，它首先破坏吞噬细胞，其次是肝、脾等细胞，进而导致血管通透性增加，出现严重的出血热现象。目前尚无针对该病毒的特效药或疫苗。

（1）EBOV感染者的血清中很难形成高浓度的抗体，这是因为          。
（2）较难制作EBO疫苗的原因与其遗传物质的种类以及表达方式有关。EBO病毒容易变异，这是因为         。
（3）下图示利用“细胞技术”研制抗击EBO的药物与疫苗：过程①获得的甲细胞是           细胞；图中所用瘤细胞的作用是           。要获得纯净的单一品种抗体，上述操作的要点是             。
（4）还可以利用转基因技术生产EBO蛋白疫苗。EBO结构和基因组如下图所示。EBO衣壳外的包膜上有5种蛋白棘突（包括GP蛋白和VP系列蛋白），其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。该技术的目的基因是             。

（5）腺病毒（基因E与复制、转录有关；基因L是腺病毒衣壳基因）具有弱致病性，但病毒在人体细胞内增殖会导致正常细胞裂解、死亡。因此，需要对腺病毒进行改造。下图示腺病毒基因组、转基因技术生产EBO蛋白疫苗与重组病毒粒子疫苗的基本过程。

以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全的原因是       。生产含目的基因重组病毒粒子作为目的基因的运载体，优点是            ；为保障安全，基因重组病毒粒子需要除去自身原本的一些基因，改用辅助质粒携带这些基因。则除去的基因主要是        两类基因。
（6）辅助质粒携带EBO病毒上的这些基因，与EBO携带一样，均能在真核细胞中表达，说明            。

[生物—选修3：现代生物技术专题]
如图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程：图2表示体外受精培育优质奶牛的过程：图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程，请据图回答下列问题：

（1）图1 中制备单克隆抗体的过程中，需要经过两次筛选，其中第二次筛选的目的是筛选出                。该过程所用到的生物技术有                 。
（2）图2 参与体外受精的精子需要经过成熟和            的过程，才能是卵细胞受精，若要获得多头于此优质奶牛相同的小牛，可对图2中囊胚中的         均等分割后进行胚胎移植，以上技术是在          （填“体外”或“体内”）完成的。
（3）图3中过程③常用的试剂是            。融合的原生质体形成杂种细胞的标志是             ，该过程与细胞中           （细胞器）的活动密切相关。
（4）过程⑤和⑥分别表示              和             。

【生物——选修3：现代生物科技专题】2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。

据图回答下列问题：
（1）由于女性的自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射___________激素，促使一次有更多的卵泡发育。
（2）重组细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备____________，重组细胞体外培养所需的气体主要是O₂和CO₂，CO₂的主要作用是____________。
（3）从受精卵到三亲婴儿的培育还需要______________和______________等技术。
（4）三亲婴儿的培育技术________（填“能”或“不能”）避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而___________（填“能”或“不能”）避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体______（填比例）来自母亲提供的细胞核。
（5）设计试管婴儿技术与为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是植入前对胚胎进行______________。

【选修3现代生物科技】下图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程．请回答下列问题：

（1）在Ⅰ图制备单克隆抗体的过程，包括__________和动物细胞培养两个过程，在进行动物细胞培养时，首先要将动物组织剪碎，然后用___________处理，以使其分散成单个细胞，制备成细胞悬液．
（2）A细胞的特点是__________，经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行_________和抗体检测，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，进行体内或体外培养．
（3）单克隆抗体与常规抗体相比，具有___________的特点．
（4）Ⅱ过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫中存活，其生理基础是_________．
（5）若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对Ⅱ中囊胚进行__________，操作过程需要特别注意的问题是：_________．否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．

克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。

请回答：
（1）图中重组细胞的细胞核来自___________细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和___________胚最终发育为克隆猪。
（2）在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl-2mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平。
①图中X表示___________过程。
②从基因组数据库中查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成___________用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模是              。

下图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图2表示培育优质奶牛的过程。请据图回答下列问题:

(1)图1中注射到小鼠体内的物质是    。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想细胞,此类细胞的特点是    。该过程所用的生物技术有    。
(2)重组细胞①和②中,    (填“①”或“②”)实现了基因的重组。
(3)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞,让其分别发育成小牛,这些小牛的基因型    (填“相同”或“不同”),理由是    ,此项技术称为    。

白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本，甘蓝为父本，经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：
（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在     隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过       的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜-甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础的植物细胞具有              。
（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的      做临时装片，用          染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是          。
（3）二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为       。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中       。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”这种变异属于                。

美国耶鲁大学的生物学家称，他们正在从事将病毒引诱到能导致其死亡的栖息地或生活环境方面的试验研究。他们期望将病毒群引诱到人体陷阱细胞中，以防止病毒发生增殖，该方法将给人们战胜很多疾病（如AIDS）带来希望。HIV通过细胞表面的CD4识别T细胞（如图甲），如果给AIDS患者注射大量用CD4修饰过的红细胞（如图乙），也会被HIV所识别入侵。但HIV在红细胞内无法完成复制增殖，最后随红细胞的死亡而被清除，该方法目前已经在小鼠体内获得阶段性成果。

（1）图丙简单表示HIV的化学组成，其中小分子a到大分子A的过程发生在本题中的    细胞的          （填细胞器）上。人如果因艾滋病而死亡，则其直接死因是          或             。
（2）人类成熟的红细胞之所以能成为“细胞陷阱”，从结构角度看原因是其不具备       和众多的细胞器等结构，无法提供HIV增殖的条件。
（3）CD4是HIV识别T细胞的重要特征物质，该物质最可能的成分是           。
（4）图丙中小分子b到大分子B过程中所需要的酶是             。
（5）如果HIV中决定某一性状的一段单链RNA中碱基A、C、G所占的比例分别为19%、26%、32%，则通过逆转录形成的双链DNA中碱基A所占的比例为      。

科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄-马铃薯”杂种植株，如图1所示，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如下三组实验如图2.。据图回答下列问题：

(1)实现过程②的技术是              ，在此之前使用              酶处理细胞以除去细胞壁。过程③原生质体经过            再生，与此密切相关的细胞器为_            。
(2)过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的            存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
(3)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄-马铃薯”细胞内含________条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄-马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________倍体植株。
(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是            。
(5)若杂种植株在有丝分裂在过程中，仅保留番茄的染色体而马铃薯的染色体会不断丢失，采用特异性引物对番茄和马铃薯基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。图3是用该引物对双亲及4棵再生植株1～4进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有（多选）          。

(6)图2 Ⅰ过程培育植物体A主要应用了                技术。
(7)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验，则Ⅱ过程中，培育植物体B的方法(Ⅱ)称为__________________。植物体C的基因型有_________________。（细胞A为两两融合细胞，写出具体的基因型。）
(8)三种育种得到的植物体A、B、C中一定为纯合体的是         。

酵母菌菌种A能耐高温，但产酒精率较低，而菌种B不耐高温，产酒精率却较高。为获得耐高温、产酒精率高的酵母菌（目的菌种），进行了如图所示的实验。请回答下列相关问题。

（1）步骤①需要加入蜗牛酶，其作用是            。步骤②需加入             试剂诱导融合。
（2）利用A、B两菌种对某一药物抗药性的差异，对融合子进行选择。实验中，应将含有融合子的培养液利用             方法接种于含有相关药物的培养基上。下表为A、B两种菌种在几种药物的作用下，生长状况的实验结果。因为A种不能独立在基本培养基上生长，所以，据表可以判断，加入            （药物），可筛选出融合子。

	多菌灵	三唑酮	霜霉狂杀	放线菌酮
菌种A	+	+	–	–
菌种B	+	–	+	–

注：“+”可以良好生长，“–”不能生长。
（3）将配制好的麦芽汁分装到若干个下图所示的装置中，每个装置中的麦芽汁应该            ，然后再分别接种筛选出的融合子，密闭培养。一段时间后，观察比较并记录每个装置中           ，可初步判断融合子的发酵能力。进一步做         条件下产酒精能力的测定，以获得所需的目的菌种。

【生物——现代生物科技专题】
图为转基因烟草培育过程流程图，

回答问题：
(1)携带外源基因的质粒除了含有外源基因外，还包括_____、______复制原点和标记基因，其中标记基因的作用是__________。
(2)图示过程中，将目的基因导入烟草细胞使用了_______法，①过程要用______处理农杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
(3)②过程叫做___________技术，其理论基础是______________________。
(4)该转基因烟草产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有目的基因．

I.已知一对等位基因控制的羽毛颜色，为黑羽，为白羽，为蓝羽。另一对等位基因和控制鸡的小腿长度，为短腿，为正常，但胚胎致死。两对基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得₁。
（1）₁的表现型及比例是。若让₁中两只蓝羽短腿鸡交配，₂中出现中不同的表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例是。
（2）从交配结果可判断和的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，是，在控制之死效应上，是。
（3）基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。研究人员对基因进行测序并比较，发现基因的编码序列缺失一个碱基对，据此推测，基因翻译时，可能会出现或，导致无法形成功能正常的色素合成酶。
（4）在火鸡（型性别决定）中，有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合，而与某一极体结合形成二倍体，并能发育成正常个体（注：胚胎致死）。这种情况下，后代总是雄性，其原因是。
II.科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。

（1）由过程获得的为。
（2）在核移植前，必须先去掉卵母细胞的核。目的是，受体应选用期卵母细胞。
（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对置入子宫的重组胚胎基本上不发生，这是为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为。

[生物—选修3现代生物科技专题]
下图是利用单克隆抗体技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程，请据图回答：

（1）单克隆抗体的制备过程中要用到                和              技术。
（2）由于三聚氰胺分子量过小，不足以激活高等动物的免疫系统，因此在制备抗体前必须对其进行①过程，下列物质中不适合作“扩容”抗原分子的是（   ）

A．蛋白质

B．多糖

C．磷脂

D．核苷酸

（3）②过程会使小鼠产生能分泌相应     的B淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的       免疫。
（4）单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是                  。
（5）③过程动物细胞特有的促融方法是用             ，④过程用特定的选择性培养基筛选，会使             的细胞死亡；选出的杂交瘤细胞还需进行               ，才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。
（6）制备的三聚氰胺单克隆抗体可用于检测乳制品中存在的微量三聚氰胺，说明三聚氰胺单克隆抗体具有              特征。

(8分)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。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答下列问题。

(1)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,最主要的优点于         ,可大量制备。
(2)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。
(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞,主要原因是         。
(4)为了能确定目的基因已经导入鼠淋巴细胞中，相应的载体需要有   以便于进行检测；改造抗体属于   工程的范畴。