弓形虫是一种寄生在真核细胞内的寄生虫,会引起人畜的弓形虫病。
(1)弓形虫进入机体后,被吞噬细胞摄取和处理。吞噬细胞将抗原传递给 ,刺激其产生 ,B细胞受到抗原刺激后,在相关物质的作用下,增殖分化形成 ,产生抗体。当弓形虫进入宿主细胞后, 细胞可以与靶细胞密切接触,使靶细胞裂解死亡。
(2)科研人员利用弓形虫引起机体特异性免疫反应的主要抗原进行单克隆抗体的制备。首先将免疫过的小鼠脾脏细胞取出,与 融合,此过程除采用物理、化学方法外,还可采用 诱导融合。然后经选择性培养基培养筛选,获得的杂交瘤细胞不仅能 ,同时还能产生所需的特异性抗体。
(3)为研究上述单克隆抗体对弓形虫的作用,首先将弓形虫置于含一定浓度单克隆抗体的培养液中培养1小时,然后将其与具有连续分裂能力的动物细胞共同培养,培养不同时间后分别测量细胞数量(结果如下图所示)。
此实验设置了 与具有连续分裂能力的动物细胞共同培养作为对照。分析实验结果可以得出的结论是 。
(4)科研人员给小鼠注射适量的上述单克隆抗体溶液,然后又注射了弓形虫,实验结果表明小鼠的生存时间虽有延长,但最终仍会死亡,可能的原因是注射的弓形虫的量太大,且机体内针对弓形虫的免疫本应
以 为主,所以导致体内实验的效果不理想。
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)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。
(2)若将一个B基因连接到了矮杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达,且B基因与g基因位于非同源染色体上,这样的转基因油菜表现为___________。写出该转基因油菜自交产生子一代的遗传图解(无目的基因表示为b)。
(3)若将一个B基因连接到了中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达,培育了甲~丁四种转基因油菜(如下图)。
①与甲的株高相同的是___________。四种转基因油菜分别自交,在不考虑交叉互换的前提下,子代有3种表现型的是___________。
②另有一种转基因油菜的自交子代也有3种表现型,请在下图中的染色体上标出B基因的位置___________
铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一,应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:
在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图17所示,请回答下列问题:
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是___________________________,诱导外植体形成PLBs的过程称_______________。
(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在______________,_______________________,___________________________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养,推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了一下问题:
①ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。因ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基______________后按比例加入。
②实验进程和取样:实验50天完成,每10天取样,将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为__________。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:当某3个样品(重复样)的_______________________时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。
转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答:
⑴构建含抗病基因的表达载体A时,应选用限制酶 ,对 进行切割。
⑵培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,应使基因表达载体A中含有 ,作为标记基因。
⑶香蕉组织细胞具有______________,因此,可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的 。
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 。
报春花的花色白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素)为一对相对性状,由两对等位基因 (A和a,B和b)共同控制,其生化机制如图所示。据此回答下列问题:
(1)基因A的表达过程包括 。据图判断,报春花的花色性状的遗传遵循 定律。开黄花的报春花植株的基因型可能是 。
(2)若基因型AaBb×AaBb的亲本个体杂交,后代的表现型及比例为 。
请用竖线(|)表示相关染色体,用点(·)表示相关基因位置,在下图圆圈中画出亲本体细胞的基因型示意图。
(3)将一个报春花细胞的DNA用15N标记,放入含14N的4种脱氧核苷酸培养液中,连续进行有丝分裂2次,第二次分裂中期时,每条染色体中有_____条染色单体被15N标记。
(4)科学工作者欲利用基因突变的原理,改良缺乏某种抗病性的报春花品种,宜采用的育种方法是 。
(5)若用植物体细胞杂交技术,将报春花的原生质体和水仙的原生质体融合,成功地培育出了“报春花—水仙”杂种植株。此技术涉及的原理是 。
染色体的断裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中,而在细胞溶胶中形成圆形结构,称为微核。通过染色可观察到微核,常用含有微核的细胞数占细胞总数的比例(微核率)来检测有毒物质对细胞的危害程度。某研究小组应用微核检测技术探究不同浓度的氯苯对人类细胞的危害程度。请根据以下提供的实验材料与用具,补充完成实验思路及其它小题。
材料和用具:人成纤维细胞悬浮液、培养液、0.1mg/L氯苯溶液、染色液、显微镜、细胞培养瓶、二氧化碳培养箱等。
(1)实验步骤:
①配制 ,分别等量加入到细胞培养瓶中,另设一只培养瓶不加氯苯化合物,并编号;
②向各培养瓶中加入 的培养液和 ,放入二氧化碳培养箱中培养一段时间。
③取各培养瓶中培养液,染色后分别制成装片,在显微镜下观察, 。
(2)绘制一个用于呈现实验数据的坐标系,并画出最可能的实验结果。
(3)培养液中通常要添加 ,以防培养过程中的污染。用培养箱中通入二氧化碳的目的主要是 。检测微核时可用 溶液作染色剂。
某同学从资料获知,二氯二乙胺能影响癌细胞的增殖,并设计了实验加以研究,实验的主要步骤如下表所示。请回答下列问题:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Ⅰ |
加入适量且等量的细胞培养液(含全部营养物质与小鼠肝部肿瘤细胞) |
||||
Ⅱ |
? |
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Ⅲ |
分别向四组试管中加入不同浓度的适量且等量的二氯二乙胺溶液 |
加入等量的生理盐水 |
|||
Ⅳ |
振荡后,在冰箱中培养 |
||||
Ⅴ |
一段时间后,统计试管内的细胞数目,记录数据 |
(1)为了确保实验的科学性,实验材料应取自同一动物个体的癌组织,经过 技术可获得大量实验用的材料。本实验的自变量为 。
(2)填写步骤Ⅱ 。
(3)纠正步骤Ⅳ中的错误: 。
(4)根据纠正后的正确方法进行实验,结果如下:
组别 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
二氯二乙胺浓度( mg/mL) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0 |
步骤Ⅱ记录的细胞数目(个/mL) |
350 |
363 |
342 |
335 |
336 |
步骤V记录的细胞数目(个/mL) |
320 |
275 |
186 |
96 |
560 |
结论: ; 。
分世界苦荞在中国,中国苦荞在凉山。 苦荞富含黄酮类化合物等营养物质,在降血糖、降血脂等方面功效显著。查尔酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物合成的关键酶,下图为将修饰后的 CHS基因导入苦荞,培育高产黄酮苦荞品系示意图。
(1)过程①中能切开质粒的酶是__________。它能在质粒特定的部位切割的原因是____________________。
(2)图中常用的是__________培养基。接种前,用灭菌后未接种的培养基培养一段时间,观察是否形成菌落,目的是__________________________________________________。
(3)过程②、③分别是__________和__________。苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是___________________。
(4)为探究激素对于过程诱导愈伤组织的影响,某研究小组在培养基中加入6-BA和2,4─D,灭
菌后分别接种,在适宜条件下培养一段时间后,统计愈伤组织的诱导率,实验结果如下表:
该实验的因变量是____________,诱导的最佳组合是_____________________________________。
(5)判断转基因苦荞培育是否成功,可比较转基因苦荞与普通苦荞的________________含量,也可测定细胞中CHS含量。用凝胶色谱法分离CHS时,CHS最先从色谱柱中洗脱出来,说明CHS相对分子质量较______________。
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。
[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 。
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 。
(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。
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
(1)过程①代表的过程是 ,过程⑦的实验技术名称是 。
(2)过程③构建出的表达载体必须要含有 、 、 和目的基因等结构。
(3)过程⑥发生的生理过程是 。
(4)生产药物时可用微生物做受体细胞,那么④应采用 处理,使受体细胞处于 ,从而将表达载体导入受体细胞;药物生产也可用乳腺生物反应器,那么④则应采用 的方法,从而将表达载体导入受体细胞。
(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的 作疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒进行 比较;或用图中的 进行特异性结合检测。
研究表明,HER2/neu是一种原癌基因,它表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长,目前已成为有效的生物治疗手段。
(1)选择H蛋白作为单克隆抗体的作用靶点,是因为H蛋白在成年个体的正常组织中___________(填“低表达”或“高表达”)。H蛋白是一个跨膜蛋白,结构如右图所示。制备免疫小鼠用的H蛋白(抗原)时,应构建___________区基因,转入原核细胞表达并提纯。
(2)将H蛋白注射到小鼠体内,取该小鼠的脾脏细胞与___________细胞进行融合,使用的化学诱导剂是______________,细胞融合的原理是_________________。
(3)将融合细胞在__________培养基中培养,一段时间后培养基中只有杂交瘤细胞生长。将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,吸取有克隆生长的细胞培养孔中的________(填“上清液”或“沉淀细胞”),应用____________技术进行抗体阳性检测。经多次筛选,就能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(4)将筛选得到的杂交瘤细胞,经过_____________或小鼠腹腔内培养,获取大量的单克隆抗体。
(5)治疗乳腺癌时,可单独使用抗H蛋白单克隆抗体,也可将该单克隆抗体与抗癌药物结合构建“生物导弹”,杀死癌细胞。这充分体现了单克隆抗体______________的特点。