下图是制备分泌抗X抗体的过程,根据图解回答问题:
(1)给小鼠注射抗原的目的是。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有的特性。
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备运用了和的动物细胞工程技术手段,前者常用的与植物原生质体融合不同的诱导剂是。
(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基不同的是,还含有。
(5)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合,可用处理所选组织细胞使之散开。
(6)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出,步骤⑤⑥的目的是筛选出。
(7)与传统从血清提取的抗体相比,单克隆抗体的优点是。
苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得,为了研究SW是否具有抑制肿瘤细胞生长的作用,许多学者做了大量研究,实验过程及实验结果如下:
①取小鼠肝癌Hepal-6细胞。
②制成单细胞悬液,等量接种于多孔板,加入等量培养液,每组设5个平行孔。
③于37℃、5%CO2培养箱中培养24 h。
④加入等量不同浓度的SW溶液,于37℃、5%CO2培养箱中培养。
⑤分别在24 h、48 h、72 h时吸取培养液,观察记录结果,得到不同浓度的SW对细胞存活率的影响曲线如图所示。
⑥将培养48h的培养液离心,细胞染色,在荧光显微镜下观察拍照,记录正常细胞和凋亡细胞的数目,并采用免疫荧光细胞技术检测细胞凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达量状况,汇总统计结果如下表。
培养48h后细胞数目及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达状况
| SW(μg/ml) |
癌细胞数目 |
凋亡细胞数目 |
Bax蛋白 |
Bcl-2蛋白 |
| 2 |
+ |
++++ |
++++ |
+ |
| 1 |
++ |
+++ |
+++ |
++ |
| 0.5 |
+++ |
++ |
++ |
+++ |
| 0 |
++++ |
+ |
+ |
++++ |
注:“+”的数量表示相对值的大小
回答下列问题:
(1)实验中首先将小鼠肝癌Hepal-6细胞制成单细胞悬液,于37℃、5%CO2培养箱中培养的目的是。培养箱中要有适量的无菌空气,原因是。肝癌细胞悬液中细胞有悬浮生长的特征,可能的原因是。
(2)实验中利用多孔板培养时,每组设置5个平行孔同时进行培养,计数后统计平均值是为了。
(3)分析图中曲线可知,SW对肝癌Hepal-6细胞的作用效果是:①
;②。
(4)表中结果说明SW可以诱发细胞,从而抑制肿瘤细胞生长,从分子水平上分析,SW可能是导致癌细胞内的合成量增加。
下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程,请据图回答下列有关问题:
(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—↓GATC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程中,应用限制酶________切割质粒,用限制酶________切割抗虫基因。①过程在________(体内/体外)进行。
(2)将通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有________的培养基上,能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒,反之则说明没有导入,该培养基从功能方面属于________培养基。
(3)重组质粒导入大肠杆菌的目的是________。
(4)⑤过程所用技术称为________,从遗传学角度来看,根本原因是根细胞具有________。
(8分,除特别说明外每空1分)
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,其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图。请回答:
(1)过程①代表的是。
(2)过程②构建A基因表过载体时,必须使用___和两种工具酶。
(3)过程③采用的实验技术是,获得的X是。
(4)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所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可从疑似患者体内分离病毒,与已知病毒进行比较,或用图中的进行特异性结合检测。
长期以来 ,香蕉生产遭受病害的严重威胁 ,制约了其发展。目前 ,随着转基因抗病香蕉基因工程技术的日趋成熟 ,为培育抗病香蕉品种开辟了新途径。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:
(1)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。
(2)培养基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。
(3)能使抗病基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列是:(填字母序号)。
| A.启动子 | B.终止子 | C.复制原点 | D.标记基因 |
(4)将目的基因导入植物细胞常用方法有多种,图中所示方法为。
(5)欲检测目的基因是否表达成功,可采用的技术
(6)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转基因植株。香蕉组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质外还必须含有等植物激素,它们会在 (填图中标号)阶段发挥作用,同时(填图中标号)阶段还需要给予一定光照。
(7)从香蕉组织块到获得转基因抗病香蕉试管苗的过程中,需经过 。(填数字)
①无丝分裂②有丝分裂③减数分裂④ 原代培养⑤ 传代培养
⑥ 植物体细胞杂交⑦ 细胞融合⑧ 脱分化⑨ 再分化
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。
Ⅰ.下图是大白鼠细胞内某生理过程示意图,下表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请分析回答下列问题:
| 比较项目 |
AQP7 |
AQP8 |
| 多肽链数 |
1 |
1 |
| 氨基酸数 |
269 |
263 |
| mRNA中碱基数 |
1500 |
1500 |
| 对汞的敏感性 |
不敏感 |
敏感 |
| 睾丸中表达情况 |
成熟的精子中表达 |
初级精母细胞到精细胞中表达 |
(1)图示的生理过程是________,图中酶甲的名称为________,在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有________。
(2)丁的名称是________,它与乙有何不同?_____________________________。
(3)从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看,细胞分化的原因是_________的结果。
(4)在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的信使RNA碱基数目相同,但AQP7
和AQP8所含氨基酸数目不同,原因是(不考虑起始密码和终止密码所引起的差异)
________________________________________________________________________。
Ⅱ.(9分)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,若要使杂交后代恢复育性,必须用_________________来处理幼苗。
下图1描述了“白菜—甘蓝”幼苗的培植过程;图2反映了某个细胞周期不同时期染色体的状态。请据图回答:
(1)过程①的关键操作是去除______,所用的酶包括_________;过程②中原生质体A和B能融合,说明细胞膜具有_________的特点。
(2)过程③中某个细胞周期内细胞中染色体的行为变化在时间上的顺序为__________(根据图2中的字母填写)。
(3)甘蓝与白菜均为二倍体(2N),“白菜-甘蓝”幼苗培植过程中杂种细胞内最多含有____个染色体组。请在下面坐标系中画出白菜-甘蓝体细胞一个细胞周期内核DNA数目的变化曲线。
(4)如果“白菜-甘蓝”幼苗栽植过程中根部被水淹了,水浸期间对“白菜-甘蓝”植株的根细胞进行测定,测得根细胞吸收O2与释放CO2之比为1:2,则其有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为_________。
(10分) 请回答:
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的,繁殖种苗的速度。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部。
(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免的污染。
(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗,而与配比适宜时可促进芽的增殖。
(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是,单株鲜重的变化趋势是。据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量 _____________(能、不能)满足自身最佳生长的需要。
(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应(降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。
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。