高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

(8分)应用生物工程技术可获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：

(1)在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶是   ，②过程常用的方法是   。
(2)转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有   。③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用   技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是   细胞，Ⅲ代表的细胞具有          的特点。
(4)在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是   ，⑤过程采用的技术是      。

【生物——选修3：现代生物科技专题】下图为利用相关基因（用P表示）获得转基因小白猪的简单流程图，请据图回答下列相关问题：
（1）过程①中形成重组DNA常用的酶有           和           ＿；将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是           。
（2）过程②中，常用           酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒的环境、      、适合的温度和pH、       。
（3）在构成重组细胞时，将导入目的基因的细胞转入去核的卵母细胞中，该技术称为        ，其利用的原理是        。图中的卵母细胞应在体外培养到   期，原因是                     。
（4）过程③中所用的胚胎工程技术是           ，然后将早期胚胎移入另一头与供体           、但未经配种的代孕母猪的相应部位。

下图可表示细胞融合技术的一些过程，请据图回答：

（1）若A、B细胞为动物细胞，则一般取自成年动物的            、幼龄动物的器官或组织，再用胰蛋白酶使其分散开来。从A、B细胞到C细胞的过程中，常用            作为生物诱导剂来诱导融合。A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有                      。
（2）若A、B细胞为植物细胞，那么这样的细胞已经用酶降解去掉               ，进而形成            。A、B到C细胞的过程中，常用的化学方法是用                 来诱导融合。
（3）若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为B淋巴细胞，则促融后能形成         种融合细胞（只考虑细胞两两融合），还应从中筛选出既能大量增殖又能产生             的杂交瘤细胞。由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程中所用的技术手段是                  。

据新华社北京2008年8月11日电 ：由中国农业大学李宁院士领导的研发团队与生物技术有限公司合作，日前在北京转基因动物试验基地成功培育出了一头健康的转人“抗CD20抗体基因”的转基因奶牛——贝贝。抗人CD20单克隆抗体是目前治疗B淋巴细胞瘤等恶性肿瘤的特效药物。该研发团队通过转基因技术获得转基因奶牛乳腺生物反应器，其生产的抗人CD20单克隆抗体表达量显著高于采用哺乳动物细胞系的表达量。
（1）下列各图表示采用哺乳动物细胞系制备单克隆抗体过程的各阶段图解，请据图回答下列问题：

①请用箭头和图中字母表示出单克隆抗体制备的过程：                     。
②图B注射的特定抗原是指    抗原，图H中进行克隆化培养和抗体检测呈阳性的细胞是       细胞。
（2）转基因牛贝贝可通过分泌乳汁来生产抗人CD20抗体，在基因表达载体中，人CD20抗体基因的首端必须含有乳腺蛋白基因的____________，它是______________识别和结合点位点。将基因表达载体通过特定技术导入到受精卵，再受精卵移植到母牛的输卵管或子宫内，使其发育成为转基因牛犊。
（3）科学家从某些能无限增殖的细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因（prG），该基因能激发许多动物细胞的分裂，这为单克隆抗体的制备提供了新的途径。有人提出，可以直接通过基因工程制备单克隆抗体，其思路如下图所示。请回答：

形成重组质粒过程中，对核苷酸序列有严格要求的工具酶是      （用图中字母回答）。导入的受体细胞Ⅱ是          ，对导入重组质粒的II进行“检测”的目的是                         。

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？________。

【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．

(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。