【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-XL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________________________________________________________。
(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。
(12分)【生物——现代生物科技专题】我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗,其有效成分是乙肝表面抗原蛋白。下图是将乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的示意图,请据图回答:
(1)过程①表示_________。为了使目的基因正常表达,其首端必须有______识别和结合的部位。若限制酶切出了平末端,要选择___________进行连接。
(2)目的基因通过过程②进入农杆菌细胞内,并在农杆菌细胞内维持稳定和表达的过程称为___________。
(3)将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞的方法称为________________。
(4)将乙肝表面抗原基因导入烟草细胞后,需要进行基因的检测与鉴定:首先检测____是否插入了乙肝表面抗原基因;其次检测_____是否转录出相应的mRNA;最后检测乙肝表面抗原基因是否翻译出乙肝表面抗原蛋白,检测的方法是____________。
研究人员重编程小鼠皮肤细胞,产生诱导多能干细胞(iPSC),由此制备了胰岛素分泌细胞,将这些细胞移植给糖尿病小鼠,糖尿病小鼠恢复了健康。回答相关问题。
(1)小鼠皮肤细胞中与胰岛素合成相关的基因处于 状态,从iPSC到胰岛素分泌细胞的过程叫做 ,所诱导形成的胰岛素分泌细胞是胰岛 细胞。
(2)胰岛素与胰高血糖素的作用相互 ,共同维持机体血糖含量的相对稳定。
(3)进行细胞移植后的糖尿病小鼠的血糖变化是: 。
(4)在血糖调节的过程中,反馈调节具体表现在: 。
某科研小组利用植物染色体杂交技术,将携带R(抗倒伏基因)和A(抗虫基因)的豌豆染色质片段直接导入玉米体细胞,两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞,将杂交细胞筛选分化培育成既抗虫又抗倒伏性状的可育植株(F1),过程如下图。据图回答。
(1)杂交细胞发生的可遗传变异类型是 。
(2)杂交细胞在第一次有丝分裂中期时含有 个A基因(不考虑变异),A基因复制的模板是 。
(3)若杂交植物同源染色体正常分离,则杂交植物在 代首次出现性状分离,其中既抗虫又抗倒伏个体所占比例为 。
(4)植物染色体杂交育种的优是 。(要求写两点)
下图表示生物工程相关技术操作流程示意图,A、B、C、D表示有关细胞或结构,序号①到⑤表示有关操作过程和处理方法,请据图回答以下问题:
(1)若上图表示植物体细胞杂交的流程,经过①②处理得到的A和B称为 ,植物体细胞杂交技术依据的生物学原理是 。
(2)若上图表示单克隆抗体的生产流程,则A、B分别表示 ,经过③过程得到的两两融合细胞有 种,因此要经过筛选得到所有的 ,再通过分散克隆和抗原-抗体杂交筛选出 。
(3)若上图表示克隆动物的流程,A表示供体细胞,则经②处理后得到的B为 。
(4)若上图D表示体外即将用于移植的早期胚胎,则可以通过 等技术(至少填两个)得到这样的早期胚胎。
[生物一选修3:现代生物科技专题](15分)单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备,已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如下图所示:
(1)过程③常用的方法是 。
(2)向小鼠体内注射抗原蛋白,使小鼠产生 免疫。从小鼠体内分离的细胞I是 ,细胞Ⅱ应具有的特点是 。
(3)体外培养细胞II,首先应保证其处于 的环境,其次需要提供充足的营养和适宜的温度。培养箱充入二氧化碳的作用是 。
(4)对于转基因成功的细胞II还要进行克隆化培养和 检测。
(5)若要预防H7N9禽流感,可用图中的 作为疫苗。