通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题：
（1）A是_________酶，B是_________，D是具有_________优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是____________。
（2）由C形成植株的过程利用了_________技术，形成愈伤组织需要经过_________过程，愈伤组织形成D需要经过_________过程。
（3）植物体细胞融合成功的标志是___________。
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰·伯特兰·戈登和山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题：
（1）1962年约翰·伯特兰·戈登通过实验把蝌蚪肠上皮细胞的细胞核移植进入去核的卵细胞中，成功培育出“克隆青蛙”。此实验说明已分化的动物体细胞的___________具有全能性。更多的实验证明，到目前还不能用类似___________技术（克隆植物的方法）获得克隆动物。
（2）所谓“体细胞重编程技术”是将高度分化的体细胞重新诱导回早期干细胞状态，即获得诱导多能干（iPS）细胞。山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞，使其转变成iPS细胞。在该技术中，逆转录病毒是这4个关键基因的___________，在其协助下4个基因进入成纤维细胞，并整合到染色体的_________上。
（3）培养iPS细胞时，培养液需要特别加入的天然成分是_________，同时iPS细胞需置于_________培养箱中培养。
（4）iPS细胞可诱导分化成各种细胞类型以应用于临床研究。现用胰高血糖素基因片段做探针，对iPS细胞分化成的甲、乙、丙细胞进行检测，结果如下表：
| 用探针检测细胞的DNA |
用探针检测细胞的RNA |
||||||
| iPS细胞 |
甲细胞 |
乙细胞 |
丙细胞 |
iPS细胞 |
甲细胞 |
乙细胞 |
丙细胞 |
| + |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
- |
注：“+”表示能检测到，“-”表示不能检测到
得到此检测结果采用的是________技术；结果表明iPS细胞通过___________定向分化为乙细胞。
随着生物科学技术的发展，动物、植物乃至人类自身的生殖方式变得越来越多样化。既解决了一些社会的需求，也带来了一些社会的忧虑。请根据下列各种情况，回答有关问题：
（1）试管婴儿技术：解决了部分夫妻不育的难题或生育健康后代的要求。这种技术和母亲正常怀孕生产过程的相同之处是都是以____________________为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养；最后选取健康的胚胎进行_______，保证生出健康的孩子。
（2）胚胎分割技术：可解决良种动物快速大量繁殖的问题；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意____________________________，否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从__________细胞取样做DNA分析。
（3）植物体细胞杂交技术：可以用来培育一些种间亲缘关系较近的杂交种，如白菜-甘蓝，实质上是利用了 和____________ 两大关键技术来实现。
（4）利用基因工程培育转基因植物：如将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞中，可培育转基因高赖氨酸玉米。选用的表达载体可以是农杆菌的Ti质粒，是因为该质粒的T-DNA_________________；除农杆菌转化法外，还有 法等。
科学家利用逆转录病毒，将c-Myc（原癌基因）、Klf4（抑癌基因）和Oct-3/4、Sox2四个关键基因转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞（诱导多能干细胞），如图所示，为自体细胞移植带来了曙光，请分析回答：
（1）Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于 状态（答活跃或沉默）。依据上图所示的原理，体细胞癌变是__ __等基因异常表达的结果；细胞凋亡是在图中 等基因控制下的细胞_ __过程。（基因填英文缩写）
（2）研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞，进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞，iPS细胞的这种变化过程称作 ，该过程的实质是 。
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。
育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回答问题。
（1）图Ⅰ过程由番茄韧皮细胞形成幼苗A的过程需要经过 两个关键步骤，该过程依据的原理是 。
（2）植物组织培养除了需要提供一定的营养、 、温度和光照外，还必须在 的条件下培养。
（3）已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，少室(M)对多室(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。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，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是 。Ⅲ过程中植物体C的基因型 。（细胞A为两两融合细胞）
（4）图Ⅲ、Ⅳ过程中需要去除细胞壁，获得具有活力的 。
（5）在图中Ⅳ过程中，经过鉴别和筛选后，通常植物体D能表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是 。
某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究,请回答下列问题:
(1)2,4
D常用于籼稻愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用。为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时需 (填“升高”、“保持”或“降低”)2,4D的浓度。
(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的绿色芽点,但不能继续出芽,通常在培养基中添加 ,以促进幼苗形成。
(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是 (填下列序号)。
①绿色芽点细胞排列松散
②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离
③胚状体细胞中有叶绿体
④分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致
(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体,其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照,叶绿素总量不变。某同学用 (填序号:①绿色;②红色色;③蓝紫色色;④黄色)光照射突变体和对照叶片,检测到两者光合放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析,会发现突变体第 条色素带(自上而下)窄于对照组。
(5)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织,培育三倍体,需适时剔除胚,以免胚的存在影响愈伤组织细胞的 ,还可避免再生苗中混有 。
花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化,并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合,以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图。
据图回答下列问题:
(1)过程①所需的酶是 。
(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)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压,其作用是 。原生质体经过 再生,进而分裂和脱分化形成愈伤组织。
(4)若分析再生植株的染色体变异类型,应剪取再生植株和 植株的根尖,通过 、 、染色和制片等过程制成装片,然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。
(5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组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。如图是用该引物对双亲及再生植株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 。
(6)对杂种植株进行 接种实验,可筛选出具有高抗性的杂种植株。
甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。
回答下列问题:
(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用 酶和 酶去除细胞壁,获得具有活力的 ,再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成 组织,然后经过 形成完整的杂种植株。这种培育技术称为 。
(2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指 。假设甲和乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是
。
(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖,经植物组织培养得到的 等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
某实验室做了下图所示的实验研究,请据图回答:
(1)与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较 。
(2)过程②是诱导干细胞中基因 的结果。
(3)过程③需要用 性培养基进行筛选,得到的Z细胞还需进行 培养和 ,经多次筛选,就可以得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)科学家找到一种“无限增殖调控基因”能激发细胞不断分裂,通过基因工程技术将该基因导入待定的 细胞(填细胞名称),来制备单克隆抗体,基因导入并成功表达后,受体细胞将具有 的特点,在上述操作中用到了PCR扩增仪,其作用是 。
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。
生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。请据图回答：
（1）在培育转入人的生长激素基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是 、 。②过程常用的方法是 。③过程培养到 阶段。可以采用 技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
（2）在抗虫棉培育过程中，常用 作为目的基因的载体，目的基因需插入 中，以便目的基因能进入受体细胞。④过程中的受体细胞可采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是 。⑤过程采用的技术是 。
（3）体外培养动物细胞时，需通入一定量的CO2，目的是 ，培养液中除添加各种营养物质以外，还常常要添加 等天然成分。
某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：
（1）将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其它培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量 。
（2）细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是 。
（3）在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长 。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更 。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用 消化处理。
（4）已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入 ，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的 或 合成水平的差异，确定Y的药效。
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。
A、转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,其培育过程如图所示(①至④代表过程,A至C代表结构或细胞)：
（1）图中①过程用到的酶是 ,所形成的B叫做 。
（2）②过程常用 处理农杆菌,使之成为 细胞,利于完成转化过程。
（3）图中③过程需要用到的激素是 。
（4）在分子水平上,可采用 的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。
B、野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。
（1）专家在实验中，需用到的酶主要有 和 等。
（2）专家在实验中，用于诱导融合使用的化学试剂是 。
（3）对于农民，种植杂交系马铃薯除可获得较高的收成外，还有什么优点？（要求写出两点）
粤公网安备 44130202000953号
