高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

在植物组织 培养过程中 ,激素的添加已成为一种常规的实验手段 ,在植物组织培养过程中已研究过的植物激素有 :生长素、细胞分裂素、赤霉素等。下表为某同学为研究激素的使用顺序对实验结果的影响，请回答相关问题：

使用顺序	实验结果
先使用NAA, 后使用KT	有利于细胞分裂，但细胞不分化
先使用KT, 后使用NAA	A
同时使用	B

（1）植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、            和            的关键性激素。该实验中属于细胞分裂素的是           。
（2）请将表格中空白处A和B补充完整，A为                   ，B为          。
若NAA和KT的用量比值适中时，促进                 的生长。
（3）用于离体培养的植物器官或组织称为            。若该实验材料为菊花，则应对其进行  （消毒/灭菌）。
（4）接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养环境应注意调节合适的        和     。接种过程中要注意在           旁进行。

细胞融合技术有着广泛的应用，其中植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合。下图表示细胞融台的简略过程，请据图回答问题：

(1)若a、b分别表示白菜和甘蓝两种植物细胞的原生质体，则采用化学法形成c时，一般是用         作为诱导剂。由d形成杂交植株的过程所依据的原理是                  。
(2)对于a、b所在的动物组织，通常用胰蛋白酶处理获得分散的单个细胞a、b。动物细胞融合的原理是                   。
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成        种类型的细胞，因此需用特定的选择培养基筛选出           细胞用于培养。选出此类细胞后，还需进行细胞培养和           检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(4)生产单克隆抗体时一般不直接培养效应B细胞，主要原因是             ，若用¹⁵N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞器中出现的先后顺序是             。

据图回答下列问题：

（1）过程①②是用                处理细胞的细胞壁，后经③过程诱导原生质体融合，实际融合的过程中原生质体可能会形成        种细胞团（只考虑两个细胞融合的情况）。④是          的过程，与此过程密切相关的细胞器是           。
（2）若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育（假设能成功），得到的后代应含              条染色体，还必须用  来处理幼苗，才能得到可育的番茄——马铃薯植株，此时体细胞中含有            条染色体。
（3）若图中番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为            倍体。

根据图示回答相关问题。

(1)①过程中使用了________酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，保证植物细胞会发生________，以保护细胞原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是________。
(2)③处的细胞与④处的细胞相比，最大的区别是不具有________；动物细胞与④处的细胞相比，在功能上的特点是不具有________。
(3)过程________属于再分化；动植物细胞发生分化的根本原因都是________。
(4)③处的细胞在化学药剂________的作用下，会发生细胞融合；动物细胞融合方法与植物细胞不相同的是______________________。

下图是培育携带外源赖氨酸基因的克隆奶牛的过程示意图，此奶牛分泌的乳法中富含赖氨酸。请据图回答：

（1）a过程若在体外进行，则要对从雄牛A中采集的精子进行       处理。
（2）实施基因工程的核心步骤是     ，c过程将赖氨酸基因导入成纤维细胞常用的方法是       。
（3）目前普遍使用       去核法去除卵细胞中的核。
（4）对选择好的雌牛D和代孕牛E要进行         处理。

科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：

（1）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为           ，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为             。
（2）图中2-细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为         ；也可从灰鼠体内取出卵子，通过           后进行早期胚胎培养获得。
（3）图中重组囊胚通过       技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用            方法保存。
（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的               分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向             后用于疾病的细胞治疗。

最近媒体曝光的毒胶囊事件中，问题胶囊铬超标，最高超标90倍。工业明胶中的六价铬是一种毒性很大的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤。有资料称，重铬酸钾(含六价铬)0.1一0. 5μg/kg可使培养的细胞产生变异。某医院病理室为确诊一摄入过量重铬酸钾患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题:
(1)培养之前，肿瘤组织必须先用_____________等处理成单个细胞。
(2)某科研单位研制出一种新型治癌药物X，但不知对此类肿瘤是否有疗效，现提供以下实验材料：培养瓶、CO₂培养箱、含有肿瘤细胞的培养液、生理盐水、光学显微镜、药物X等，请你完成相关实验步骤加以验证。
步骤一：取两只培养瓶，编号1号、2号，两瓶中装人等量的_____________。
步骤二：1号培养瓶中加入_____________,2号培养瓶中加入_____________。
步骤三：____________________________________________________,。
步骤四：一段时间后取出用_____________观察并记录细胞分裂生长情况。
(3)写出(2)的预期实验结果及相应结论:
①____________________________________________________。

(共18分)单纯疱疹病毒I型(HSV-I)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。回答下列问题：
(1)在制备抗HSV-I的单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白，一段时间后，若小鼠血清中抗____的抗体检测呈阳性，说明小鼠体内产生了____反应，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，再经过筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞，该细胞具有的特点是___     。
(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的____中使其增殖，再从____中提取、纯化获得。
(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV-I蛋白，其原因是该抗体具有____和____ 等特性。

下图为单克隆抗体的制备过程，请据图回答问题：

（1）在获得B淋巴细胞之前，小鼠已被多次注射了          （相同/不同）抗原，注射后小鼠体内发生相应的          （细胞/体液）免疫反应，生成能产生抗体的B淋巴细胞。
（2）①过程中，常用的与植物细胞融合相同的方法是              诱导融合。融合结果随机出现多种不同的杂交细胞。②过程为               培养，从而得到        细胞。③过程为              ，并检验                  ，从中选出                 。
（3）④为目的细胞的扩大培养，既可以            培养，也可以注射到小鼠体内培养。从细胞培养液或小鼠腹水中就可以                            。
（4）由于单克隆抗体具有                 的特点，广泛用于疾病的诊断等方面。

某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题：
(1)培养之前，肿瘤组织必须先用              等处理成单个细胞。
(2)若开始培养时取一滴培养液观察有100个肿瘤细胞，经24h培养后，取一滴稀释100倍后再取一滴(设三次的“一滴”等量)观察，发现有64个肿瘤细胞，此肿瘤的细胞周期约为     h。
(3)与正常细胞相比，在显微镜下可见明显增多的细胞器是(两项)               。
(4)某科研单位研制出一种新型药物X，据说对此类肿瘤有较好的疗效，请你设计一个方案加以验证。写出你所设计的实验步骤：
a．                                                                     ；
b．                                                                     ；
c．                                                                     。

2012年诺贝尔医学和生理学奖授予英国科学家约翰·戈登和日本科学家山中伸弥。约翰·戈登在20世纪60年代做过一个划时代的实验：把美洲爪蟾的小肠上皮细胞核注入去核的卵细胞，结果发现一部分卵依然可以发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾。山中伸弥等科学家将四个关键基因转入小鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞（iPS），这些干细胞可再转化成老鼠体内任何种类的细胞。回答下列问题：
（1）约翰·戈登之后，科学界利用该技术进行更多细胞核转移实验，复制出多种哺乳类动物。在哺乳动物的核转移实验中，一般通过             （物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂和发育，当胚胎发育到             阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内。
（2）从卵巢中吸取的卵母细胞，一般要培养到               阶段才能用于实验。
（3）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植的原因是             。
（4）在山中伸弥的实验中，利用了逆转录病毒，该病毒的作用是                   。
（5）一般情况下，体外扩增目的基因常用的方法是                   。在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增值，这种现象称为细胞的            。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用         处理。
（6）iPS细胞通过分化形成不同种细胞的实质是                            。

基础知识填空：
⑴目的基因导入植物细胞的方法除了农杆菌转化法，还有         法和       法。
⑵目前采用          技术来进行作物脱毒，其原理是植物        附近病毒极少，甚至无病毒，操作过程需要在无菌条件下进行以防止         。
⑶动物细胞培养与早期胚胎培养时，除了必需的营养成分外，通常都需要在培养液中添加      ，以促进细胞的生长和增殖。
⑷早期胚胎发育过程中：桑椹胚阶段之前的每一个细胞都属于       细胞；囊胚期的      细胞，将来发育成胎儿的各种组织；原肠胚时期出现    分化。
⑸ES细胞在         细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能维持不分化状态。
⑹为了实现可持续发展，人类的经济发展必须走生态经济之路，生态经济主要实行循环经济的原则，而实现“循环经济”最重要的手段之一是         。

(8分)下图是植物组织培养的简略表示。请据此回答：

(1)①表示                                     ,它能被培养成④的根本原因是                       。
(2)②表示             ，该组织特点是         
(3)若①是花药,则④是                    ,这项技术可用在        上
(4)若①是胡萝卜的根尖细胞,则培养的④的叶片的颜色是      ，原因                  

如图为某同学通过动物细胞融合技术，设计了生产破伤风杆菌抗体的实验方案，据图回答：

（1）该方案能达到预期效果吗？       ，原因是                               。
（2）图中②为             ，常用          作为诱导剂。
（3）破伤风杆菌的抗体最终可以从         和         中提取。

世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示，请据图回答：

（1）写出图中a.b所指的细胞工程名称：
a               ；b                           
（2）实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵母细胞的原因是                                        
（3）“多利”面部的毛色是         。请根据遗传学原理说明判断依据：
                                            
（4）继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞核也具有       。