高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

(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                  

下图表示应用现代生物技术制备甲型H1N5病毒抗体的设想，请回答下列问题：

（1）在培育转甲型H1N5病毒抗体基因奶牛的过程中，①过程是__________________
________                        __，这是基因工程中最关键的步骤。
（2）转甲型H1N5病毒抗体基因奶牛可通过分泌乳汁来生产甲型H1N5病毒抗体，③过程需将受精卵培养到______________________________时期再植入母体。
（3）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因可制备单克隆抗体，筛选出的Ⅱ细胞才既能______________________又能产生____________________。
（4）制备单克隆抗体也可以用动物细胞融合技术。细胞融合常用的诱导剂是____________________________________。

下图是植物组织培养的简略表示。请据此回答：

(1)植物组织培养的原理是                             ,①表示            
                ,它能被培养成④的根本原因是                           
(2)②表示                               。
(3)若想制作人工种子,应该选用(填编号)                        。
(4)若①是花药,则④是                              。
(5)若①是胡萝卜的根尖细胞,则培养的④的叶片的颜色是                  。
(6)在培养过程中，不需要光照的是                    ，诱导脱分化和再分化时需要添加植物激素；要诱导根的分化，                           （填某种植物激素）作用效能大些。

回答下列有关动物细胞培养、胚胎工程和基因工程方面的问题：
（1）在动物细胞培养的过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面               时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的        。此时，瓶壁上形成的细胞层数是    ，要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是              。
（2）现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是         。
（3）给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作
      进行攻击。
（4）应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、_______       ___、___ __________以及在母体中发育和产出等过程。
（5）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是__________。
（6）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。若要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、__________、__________和复制原点等。为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是__________。

(7分)现有甲、乙两种可能有一定致畸、致癌作用的化学物质，利用动物细胞培养的方法能够鉴定它们是否有毒性，并比较二者毒性的强弱。请完成下列实验报告：
Ⅰ.实验材料：小白鼠胚胎。
Ⅱ.药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、细胞培养箱、载玻片、盖玻片、光学显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片。
Ⅲ.实验原理：　                                            。
根据这些变异细胞占全部培养细胞的百分数(以下称Q值)，可判断该化学物质的毒性。
Ⅳ.实验步骤：
(1)制备细胞悬浮液：
把小白鼠胚胎进行处理离散成单个细胞后，加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。
（2）进行细胞培养：
①取A、B、C三个洁净的培养瓶，分别加入等量的细胞悬浮液。
② 　                                                   。
③C瓶不作处理，作为对照。
把三个培养瓶放在37℃(或适宜温度)的细胞培养箱中培养
（3）制作临时装片：
①当细胞繁殖到大约第8代左右时，同时取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使细胞从瓶壁上脱落，加入动物细胞固定液杀死细胞并固定其分裂相。
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的悬浮液。滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，加1～2滴适宜浓度的　    染色，3～5min后，盖上盖玻片，制成临时装片。
（4）镜检和统计：把临时装片放在显微镜下，按照　    的顺序观察，寻找处于有丝分裂　    期的细胞，观察其染色体，并与小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片对比以确认发生上述变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该细胞总数的百分数(Q值)。
V.实验结果：

培养瓶	A	B	C
Q值	1.3％	12.5％	0.1％

 
VI.实验结论：　                                                          。

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。

白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18.以白菜为母本，甘蓝为父本，经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：
（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在       隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过          的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜-甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础是                                。
（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的         做临时装片，用        染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是              。
（3）二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为         。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中                         。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”这种变异属于                      。

经过一个世纪的发展，植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题（如粮食问题、花卉苗木生产等），为人类创造了巨大的财富，回答相关问题：
（1）植物细胞工程最基本的技术是         ，它所依据的生物学原理是       ，它的中心步骤是获得                  结构。
（2）广东顺德的兰花、高洲的香蕉等优良植物的生产都可通过微型繁殖技术来提供试管苗，其优点是不仅可以                                 ，还可以高效快速地实现无病毒种苗的大量繁殖，获得无病毒种苗的方法是                                  。
（3）植物体细胞杂交技术的关键是获取有活力的             以及诱导其融合，诱导融合的化学方法是用                 做诱导剂，植物体细胞杂交技术的重大意义是                       。
（4）人工种子的主体是               。在制备人工种子时可根据需要添加防霉药物，它应加在哪一部分？                   

Ⅰ．基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答。
（1）在基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤可能有        （用图解中的序号表示）。

（2）下列属于基因表达载体组成的是（  ）
A目的基因      B终止密码    C启动子        D标记基因     E终止子        F起始密码
（3）可用           方法将目的基因导入动物细胞。
Ⅱ．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法：

请根据图示信息回答。
（1）试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的生物技术有　         和          。
（2）试管牛培育过程特有的生物技术是　    ，克隆牛培育过程特有的生物技术是　       。
Ⅲ．请回答单克隆抗体制备的有关问题：
（1）单克隆抗体制备为什么要向小鼠注入特定的抗原？　                   。
（2）单克隆抗体与常规的血清抗体相比。最大的优越性是　　               。
（3）选出的杂交瘤细胞必须具备　　                     　　　 特点。

单克隆抗体在医疗、诊断等方面发挥着越来越重要的作用。英国科学家米尔斯坦和柯勒设计了制备单克隆抗体的实验，图示其实验流程，请回答。

（1）如果从小鼠中获得图中的B淋巴细胞，需要事先给小鼠做相关的处理是            。a表示              。①不同于植物原生质体融合的方法是                  。
（2）②表示在具有         作用的培养基上进行培养。经过②获得的c细胞即为          细胞，其特点是                    。
（3）③经过克隆化培养和单一抗体检验阳性筛选出的d细胞是          细胞。
（4）④过程包括了体外培养和               
（5）单克隆抗体具有的优点是                                  。
（6）单克隆抗体制备的基础技术是                        。

动植物细胞工程技术在农牧业生产、医药卫生等领域有广泛的应用。请回答：
（1）每个生物细胞都有  　　   的特点。在  　　   适宜条件下，  　　 的植物器官、组织、细胞都可以发育成一株 　　  。生产上培育无病毒植株的原理是感染病毒的植物在其         附近极少甚至没有病毒。植物细胞在一定条件可以融合，融合后的 　　　 也可以培育 　　　 。此育种方法的优点是                               。
（2）   　　　　 是动物细胞工程技术的基础。在此过程中，用__________处理将组织块分散成单个细胞。在培养过程中，将细胞置于5%CO₂的气体环境中，CO₂的作用是________________。培养时，为便于清除代谢产物，防止细胞产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换            。贴壁生长的细胞会产生        。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以        ，用以增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。一个已分化的的动物体细胞通过 　　　　　，也可以发育成一个动物个体。

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       。

为了验证促进有丝分裂的物质对细胞分裂的促进作用。将小鼠的肝细胞悬浮液分成等细胞数目的甲、乙两组，在甲组的培养液中加入³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（³H—TdR）；乙组中加入等剂量的³H—TdR并加入促进有丝分裂的物质。培养一段时间后，分别测定甲、乙两组细胞的总放射性强度。据此回答下列问题：
⑴细胞内³H—TdR参与合成的生物大分子是        ，该种分子所在细胞结构名称       、        。
⑵乙组细胞的总放射性强度比甲组的        ，原因是                             。
⑶细胞利用³H—TdR合成生物大分子的过程发生在细胞周期的      期。在上述实验中选用³H—TdR的原因是                   。
(4)培养肝细胞的培养液与培养植物细胞的培养基的主要不同点是前者含有              等。将小鼠的肝细胞制成悬浮液的方法是用               处理肝组织，使其分散成单个细胞，再加入培养液。培养肝细胞的培养箱中加入较多的二氧化碳，其作用是                         。

植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是

A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性

B．植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性

C．原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性

D．紫草细胞培养和动物细胞的培养——细胞增殖

下图4-3-1是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：

（1）容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自         。
（2）容器A的动物器官或组织首先要进行的处理是       ，然后用
       酶处理，这是为了使细胞分散开。这样做的目的是             。
（3）培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有                   等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养到第       代，到这时的培养称为              。
（4）为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用               处理，然后配置成               ，再分装。
（5）在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡。原因是            。