一场筹备了10年的“太空结合”首次在神舟八号飞船上举行了,“新人”之一是 B 细胞和骨髓瘤细胞,新人在“产房”——电融合仪内孕育新生命。160min后,中国首批“太空娃娃”终于顺利诞生。“太空娃娃”诞生和地面实验如图所示。请回答下列问题:
(1)制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技术手段有 。
(2)单克隆抗体是由 细胞产生的。
(3)若用于SARS的预防上,A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是_______细胞。B细胞和骨髓瘤细胞能融合在一起,体现了细胞膜具有________的特点。科学工作者正在研究治疗癌症使用的生物导弹是_______
(4)鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,在培养时通过_______________(有丝/减数)分裂方式大量繁殖。
如图为细胞融合的简略过程,请据图回答:
(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前需用 处理,以获得_____________;A、B到细胞C的过程中,常用的诱导剂是 。细胞融合的原理是 ,融合完成并成功产生杂交细胞的标志是 。形成的D细胞还要应用 技术把D培养成植株。
(2)若A、B是动物细胞,一般取自幼龄动物组织或胚胎,理由是____________;A.B到C的过程中常用的但不能用于植物细胞培养的手段是 。
(3)若该过程是制备单克隆抗体,则应在小鼠身体注射相应的抗原,产生相应的免疫反应生成了A细胞,则A细胞为_____________ ,与A细胞融合的B细胞为 细胞,用来培养的D细胞应该是 。获得D后,常用的培养方是 或注入小鼠腹腔中培养。单克隆抗体与一般抗体相比其优点有 、 。
(4)如果该过程表示试管婴儿的培育过程且A是精子,则A需要经过___________的过程,B则必需发育___________________________时期才能与A融合。
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。
野牛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。据图分析回答问题:
(1)①过程所用的酶应该包括 。
(2)②过程需要用到聚乙二醇(PEG),其目的是 。诱导融合成功的标是 。
(3)请用文字和箭头表示出④⑤技术过程的实验流程: 。由此可以看出植物细胞具有发育成个体的可能性,这是 的表现。
(4)请说明运用此植物体细胞杂交法的最大的好处 。
有性生殖的生物产生后代需进行受精作用,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,可见细胞的融合技术有着广泛的应用。如图为细胞融合的简略过程,请据图回答相关问题:
(1)若a、b分别表示白菜和甘蓝两种植物的体细胞,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_______ ,从本质上讲,“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果。
(2)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr的两个烟草品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞,较为简便的筛选方法是______________________________。 (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3种类型的细胞d,因此需用特定的选择培养基筛选出____________细胞用于培养。选出此细胞后,还需进行克隆化培养和抗体检测,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)临床使用的小鼠免疫后制备的鼠源性单抗,存在一些弊端,其中之一是会引起人体抗鼠源性抗体反应。研究人员通过应用________________,改造了鼠源性抗体分子的结构,降低了鼠源性抗体的人体反应。
人的HPRT基因缺陷(HPRT-)细胞和小鼠的TK基因缺陷(TK-)细胞在HAT培养基中都不能存活。杂种细胞在分裂中随机丢失人的染色体,但保留所有的鼠染色体。因此,利用人—鼠细胞融合技术可以将人类基因定位于特定的染色体上。
(1)将人的HPRT-细胞与小鼠的TK-细胞用________促进融合,然后培养在________培养基(HAT)中,最终筛选出人—鼠杂种细胞。
(2)将存活下来的杂种细胞进行________培养,获得不同的细胞株,用________染色后镜检,观察结果如下:
细胞株编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
所含人染色体编号 |
11,14, 17,22 |
7,11, 14,17 |
5, 7, 17,21 |
2, 9, 11,17 |
5,17, 18,20 |
2, 5, 17,19 |
由此可推测________基因在________染色体上。
(3)如果要确定人鸟苷酸(UMP)激酶基因所在染色体,应选择UMP激酶缺陷的________(填“人”或“鼠”)细胞与相应细胞杂交,这样的方法________(填“能”或“不能”)对小鼠的基因进行定位。
(4)经过基因测序发现UMP激酶缺陷是因为编码它的基因中部的部分碱基替换造成的,结果可能导致( )
A.转录不能进行
B.合成的蛋白质分子缺少部分氨基酸序列
C.合成的蛋白质分子增加部分氨基酸序列
D.合成的蛋白质分子氨基酸数目不变
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。
【生物-选修3现代生物科技专题】
如图是利用现代生物共程技术治疗遗传性糖尿病(越因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程图解,请据图回答:
(1 )图中①结构表示 ;选择 (时期) 的卵母细胞去核后作为受体细胞构违重组细胞A。②所示的细胞是 。
(2)将健康胰岛B细胞基因导入②之前要构建_____,这是基因工程的核心;上图治疗糖尿病的操作过程称为 。
(3 )重组细胞B在一定的 作用诱导下定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞,其根本原因是 。
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,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答:
(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。
(2)在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤所阻断。而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是____________。
(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能,这是因为_________________;在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行_______________以及移植后的检查等步骤;胚胎移植时可利用激素对受体进行________处理,使受体处于适合的生理状况;此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
【生物选修3:现代生物科技专题】阅读如下材料,回答问题:
材料1:某研究小组对小鼠的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养。
材料2:基因敲除是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。
(1)材料1属于_______________工程范畴。制备肝细胞悬浮液时剪碎肝组织,再用______________处理,肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的C02中,其主要作用是_______________。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的_________________。
(2)材料2属于基因工程的范畴。将某基因插入到基因表达载体的目的基因中,使目的基因____________,通过________技术导入ES细胞中。观察基因敲除前后生物体性状的变化,可以研究目的基因(敲除基因)的__________;敲除抗原决定基因,还可获得适合人体移植的其他动物器官,减弱或消除___________。
【现代生物科技专题】某研究小组进行药物试验时,以动物细胞为材料,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,甲为骨髓瘤细胞,乙为经免疫过的正常浆细胞。请答题:
(1)将数量相等的甲和乙分别置于培养瓶中培养,培养液及其它培养条件均相同且适宜。一段时间后,观察到的现象是 。
(2)动物细胞培养需要满足一定的条件,下列有关表述正确的有 (选择填写下列条件前的序号)。
①对培养液和培养用具进行无菌处理,在细胞培养液中添加一定量的抗生素,定期更换培养液,这些做法都有利于提供一个无菌无毒的培养环境
②在使用合成培养基时,通常需加入血浆等天然成分
③所有动物细胞培养的适宜温度均为36.5±0.5℃,多数哺乳动物细胞生存的适宜pH为7.0左右
④动物细胞培养所需的气体只是O2,因为O2是细胞代谢所必需
⑤培养液中需添加一定浓度和比例的生长素与细胞分裂素,以诱导细胞脱分化和再分化
(3)药物试验需要大量细胞,甲乙看来都不适合用于试药,理由是: 。
(4)令甲乙细胞融合,所获杂交细胞在体外培养条件下,具有 的特点。
(5)已知癌细胞中X基因过量表达与骨髓瘤的发生密切相关。要试验一种抗肿瘤药物Y对甲生长的影响,可将甲分为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,在相同且适宜条件下培养一定时间后,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 合成水平的差异,以确定Y的药效。
白菜—甘蓝同普通白菜相比,具有生长期短、易储存等优点。下图为白菜—甘蓝的培育流程,请回答:
(1)图示培育白菜—甘蓝幼苗的技术称为_____________,依据的原理是_____ _。
(2)过程②常用的化学诱导剂是___________。若只考虑原生质体两两融合,可以得到________种类型的的融合细胞。
(3)在___________的诱导和一定的营养条件下,经过程④______________ _形成愈伤组织,该过程细胞的全能性如何变化?_________。
(4)过程④⑤开辟了植物繁育的新途径,该技术通常可用于 、 和制备人工种子。
请回答下列有关生物工程的问题:
(1)在转基因鼠的培育过程中。目的基因导入鼠受精卵的常用方法是__________。为鉴定外源目的基因是否转录,取转基因幼鼠相关细胞的RNA,与标记的__________探针进行分子杂交。
(2)植物体细胞杂交技术中,促进细胞融合的物理方法是__________,杂种细胞形成的标志是__________,杂种细胞用__________技术培养成植株。
(3)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。若需获取更多的卵细胞一般要对雌性个体注射_______ ___,使其超数排卵。防止多精入卵的两道屏障依次为__________、__________。
下图是制备分泌抗X抗体的过程,根据图解回答问题:
(1)给小鼠注射抗原的目的是 。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有
和 的特性。
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了 和 的动物细胞工程技术手段,前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是 。
(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是,还含有 。
(5)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合,可用 处理离体组织细胞使之分散开。
(6)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出 ,步骤⑤⑥的目的是筛选出 。
下图所示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作,接入试管后,在一定的条件下,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。激素主要为_________和_______两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是_____________,应用的技术是_____________,繁殖方式为__________
(3)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。
(4)此过程要无菌操作,主要是指对______进行灭菌消毒,B阶段需要光照,原因是_____________。
(5)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是基因________的结果。
(6)愈伤组织的特点为____________________________________。