高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

（每空1分，共11分）结合下列过程示意图，回答：

(1)随着科技发展，获取目的基因的方法也越来越多，若乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取的，该方法称为________。图中①过程与细胞中DNA复制过程相比，该过程不需要________酶。③是在________(填“酶的名称”)作用下进行延伸的。
(2) 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有________、________以及标记基因等。
(3) 在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan^r)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。乙图为获得抗虫棉技术的流程。A过程需要的酶有________、________。C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________物质。
(4)检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用________与提取出的________做分子杂交。
(5)科学家将植物细胞培养到________，包上人工种皮，制成了神奇的人工种子，以便更好地大面积推广培养。

据近日《每日科学》网站报道，英国牛津大学科学家最近发现了一种“改造”病毒的新方式，可按需要剔除病毒的关键毒性，并保持其复制能力，使其成为杀死癌细胞却不伤害健康细胞的“安全卫士”。这将为癌症治疗的改进提供新的平台，也将为新一代抗病毒疫苗的研制奠定良好基础。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：(11分)

（1）②过程可以通过_______技术大量扩增A基因，该技术的原理是___________。
（2）过程③构建A基因重组载体时，必须使用限制酶和_________两种工具酶。
（3）若受体细胞为动物细胞，过程④常用的方法是___________，A蛋白属于____________性物质。
（4）过程⑦运用了________________技术，该过程技术的原理是________________。
（5）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的_______________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行______________比较；或用图中的______________进行特异性结合检测。

2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：

注：图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制酶切取目的基因、切割质粒。限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G^↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—^↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
（1）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来       ，因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端            。
（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是        。如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是                  。
（3）可以利用基因工程的方法对猪的器官进行改造，将器官供体基因组导入         ,以抑制            ，或设法除去             ，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
（4）以下有关绿色荧光蛋白转基因克隆猪的叙述正确的是

A．该转基因克隆猪的绝大部分性状同受体母猪

B．绿色荧光蛋白转基因克隆猪一定是雌性的

C．受体母猪对移入的早期胚胎一般不会发生免疫排斥反应

D．绿色荧光蛋白基因常取自水母的基因组文库

（5）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：        （用数字表示）。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计
③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）
④表达出蓝色荧光蛋白。

下面是科学家利用现代生物技术研制用于癌症治疗的鼠一人嵌合抗体的流程图。请回答：

(1)利用蛋白质工程技术对鼠源杂交瘤抗体进行改造时，首先必须根据预期__________，设计__________，进一步推测应有的氨基酸序列，最终通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因，然后导入鼠淋巴细胞中使其表达。在Ig基因表达载体构建的过程中，人和鼠的基因要用同一种限制酶切割核苷酸之间的________。
(2)图中嵌合载体启动子位于基因的首端，它是__________识别和结合的部位，终止子是__________的终点；嵌合载体中还应含有___________，以便重组DNA的鉴定和筛选。
(3)图中的“抗体分泌细胞”名称是________，检测目的基因在淋巴细胞中是否得到表达可用__________技术。
(4)在制备单克隆嵌合抗体过程中要进行两次筛选，第一次筛选的目的是________；第二次筛选的目的是 __________ 。

如图是利用生物学技术制备单克隆抗体的两条途径模式简图。请据图回答相关问题。

（1）经过程①依据的原理是________、_________，通常用_________诱导融合；过程②至少需要______次筛选才能得到X细胞。
（2）过程④所用的酶为__________。过程⑥常用___________处理大肠杆菌。
（3）结构甲为____________，结构甲组成的基本原件必须包括启动子、终止子、复制原点、__________及_____________等。
（4）利用上述技术也可以生产干扰素（糖蛋白），但是用大肠杆菌只能生产无糖干扰素，原因是__________。

实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定甲、乙两种化学物质毒性，并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列实验报告并回答有关问题。
实验原理：有毒物质能诱导细胞产生变异，根据这种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。
实验材料：活的小白鼠胚胎。
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、培养瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显微照片。
实验步骤：
（1）制备细胞悬浮液：把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入_________处理，使胚胎组织分散成单个细胞，再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，_____       ______，加入等量的细胞悬浮液。
②向A培养瓶中加入化学物质甲，向B培养瓶中加入____________，向C瓶内加入等量的生理盐水，并将培养瓶摇匀。
③在实验中，C培养瓶起什么作用？___________。
（3）制作临时装片：
①当细胞增殖到大约第8代左右时，同时从恒温箱中取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞__________，再加入动物细胞固定液以便迅速杀死细胞并固定细胞。
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，用____________染色，3～5min后，盖上盖玻片。
（4）镜检和统计：
把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜，寻找处于_________期的细胞，并与C组对比以确认发生变异的细胞，同时统计___________________________。
（5）结果与结论：经研究人员实验得知：A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：QA=1.3%、QB=12.5%、QC=0.1%，由此可知该实验的结论是__________________________________。

下列是制备分泌抗原X抗体的过程，根据图解回答问题：

⑴制备单克隆抗体的步骤：
①将    注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少1个淋巴细胞带有抗该抗原的抗体。
②将步骤①获得的B淋巴细胞与步骤②培养的骨髓瘤细胞可用特有的        诱导融合。
③将诱导后产生的多种细胞，放在含      培养基的多孔培养板上培养，筛选。
④这样获得的杂交瘤细胞具有[来                                 的能力。 
⑤检测和分离带有抗X抗体的阳性细胞，培养板中每孔放一个细胞进行培养。
⑥将阳性细胞进行         或          培养，从而制备出大量单克隆抗体。
⑵用本法制备出的单克隆抗体仍具有局限性，因为它是用小鼠的        细胞制备的，
具有异物性，对人类会产生免疫原性。

下图为单克隆抗体制备流程示意图。

（1）单克隆抗体制备技术的基础是________________________________。
（2）细胞融合是随机的过程，在HAT培养基中培养，目的是________________。在细胞培养过程中，培养液中需要添加无机盐，但要注意无机盐的________，以保证生命活动的正常进行。
（3）为选育出能产生高特异性抗体的细胞，要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7～10个细胞/mL，每孔滴入0.1 mL细胞稀释液，其目的是___________________________________。
（4）与一般的血清抗体相比，单克隆抗体的优点是                。 若用¹⁵N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是                             。

如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题。

（1）①②过程使用了__________酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，以保证植物细胞会发生__________，以保护原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是__________。
（2）过程③在化学药剂________的作用下会发生细胞融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。
（3）过程__________属于脱分化，过程__________属于再分化，细胞发生分化的根本原因是__________。
（4）过程⑤⑥⑦的细胞工程技术是__________，其培养时选用的材料通常是分生组织，原因是      。
（5）植物体细胞杂交与杂交育种比较，突出的优点是的________。

下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答：

（1）植物体细胞杂交的第①步是去除细胞壁，分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用                等去除植物的细胞壁获得原生质体后,需要对其活力进行检查，下列哪种实验最适合? _________。

A．观察原生质体的结构是否完整	B．观察细胞质流动
C．观察细胞的有丝分裂	D．观察叶绿体数目的多少

（2）②过程的发生，必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是：利用     等促使原生质体融合；化学方法是：用          等试剂作为诱导剂诱导融合。   
（3）③表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内     (细胞器)有密切关系。
（4）在④⑤过程中，体现了植物细胞具有       ，细胞分裂的主要方式是        。
（5）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以        。

如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛Ｂ细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解，请据图回答：

（1）图中①所示的结构是 ；②所示的结构是 ；③所示的生物工程技术是 。
（2）在图中④所示的生物工程技术中，健康胰岛Ｂ细胞基因在进入②之前要构建 ，这是基因工程的核心，除含目的基因外，还必须含有 。
（3）培养重组细胞ｂ的培养液中除加入各种营养物质外，还必须加入 。重组细胞ｂ在一定的细胞分化诱导剂的作用下，可以定向分化形成胰岛Ｂ细胞，其根本原因是 。
（4）图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是 。

眼虫是一种含有叶绿体的原生动物：据此，某同学认为动物细胞与植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的：他设计了一个具体的实验方案如图：

请回答下列有关问题：
（1）实验方案中，步骤A为除去细胞壁得到的        ，常用的除去细胞壁的药品为
（2）步骤B为___       _，受体动物必须接受           处理，以确保其生理状态适合于接受胚胎。
（3）诱导融合可以采用一些物理方法，如         等，也可以使用化学药品           来进行诱导。
（4）进行动物胚胎细胞培养时，需要用            将组织块或贴壁生长的细胞分散成单个细胞。
（5）诱导植物材料形成愈伤组织的两类关键激素是            。

【生物--选修3现代生物科技专题】人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：

（1）过程①代表的过程是          ，过程⑦的实验技术名称是            。
（2）过程③构建出的表达载体必须要含有         、         、         和目的基因等结构。
（3）过程⑥发生的生理过程是          。
（4）生产药物时可用大肠杆菌做受体细胞，那么④应采用        处理，使受体细胞处于           ，从而将表达载体导入受体细胞；药物生产也可用乳腺生物反应器，那么④则应采用               的方法，从而将表达载体导入受体细胞。
（5）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的          作疫苗。
（6）实际应用时需要A蛋白具有较好的稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解该蛋白的           ，最终通过改变          ，再通过基因工程得到新的植酸酶。

(6×2=12分)动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。

(1)肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞                                。
(2)气室中充入5％ C0₂气体的主要作用是                               。
(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长，但要注意选择抗生素的           ，以保证抗生素对肝脏无害。
(4)有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具，探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。
材料用具：
肝脏小块，外周血淋巴细胞，淋巴细胞培养液，植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂)；显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，滴管；吉姆萨染液(使染色体着色)，有机物X溶液等。
实验过程：
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞，取4等份，备用。
②利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置，按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。

上表中还需进行的操作是： 向乙(或丁)组装置中放置                。
③培养一段时间后，取4组装置中的等量培养液，分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。
④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察                 ，并对比分析。若丙组淋巴细胞出现异常，而甲组的淋巴细胞正常，则说明                        。

(12分) 下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答下列问题：

(1)过程①至②抗体的获取称为__________，其中①是__________过程。
(2)④过程需要__________酶，⑤过程则需要的工具酶为____________。
(3)②处需要筛选，其目的是____________________________________________。
(4)结构甲的组成必须包括____________________________________及目的基因等。
(5)如果想用棉花产生该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用__________，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过________技术获得能产抗体的转基因棉花植株。