高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

【生物——选修模块3：现代生物科技】
科学家利用番茄（2N）和马铃薯（4N）利用如图技术得到“番茄﹣马铃薯”植株．请回答下列问题：

（1）获得a、b所选用的酶为___________，c和d的名称依次是__________、___________．
（2）图示技术名称是__________；由d培育成植株的过程运用的技术手段是____________，其依据的原理是_____________．
（3）过程②称为____________，所用的化学诱导剂一般是___________，③过程成功的标志是_______．
（4）过程④是__________，⑤过程增殖的方式为___________，诱导f中植株生根过程中培养基中生长素与细胞分裂素的比值较④过程____（高/低）；最终获得的“番茄﹣马铃薯”属于____倍体植株．则“番茄﹣马铃薯”植株的花粉经离体培育得到的植物属于____倍体植株．
（5）如果过程②的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄多倍体植株的方法是______．

下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。

（1）X、Y、Z细胞的的名称分别是             、                、               。
（2）①过程类似于植物组织培养技术中的           过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较       。②过程的实质是                          。
（3）X细胞和Y细胞经过促融合处理后可得到         种细胞（融合只考虑两两融合）。
④处需要筛选，其目的是              _______                          。

回答下列有关现代生物科技方面的问题：
（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生________末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，一般选择能使二者产生___________(相同、不同)黏性末端的限制酶。
（2）在精卵结合过程中，防止多精入卵的第二道屏障称做：                         。
（3）生态经济：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程                         原理。
（4）若要获取转基因植物人工种子，需培养到_______________阶段，再进行人工种皮的包裹；如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，培养到_______________阶段即可。
（5）动物克隆技术：目前动物的克隆主要采用__________________技术来实现，我国禁止生殖性克隆，但不反对________________的研究。

为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。请回答下列问题：
（1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为         。
（2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。细胞干重在12d后下降的原因有              、               ；培养液中蔗糖的作用是         、         。

（3）多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。二倍体愈伤组织细胞经         处理，会产生染色体加倍的细胞。为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常采用纤维素酶和         酶解离愈伤组织。若愈伤组织细胞（2n）经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞，合理的解释是                              、                                。

红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。目前临床使用的是重组人红细胞生成素(rhEPO)，其简易生产流程如图所示。

请回答问题：
(1)图中①所指的物质是________，②所指的物质是________。
(2)基因表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞系(CHO)最常采用的方法是____________，它的启动子是__________的识别和结合部位。
(3)CHO是仓鼠的卵巢细胞经过细胞培养过程中的___________________培养获得的无限增殖细胞。重组CHO细胞培养需要____________的环境及营养、温度、pH和气体环境适宜的条件。
(4)检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。单克隆抗体的优点是       ，并可大量制备，它是由小鼠的骨髓瘤细胞与其特定 B淋巴细胞通过____________技术获得的杂交瘤细胞分泌的。

传统药用植物栝楼的根、果、种子等均能入药，其合成的天花粉蛋白是中药天花粉的主要有效成分。现科研人员进行以下的研究，大致流程如下：

（1）接种在MS培养基中的栝楼种子，如先经加水浸没的萌发率为75%，不加水浸没的萌发率为2.5%，说明栝楼种子萌发需要         。
（2）在培育“无菌苗”过程中，使用的部分激素组合如表1（注：—表示未添加该种植物激素），除甲组仅有顶芽长成小苗外，所有的培养基上都有腋芽长出，可见诱导腋芽生长加入        是必需的。
 
（3）在诱导“愈伤组织”的MS培养基中，使用了以下一些激素组合（如表2），以上培养基均能诱导叶盘缓慢长出黄绿色的愈伤组织，其中组B2和组B3诱导产生的愈伤组织在培养30天后分化出小芽点，并迅速长大成无根苗，两组的分化率分别为25.0%和14.3%。可见0.2mg/LNAA与激动素(6-BA等)配合可诱导栝楼叶片         长出愈伤组织，但不利于诱导愈伤组织          。

（4）科研人员从组培、栽培、野生栝楼的根中提取了总蛋白，并进行了分离与纯化及精细分析，不同来源的根的蛋白质带型差异较大。鉴定蛋白质纯度常用            方法。分析结果显示，栽培（移栽成活1个月的组培苗）和野生栝楼的根都检测到了与对照天花粉蛋白相对应的        ，说明           基因在两种来源的栝楼根细胞中的表达情况相同；而组培根中未观察到任何明显的杂交条带，说明该基因的表达可能还需要             。

请回答
（1）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的_________，繁殖种苗的速度________。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养，最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部____________。
（2）微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗____，而与________配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产生和生长，需要使用的生长调节剂是_________（脱落酸、2，4—D）。

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         。
（2）植物材料经             后形成愈伤组织，诱导该过程的关键物质是       和          。
（3）进行动物细胞培养时，通常将细胞悬液置于含95%空气加5%            的混合气体的培养箱中进行培养。一般选用传代培养     代以内的细胞用于诱导融合，因为它们具有              。
（4）诱导细胞融合的物理法包括            、                 、               。

(7分)亲核蛋白是在细胞质内合成，然后输入到细胞核发挥作用的一类蛋白质，有些亲核蛋白具有头尾两个不同的结构域，科学家对其核输入过程进行了研究，请据图回答:

(1)亲核蛋白有很多种类型，组成这些蛋白质的单体是________。
(2)实验过程中，科学家利 用________酶将亲核蛋白进行有限的水解， 并对其头部和尾部分别进行同位素标记，然后利用________技术将相关物质注入到爪蟾卵母细胞的细胞质中。
(3)实验结果分析:
①实验一、二、三表明能进入细胞核的物质有________，实验四将尾部结构包裹在胶体金颗粒上，再注入细胞质，也能在核内积累。这些实验结果表明________对于亲核蛋白的核输入具有关键作用。
②科学家还发现，不同大小的蛋白质都可以进入细胞核，由此推测核膜上________是可调节的。
(4)进一步研究发现，亲核蛋白一般都含有特定的氨基酸信号序列，其与核膜或细胞质中________特异性结合，起到了定位的作用。

转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原基因，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⑥代表过程，A至E代表结构或细胞）：

（1）通过图中①过程得到的B叫做            ，②过程常用           处理农杆菌，有利于B转化到农杆菌中．
（2）图中③过程叫做              ，⑥过程叫做           ，此过程用植物的组织培养技术将叶盘培养成草莓幼苗．
（3）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疫苗．

H7N9是新发现的禽流感新亚型病毒，感染该病毒的患者一般表现为流感症状，如发热，咳嗽，少痰等。重症患者病情发展迅速，常因重症肺炎而死亡。利用H7N9抗原基因通过现代生物技术制备抗H7N9单克隆抗体的流程如下图所示：

（1）图示过程除运用了DNA拼接技术外，还使用了             技术。
（2）过程①常用的酶是       ；过程③常用的方法是           。
（3）细胞II与传统单抗制备流程中的             细胞具有相同的特点。
（4）体外培养细胞II，首先应保证其处于            的环境，为了达到该目的可向培养基中添加           。
（5）对图中的细胞I进行检测筛选常用的方法是               。
（6）图示过程生产的单抗可对禽流感进行          。（填“预防”或“治疗”）

如图表示人体内各类血细胞生成的途径。α﹣γ表示不同种类的细胞。①﹣⑥表示有关过程。

（1）造血干细胞形成各种血细胞，需要经历细胞的_________和_________过程．成熟红细胞失去全能性的原因是_________。
（2）各类血细胞均来自于造血干细胞，但它们的功能各不相同，根本原因是_________。
（3）图中f代表的细胞名称是_________，需要抗原刺激才能发生的过程有_________（填数字）。
（4）效应B细胞不能无限增殖，若要大量生产某种抗体，可通过细胞工程中的_________技术形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞合成抗体的翻译过程需要_________ 作为模板。单克隆抗体具有高度的_________ 。

世界上第一只克隆羊“多莉”的培养过程如图所示，请据图回答：

（1）图中的甲为苏格兰绵羊，乙为多莉羊，那么，a和b是通过_________分裂形成的，其DNA含量是体细胞的_________，c肯定是_________细胞，乙的遗传性与提供_________的绵羊一致。
（2）产生甲和乙的过程分别是_________ 和_________。
（3）在形成f的过程中应用到的技术是_______    __ ，所需的受体细胞大多采用动物卵的原因是_________ 。
（4）绵羊的白色对黑色为显性，若甲是白色绵羊，要判定它是否纯合体，选用它交配的绵羊最好是_________ 。
（5）在繁殖多莉羊的过程中，是否遵循孟德尔遗传定律_________ （遵循、不遵循），原因是_________。

现有甲、乙两个烟草品种(2n=48)，其基因型分别为aaBB和AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克斯光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。请回答下列问题：
(1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为________和_______。
(2)将叶肉细胞制成原生质体时，使用___________破除细胞壁。
(3)细胞融合后诱导产生的细胞团叫_______________。
(4)在大于800勒克斯光照下培养，有________种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由__________花粉培养的植株叶肉细胞原生质体融合来的(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由核细胞团分化发育成的植株，其染色体数是__________，基因型是________。该植株自交后代中，在大于800勒克斯光照下，出现不能生长的植株的概率是_________。

如图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中B、D两点表示经筛选后继续培养)，请据图回答下面的问题。

(1)OA段的培养称为________培养，AB段可能发生了________现象，需要用________酶处理使组织细胞分散开来。
(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行________，不同的是植物细胞还要进行___________________。
(3)为制备单克隆抗体，需将________注射到小鼠体内，以此获取________细胞，同时可选取图中________点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取的细胞，其细胞膜上的________比正常细胞显著减少，为获得能够产生单克隆抗体的杂交细胞，至少进行_______次筛选