高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

回答下列有关细胞工程与胚胎工程的问题：
（1）植物组织培养时，已分化的细胞在_______________和________________两种激素的刺激下仍然能够经过_______________和________________，再形成新的个体。其理论基础是________________。
（2）进行荷斯坦奶牛胚胎工程操作时，首先给成年雌牛注射促性腺激素，目的是___________________。哺乳动物的精子、卵子发生上的区别的是__________________。在体外受精前，对牛的精子常采用__________________法诱导精子获能。
（3）为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是__________；处理的时期是________。
（4）从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有____________________。
（5）定时在显微镜下观察胚胎的变化，若要鉴别胚胎的性别，要取囊胚期胚胎的________细胞。

下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程(①～⑧表示操作流程，a、b表示分子，c～e表示培养过程，其中过程d表示细菌与玉米细胞混合培养)，请回答：

(1)上述操作中，获取目的基因的方法可能是      。流程③用到的工具酶为      。
(2)过程d指的是基因工程基本操作程序中的         ，本过程中用到的方法是     。
(3)流程⑦中需要的培养基有         种，与动物细胞培养液显著不同的是该培养基中含有       ，从而促进根芽的分化。
(4)图示过程中涉及到的生物技术有        和      。

菊花是一种良好的观赏植物，并具有一定的药用价值，科研人员通过组织培养技术可实现某些珍稀菊花品种的快速繁殖。
（1）进行组织培养所依据的原理是   。配制MS同体培养基的母液时，无机物中的大量元素应浓缩 
 倍。配制好的培养基在分装后需进行   处理。
（2）接种前，外植体的消毒一般要用到70%的酒精和   两种药剂。由外植体形成愈伤组织的过程，称为植物细胞的   ，由愈伤组织形成丛芽的过程称为   。
（3）在研究植物生长调节剂对丛芽增殖的影响时，研究人员设计了相关实验，实验结果如下表（6—BA属于细胞分裂素类似物、NAA属于生长素类似物）。

①据实验结果分析，6—BA的浓度在   mg／L之间时，丛芽的增殖倍数随之相应增加；当6-BA浓度一定时，NAA浓度越   （低／高），丛芽的增殖效果越明显。
②若耍进一步诱导丛芽生根，新配制的培养基与诱导丛芽增殖的培养基相比，在成分上的主要区别是   和   。

（选修一选修三任选其一）
I选修一：（除标注外每空2分，共15分）如图表示菊花的嫩枝和月季的花药的离体培养过程，请回答：

(1)对菊花来说，要选取生长旺盛的嫩枝来进行组织培养，其原因是_________________；对月季来说，适宜花粉培养的时期是________期。为确定花粉是否处于该时期，最常用的镜检方法是________。
(2)在培养嫩枝组织和花粉的培养基中都要加入一定的植物激素，常用的植物激素有_______________。
(3)两种植物组织培养都需要接种，在进行接种时应注意(　　)
①接种室要消毒　②只要戴口罩，操作时便可说话　③外植体可预先用体积分数为70%的酒精浸泡，取出用无菌水冲洗后，再用0.1%的氯化汞溶液消毒，并用无菌水冲洗干净　④接种操作要在酒精灯火焰旁进行　⑤接种完毕应立即盖好瓶盖

A．①②③④⑤	B．①②③④
C．①③④⑤	D．②③④⑤

(4)月季的花药培养与菊花的嫩枝组织培养不同，从植物产生的途径来说，花粉植株产生的途径除了图中所示外，还可以通过________阶段发育而来，这两种发育途径的差别主要取决于______________________。
(5)图中的B过程都需要_______，因为愈伤组织形成幼小植物后，植物需要叶绿素进行光合作用。
II选修三：（除标注外每空2分，共15分）下图为培育转基因抗虫棉的技术流程，请据图回答：

(1)质粒上标记基因的作用是                          。
(2)过程①是             ，其组成除了目的基因外还必须有___________  _____________以及标记基因。
(3)过程②采用最多的方法是           ，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分
(4)③过程的培养基除含有必须的营养物质、琼脂外，还需要添加          ，④过程的实质是            。
(5)经检测抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因，该植株自交得到F_l，其中全部的抗虫植株再自交一次，后代中抗虫植株占总数的            。

某地是全国最适宜生产水果的生态区之一，生产的苹果浓缩果汁酸度优于其他地区的苹果，深受欧美市场欢迎，发展无病毒苗木成为建立高产优质商品苹果基地的重要措施。
（1）下面是某地农林科学院进行苹果试管苗培养的一般过程：

请填写a、c所表示的内容。a．           c．           
（2）实验室一般使用保存的培养基母液来制备MS固体培养基，配制母液时，无机物中       浓缩10倍，        浓缩100倍。
（3）该过程中a、c的启动关键在于培养基中所加        和细胞分裂素的浓度、         以及           。
（4）醋酸杆菌是生产苹果醋必用的菌种，可以从食醋中分离得到纯化的醋酸杆菌。扩大培养醋酸杆菌时，一般采用平板倒置培养，原因是                           

（生物技术实践，10分）下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图，结合图解回答相关 问题：
(1)选取四倍体兰花叶片时，要选择 __________ 的叶片；外植体消毒后才可以 __________ ，且此操作必须在酒精灯旁进行。
(2)植物激素中 __________和___________是启动细胞分裂的关键性激素；与①阶段相比，②阶段 __________ （填激素名称）的作用呈现加强的趋势。
(3)现代药理研究表明，兰花的芳香成分--芳香油使人心旷神怡，清除宿气，解郁消闷，提神醒脑。实验室提取植物芳香油的方法有蒸馏、____和__________ 等，根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为 __________、__________ 的__________。

【生物——选修3现代生物科技专题】
红豆杉，又名紫杉，可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程，请分析并回答：

（1）酶X是____________________酶，其主要作用是_________________。
（2）物质Y是___________________，乙组起______________________作用。
（3）为清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是____________________。
（4）实验结果：若甲组______________________，说明紫杉醇有抗肿瘤作用。
（5）为了解决紫杉醇的药源问题，理论上可用_________________技术把离体的红豆杉细胞经过_____________培养成愈伤组织，从中提取紫杉醇，进行加工生产。

现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质，B品种牛则为B细胞核、B细胞质。
（1）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是：从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出        注入B品种牛的       卵母细胞，经过某处刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为        ，将该胚胎移入代孕母牛的      中，通过培育可达到目的。
（2）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，原因之一是卵母细胞的数量                ，为解决这一问题，可以用                 激素处理B品种母牛。
（3）克隆牛的产生说明        具有全能性。克隆牛的性状主要表现       品种牛的特征。由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自          个亲本，细胞质来自          性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成           （相同，不同）。

(16分)肝细胞能将甲醛转化成甲酸从而具有解除甲醛毒害的功能,研究人员为验证肝脏的这种解毒功能而进行了相关实验。实验分组设计如下(“﹡”表示还没完成的实验步骤):

组别	培养环境	肝脏小块(数目相同)
A组	含1.0 mmol·L^-1甲醛的肝脏培养液	有
B组	含1.0 mmol·L^-1甲醛的肝脏培养液	﹡
C组	不含甲醛的肝脏培养液	﹡

(1)表中实验组不需要放置肝脏小块的是    组。
(2)图中曲线丙是  组实验的结果,说明肝细胞在代谢过程中会      。
(3)图中曲线  是A组实验的结果,这说明               。
(4)研究发现一定浓度的甲醛可诱发染色体断裂,为进一步验证肝脏的解毒功能,研究人员同时进行了如下实验。方法步骤如下:
①取新培养的具有分裂能力的正常淋巴细胞悬液3等份,备用。
②按上表的实验设计培养肝脏15 min后,取三组装置中的   ,分别加入备用的淋巴细胞悬液中继续培养一段时间。再分别取淋巴细胞进行染色、制片。然后在显微镜下观察  ,并对比分析。
③实验结果:添加了    组中的肝脏培养液的淋巴细胞出现异常,而其他两组的淋巴细胞正常。

如图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程；图2表示体外受精培育优质奶牛的过程；图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程，图四表示图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）所作的一系列研究，请据图回答下面的问题。

（1）在图1中注射到小鼠体内的物质是________。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞，此类细胞的特点是________。该过程所用的生物技术有________。
（2）图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和________的过程，才能使卵细胞受精。若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对图2中囊胚中的________均等分割后进行胚胎移植。以上技术是在________（填“体内”或“体外”）完成的。
（3）图3中过程①是植物细胞形成________的阶段，该阶段所用的酶是________。在形成再生植株的过程中与组织培养有相似之处的步骤是________。

植物组织培养技术被广泛应用于培育无病毒植株、育种及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。下图为番茄植株的培育过程。分析回答：

（1）①过程中使用了     酶，获得植物细胞原生质体，此处使用的溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体     。
（2）铺平板类似于微生物接种，该过程必须在   旁进行操作。平铺板中添加蔗糖的目的除了提供营养外，还有     作用
（3）同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因     （填“相同”、“不相同”或“不一定相同”）；图中属于再分化的过程是     （填序号）。
（4）多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程③中添加     进行处理，也可以选择在过程⑥中添加     进行处理。

通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题.

	A组	B组	C组	D组	E组
吲哚乙酸	0	3ppm	3ppm	0.03ppm	0
细胞分裂素	0	0.2ppm	0.002ppm	1.0ppm	0.2ppm
花芽生长状况	仍是组织切块	形成愈伤组织	愈伤组织分化出根	愈伤组织分化出嫩芽	稍生长

表乙：植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的生长状况
（1）植物细胞表现全能性的条件是            、一定的营养物质、激素、无菌、适宜的温度等。
（2）用植物组织培养方法诱导相关植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包裹上人造种皮，制成人工种子，可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。胚状体的形成要经过的生理变化大体上是图甲中[ ]          和[  ]         过程（括号内填标号）。
（3）生产实际中应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，主要原因是                                                                        。
（4）从表乙的实验结果可看出：吲哚乙酸和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中，新芽形成的必须条件是                            ；而在培养形成完整新个体过程中，对它们的调控关键是                                                          。

(1)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)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，细胞会停止分裂增殖，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。
(3)获取干扰素的传统方法是从人的白细胞中提取，但产量很低。科学家利用       酶将干扰素基因与牛乳腺蛋白基因的启动子（即RNA聚合酶       的部位）等调控组件连接在一起，采用      的方法将重组DNA导入牛的     细胞中，经胚胎早期培养一段时间后移植入母体内发育成熟，即可获得能产生干扰素的转基因牛，大大提高了干扰素的产量。

我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1。研究发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻穗粒数和千粒重（以克表示的一千粒种子的重量）增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的IPA1基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10％以上。下图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答：

（1）上图所示流程中步骤①是实验所用技术的核心步骤，构建重组质粒需要的工具酶为_     __。
（2）将重组质粒导入土壤农杆菌之前，常用_    __处理该细菌，以增加该细菌__    _的通透性。
（3）土壤农杆菌的质粒上应该具备_        __以便筛选。
（4）④过程应用的主要生物技术是__   _，原理是_    __，在该技术过程中，以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导脱分化，形成_         __，才能得到水稻新品种植株。
（5）从变异类型上分析，该水稻的新性状的出现应该属于可遗传变异中的__          _。

(12分)【生物——现代生物科技专题】
Rag₂基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag₂基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：

(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的_________，此技术属于_________工程范畴。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到囊胚期时，可从其__________中分离出ES细胞。培养ES细胞时，为满足细胞代谢的需要，可在培养基中加入的天然成分是_______________。
(3)步骤③中，需要构建含有Rag₂基因的表达载体。可以根据Rag₂基因的______设计引物，利用__________技术扩增Rag₂基因片段。用HindIII和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag₂基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag₂基因的表达情况，可提取治疗后的小鼠骨髓细胞的______________，用抗Rag₂蛋白的抗体进行杂交实验。