高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

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。

(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。

根据以下资料回答问题。
资料：美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱，并顺利移植到7名患者体内。该培育过程是：从患者的膀胱上取下普通邮票一半大小的活细胞样本，膀胱从外到内是由三层构成，即肌肉、胶原质和膀胱上皮。将活细胞样本中胶原质剥下，将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养，约一周后将这些细胞放在一些海绵形状的可生物降解的由胶原质制成的“支架”上继续培养，再过7周左右，原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右，布满“支架”，膀胱上皮在内，肌肉在外。医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面。这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分。培育过程如下图所示。

（1）a过程属于细胞工程中的               ，其培养基与植物组织培养的培养液含有的营养成分的主要不同点是前者含有                    .
（2）b过程由数万个细胞繁殖到15亿个细胞是           的结果，上述过程中不但需要无菌、无毒的环境、适宜的营养，还需要适宜的              ，           环境。
（3）新器官与老器官的“重组”             （是、否）为基因重组？因为新器官与老器官的________相同。
（4）“新膀胱”移植后，     （是、否）会成为抗原？因为新老器官具有        蛋白质等物质。
（5）除上述方法外，还可将患者的体细胞核移入去核的            中，这是利用体细胞________技术，形成相应组织、器官。

为加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法：请据图的信息回答：

（1）试管牛与克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有           （至少答出两项）。
（2）用来促进B牛多排卵的激素是             分泌的促性腺激素，E牛的性别是             。
（3）产生F牛的生殖方式属于                。
（4）要培养高产奶率的转基因牛，一般将目的基因导入的受体细胞是         ；导入常用           法；如果要获得能表达出人干扰素（一种淋巴因子）的目的基因，则需要从人体的哪种细胞中获得？      。

(18分)某种二倍体野生植物属于XY型性别决定。研究表明，该植株的花瓣有白色、紫色、红色、粉红色四种，花瓣的颜色由花青素决定，花青素的形成由位于两对常染色体上的等位基因（A、a和B、b）共同控制（如图所示）。研究人员将白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F₁全部表现为红花，然后让F₁进行自交得到F₂。

(1)细胞中花青素存在的场所是    。
(2)亲本中白花植株的基因型为    ， F₂中白色∶紫色∶红色∶粉红色的比例为        。F₂中自交后代不会发生性状分离的植株占     。
(3)研究人员用两株不同花色的植株杂交，得到的子代植株有四种花色。则亲代两株植株的花色分别为     。
(4)该种植株的粉红色花瓣具有极高的观赏价值,为了方便储存和运输粉红花植株，科学家通常会用    技术将粉红花植株的叶肉细胞培养成胚状体，再将胚状体用人工薄膜包装成       。
(5)研究人员发现该矮茎植株种群中出现了高茎性状的雌雄个体，若高茎性状为基因突变所致，并且为显性性状，请你设计一个简单实验方案证明突变基因位于X染色体上（XY非同源区段）还是常染色体上。杂交组合:将多对矮茎雌性植株与高茎雄性植株作为亲本进行杂交，观察子代的表现型：
①若杂交后代                                     ，则突变基因位于X染色体上；
②若杂交后代                                      ，则突变基因位于常染色体上。

人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分是胚状体，其培育过程如图所示。请回答下列有关问题：

(1)制作人工种子依据的原理是________；制作过程的关键是确保无菌操作，其原因是________________________________________________________________________。
(2)②表示脱分化的过程，其实质是________；③表示再分化的过程，其实质是________。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、________、________将影响②、③过程的进行。
(3)从保证人工种子正常的生命力以及生态系统的物质循环上来看，人造种皮应具有半透性(透水、透气性)和________的特点。
(4)某二倍体植物的基因型为DdTt，利用花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种种子萌发形成的个体称为________，从生殖方式看属于________生殖。

(9分)国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用蛋白”取得重大进震目前，已
经成功获得经纯化的抗凝血酶III蛋白，达到国际先进水平。下面是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图：
 
(1)根据流程图分析，动物乳腺生物反应器主要利用了          技术(至少写2种)。
(2)要实现①超数排卵，应在崂山奶出羊A发情期的某一阶段用         处理，然后收集卵子。通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是       。
(3)过程④需将抗凝血酶III基因注入受精卵内，在显微镜下判断是否受精作用的标志是                。
(4)要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺细胞中特异性表达，在⑤之前要提取囊胚期的         细胞，采
用检测    技术对其   和       进行检测。
(5)若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D，⑤应采用       技术。

(7分)美籍华人钱永健等科学家因在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面的突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP会发出绿色荧光，该蛋白质在生物工程中有着广阔的应用前景。据图回答相关问题。

1.绿色荧光蛋白基因在该实验中是作为           基因。
2.上述过程中涉及到的细胞水平现代生物技术主要有                 。
3.在②过程进行转基因体细胞的筛选时，比较简易的筛选方法是         。
4.在④过程培养重组细胞时，需要适宜的温度和pH外，还需要                 。
5.图中从③到④的过程中一般利用去核后的卵细胞作为受体，而不用去核的体细胞，主要原因是                                                               。

【生物——选修3：现代生物科技专题】(1 5分)
下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，据图及所学知识回答下列问题：

(1)图中实验小鼠注射的甲是          ，从小鼠的        (免疫器官)中获得了相应的B淋巴细胞。
(2)诱导细胞融合使用的物理方法有        (至少答出两种)，不同于诱导植物原生质体融合的技术手段是利用       诱导细胞融合。
(3)用      对乙筛选，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞均不能生长，只有融合的     才能生长，这种细胞的特点是               。
(4)将获得的符合要求的细胞注射到小鼠腹腔内增殖，从小鼠      中可以提取单克隆抗体。

英国和日本两位科学家因发现成熟细胞可以被重新编程为多功能的“干细胞（万能细胞）”而获诺贝尔奖。下图是“万能细胞”的诞生过程（图中来自胚胎干细胞的OCT4、SOX2、NANOG和LIN28等基因决定细胞“全能性”）。请据图回答下列问题：

（1）两位科学家的研究用到了                          、_________等现代生物技术手段。
（2）获得大量目的基因的方法是________技术。 图中病毒的作用是_____________。为方便筛选，在重组病毒中除了插入的目的基因外，还应有__________基因。
（3）将重组病毒导入皮肤细胞后，要通过               技术来检测目的基因是否已重组到皮肤细胞的___________上。
（4）图中由皮肤细胞到“万能细胞”的“改造”类似于植物组织培养技术中的                     过程，在培养“万能细胞”的培养液中除水分、无机盐、葡萄糖、生长因子等物质外，还必须另外添加                  。
（5）“万能细胞”在功能上具有___________，你认为研究“万能细胞”有何实践意义__________________。（至少答出2条）

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）的过程图解，请据图回答：

（1）图中所涉及的现代生物技术有_______等。（写3个）
（2）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建重组细胞A。②所示的细胞是__________________。
（3）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，除含目的基因外，还必须含有_______________等。
（4）重组细胞B在一定的细胞分化诱导剂作用下，可以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________________。培养重组细胞B的培养液中营养成分包括_____________（至少写两种）。
(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是_________________。

番茄红素是植物中所含的一种天然色素，主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一。番茄红素的获得途径如下图。

(1)图中①和②分别表示番茄组织培养中细胞的___  _____和__________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是___   ___。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值______(填“高”或“低”)时，有利于芽的分化。对培养基彻底灭菌时，应采取的灭菌方法是__________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是______   __。用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是_________酶。
(4)提取番茄红素过程中，萃取加热时需安装冷凝回流装置，其目的是_________________。

下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答：

(1)方法I和方法Ⅱ均用到的主要生物技术有动物细胞培养、早期胚胎培养和___________。
(2)用___________处理使B牛超数排卵,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到___________（时期）才能与精子结合。
(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合，卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到___________。完成受精作用一段时间后，从B牛输卵管中冲出早期胚胎，这个过程叫___________。
(4)生产上常用___________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用___________技术。
（5）获得试管牛E和克隆牛F的生殖方式分别是___________、_________________。

（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__________。