高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

下图表示制备单克隆抗体过程

（1）在获得B淋巴细胞之前，小鼠已被多次注射         （相同/不同）抗原，注射后小鼠体内发生相应的       （细胞/体液）免疫反应，生成能产生抗体的B淋巴细胞。
（2）①过程中，融合结果随机出现多种不同的杂交细胞，
②过程在特定的                       上进行筛选，从而得到          细胞。③培养的气体
环境为                  。
（3）由于单克隆抗体与传统方法获得抗体相比，具有                       的特点，广泛用于疾病的诊断等方面。

克隆羊“多利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答：

（1）过程A表示____________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由①________细胞提供细胞质，进行人工重组。
（2）经过程B得到的结构中，④是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持________（“分化”或“未分化”）状态。
（3）“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞核____________________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是____________________的结果。
（4）对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：
 
（1）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶＿＿＿＿＿＿＿＿分别对＿＿＿＿进行切割，切割后产生的DNA片段分别为          、         种。
（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿作为标记基因。
（3）研究人员通常采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用＿＿＿＿＿＿＿＿技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。

转基因克隆猪已经在我国培育成功。研究组首先从猪胎儿皮肤中分离出纤维细胞，进行体外培育。通过电穿孔的方法将构建好的基因表达载体转入纤维细胞，经筛选后将基因纤维细胞进行体细胞克隆。接着，将重组胚胎移入代孕母猪体内，最终获得转基因克隆猪。请回答：
（1）在对纤维细胞进行培养时，需要在细胞培养液中添加一定量的        ，以防止培养过程的污染，此外，应定期更换            ，防止            对细胞自身造成危害。
（2）筛选转基因细胞时，需要利用基因表达载体中        的作用。
（3）在进行体细胞克隆前，先要从屠宰场收集猪卵巢，采集      ，并在体外培养成熟。然后将转基因纤维细胞注入到          中 ，再经过一系列过程获得含有目的基因重组胚胎。
（4）为了          ，可以对处于         阶段的胚胎进行均等分割。将重组胚胎移入到受体子宫中，由于受体子宫不会对外来胚胎发生             ，并能与之建立正常的生理和组织上的联系，因次，重组胚胎能在受体子宫中继续发育成转基因克隆猪。

甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：
（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用______________酶去除细胞壁，获得具有活力的_________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_________组织，然后经过_________形成完整的杂种植株。这种培育技术优点__________________________________ 。
（2）假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_____________________________________________________________________________。上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指__________________________________________________________。
（3）这处杂交植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的___________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。

[生物──选修3：现代生物科技专题] （除标注外，每空2分，共15分）
科学家利用细胞工程培育了“白菜—甘蓝”杂种植株，如图所示，请据图回答下列问题：

（1）由D形成F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________________________的结果。
（2）图中D细胞形成的标志是________________，若“白菜—甘蓝”杂种植株为四倍体，则该植株的花粉经离体培养得到的植株是________倍体。
（3）“白菜—甘蓝”杂种植株的食用部分是叶，但叶又易受昆虫危害而影响产量，科学家又利用基因工程培育出带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株，请你设计实验，检测此植株的抗虫基因是否表达。
① 取昆虫幼虫放到带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株甲上，再取等量生活状态基本一致的昆虫幼虫放在________________________________植株乙上。
② 适宜条件下培养一段时间后，分别观察__________________________________的生活情况。
③ 若___________________，说明甲植株的抗虫基因未得到表达；若______________，说明甲植株的抗虫基因得到表达。

选取A、B植株的细胞进行如下图操作，请回答：

（1）实现图中的①过程最常用的方法是          。
（2）②过程的发生，必须进行          ，其方法有          和          两类。
（3）若细胞A内含a个染色体，细胞B内含b个染色体，则“杂种细胞”内含          个染色体；若A、B植株采用常规杂交育种方法成功的话，得到的后代含          个染色体，必须用   来处理幼苗，才能得到可育的杂种植株，其中含有          个染色体。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是：
（4）如果原生质体A为小鼠的浆细胞，原生质体B为小鼠的骨髓瘤细胞，诱导二者融合时，独特的方法是用          处理。

羊绒素有“软黄金”之称，内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊是我国的两大产绒品种。我国生物学家运用现代生物技术培育出了转基因克隆绒山羊，其过程如下图所示：

(1)在辽宁绒山羊细胞中获取的IGF-I基因在导入胚胎干细胞之前须________，这是基因工程操作的核心步骤，该操作过程必需的工具酶是________，将IGF-I基因导入胚胎干细胞最有效的方法是________
(2)转基因胚胎干细胞培养过程常在培养液中加入一定量的________，以防培养过程中的污染；同时在使用合成培养基时，为保证细胞正常生长,在培养基中还要添加________等天然成分。
(3)干细胞经扩大培养诱导分化为早期胚胎，随后即可植入________的代孕母羊体内。为提高胚胎利用率，还可以采用________技术以获得更多的转基因克降绒山羊幼仔。
(4)请列举至少两种转基因克隆绒山羊培育过程中采用的现代生物技术: ________

为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法（如下图）：

请根据图示信息完成问题：
（1）试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的技术手段有_____________________等。
（2）用来促进B牛多排卵的激素可能是___________分泌的促性腺激素。E牛和F牛的性别分别是___________和__________。
（3）产生F牛的理论依据是______________________，其生殖方式属于___________。
（4）要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是___________，转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的细胞器有___________等。

“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途径。据此回答：
（1）在体外受精时，精子首先要进行________处理；卵细胞则要培养到_________ （时期）才能与精子结合。
（2）采用__________________技术，能得到“同卵双胞胎”。
（3）如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别，将会破坏人类正常的_______。
（4）要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，科学家将________和乳腺蛋白基因的_______、终止子等重组在一起，通过显微注射等方法导入牛的受精卵中。
（5）动物细胞工程中，重组细胞在体外培养时，培养液中除了加入诱导物外，还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、             _等物质，恒温箱中加入CO₂的作用是___________

下图表示绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程。

（1）图中A—B过程中的核心步骤是________，B过程常用的方法是______。C过程需用_______处理猪胚胎的部分组织，以获得单个成纤维细胞进行培养。
（2）H过程能充分发挥______个体的繁殖潜力。图中的“早期胚胎”一般为______。
（3）在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行_______处理，以便给供体胚胎移入受体提供______。图中涉及的现代生物工程技术中，属于分子水平的是_______。

回答有关遗传病及其预防问题。
下图为某一家族遗传系谱图，其中一种病为伴性遗传。经检测，已知I₁无甲病的致病基因，I₂、II₆的家族无乙病病史（设甲病：显性基因为A，隐性基因为a；乙病：显性基因为B，隐性基因为b）。

1．I₂的基因型为       ，III₁的基因型为        。
2．若II₂再次怀孕后到医院进行遗传咨询，已鉴定胎儿为女性，但医生仍建议不要生育，原因是仍有   的患病概率。
3．若III₂与III₃近亲结婚，子女同时患甲乙两病的概率为          。
4．如果I₁与I₂生一女儿，且不患甲病。则可能是亲本之一的       在产生配子时异常。
5．经查III₄号个体性染色体组成为XYY，原因是其父亲形成精子过程中，___________分裂没正常进行所致。
产前诊断可预防遗传病的患儿出生。其中的羊水检查是检查羊水和羊水中的胎儿脱落细胞，能反映胎儿的病理情况。下图是羊水检查的主要过程。

6．在细胞培养过程中，需定期更换培养液，原因是                        。
7．对胎儿脱落细胞进行染色体分析时，通常选用处于有丝分裂                  (时期)的细胞，主要观察染色体的        。
8．若要提 取胎儿细胞染色体，则需用　　　　处理胎儿脱落细胞，使细胞破裂染色体释放出来。

回答有关生物工程的问题。
2012年诺贝尔生理学奖的获奖成就是：研究者用逆转录病毒为载体，将四个不同作用的关键基因转入体细胞内，令其与原有基因发生重组，然后让体细胞重新返回到“生命原点”，变成一个多功能的干细胞，该类细胞简称iPS细胞，具有胚胎干细胞的特性。
1．要将四种不同作用的“关键基因”转入体细胞，首先必须与________整合。
2．含“关键基因”的逆转录病毒进入体细胞后，首先通过逆转录合成___________，进入细胞核后与_____________基因发生重组。
3．多细胞个体发育过程中最原始的干细胞是____________________。根据分裂潜能，这类细胞在个体发育中的分化顺序是
A．全能→专能→多能      B．全能→多能→专能
C．多能→全能→专能      D．专能→全能→多能
4．下列有关说法错误的是
A．细胞分化使同一来源的细胞间形成不同的mRNA
B．细胞的分化程度越低，越容易在体外进行细胞培养
C．细胞分化仅发生在胚胎时期
D．未离体的体细胞不会表现出全能性
5．该项研究运用的生物技术称为              。
6．从原理上看，让体细胞回到“生命原点”的过程类似于植物组织培养中的_______过程。
7．人体中的神经元很少进行分裂和自我更新，其细胞体一旦受损就不能复生。日常生活中，由于疾病、交通事故等造成的神经系统损伤是相当普遍的，患者很难康复，严重影响了生活质量。假设某人因高空坠落致腰部受损而下肢瘫痪，请利用“iPS细胞具有胚胎干细胞的特性”原理，从理论上提供一个解决方案：
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

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________。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。
(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PCR技术扩增Rag₂基因片段。用Hind Ⅲ和Pst Ⅰ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，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag₂蛋白的抗体进行杂交实验。

人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的抗原可引起免疫排斥反应。如图为科学家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”，并人工 合成reAnti基因，转入猪成纤维细胞，培育成转基因克隆猪的过程示意图，请据图回答问题。

(1) Anti基因的表达产物定位在          上，可被        识别，引起免疫反应。
（2）若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内表达，应在人工合成的reAnti基因的首段连接________。
(3)Anti基因的mRNA为…AUCGCCCG…—OH。将Anti基因“反向处理”后，人工合成的reAnti基因的模板链为…ATCGCCCG…—OH，分析可知，Anti基因与reAnti基因的mRNA可发生碱基互补配对形成______，从而抑制了Anti基因表达的_______过程。
(4) 培养猪胎儿成纤维细胞，要将培养瓶置于含________的混合气体培养箱中进行培养。
(5) 过程③表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，此时的卵母细胞处于减数分裂的         时期。微型吸管除了将细胞核吸出外，往往还要将________一并吸出。