高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题：
（1）将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其它培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量     ，因为甲具有　　　　特点。
（2）动物细胞培养时，常在合成培养基中加入适量血清，其原因是           。细胞培养应在含5% CO₂的恒温培养箱中进行，CO₂的作用是                      。
（3）在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长             。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更          。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用            消化处理。
（4）为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的           。如细胞培养过程中要保存细胞，则通常在　　　　　　条件下，因为在这种条件下，细胞中　　     　的活性降低，细胞　　　　　的速率降低。
（5）已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入          ，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的          或           合成水平的差异，确定Y的药效。

转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答：

（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶      和            ，对
                             、                进行切割。
（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有        ，作为标记基因。
（3）香蕉组织细胞具有              ，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的        、               。

人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答：

（1）制备单克隆抗体过程中要用到____________和____________技术。
（2）使用培养基培养骨髓瘤细胞时，通常要加入             等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中，还需要保证细胞生活所需的              。
（3）制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于____________，使小鼠产生分泌相应__________的淋巴细胞。此过程生产的单克隆抗体可以与____________特异性结合，从而诊断早孕。
（4）在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤所阻断。而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的      成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是                          。

某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题：
①培养之前，肿瘤组织必须先用                               等处理成单个细胞。
②若开始培养时取一滴培养液观察有100个肿瘤细胞，经24h培养后，取一滴稀释100倍后再取一滴(设三次的“一滴”等量)观察，发现有64个肿瘤细胞，此肿瘤的细胞周期约为                     h。
③与正常细胞相比，在显微镜下可见明显增多的细胞器是(两项)               。   ④某科研单位研制出一种新型药物X，据说对此类肿瘤有较好的疗效，请你设计一个方案加以验证。写出你所设计的实验步骤：
a．                                                                     ；
b．                                                                     ；
c．                                                                     。

(8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)。

	甲	乙	丙	丁
步骤一：加人肝脏培养液	√	√	√	√
步骤二：加入有机物X溶液	√		√
步骤三：放置肝脏小块	√

上表中还需进行的操作是                                   。 (2分)  
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                                    。(2分)

下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据下图回答：

(1)图中①一般经________________处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用未受精的去核卵细胞为受体，而不用普通的体细胞，原因是____________________
(2)从A－D中选出④到⑤的过程中正确的操作方法________.把⑤送入⑥的最佳时期是____________________。

(3)⑦是⑥生出的后代，那么⑦的遗传性状和________最相似（填序号）
如果②的数量太少常用________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是____________，利用该方法得到的动物叫做________。
(4)用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于节约资源、降低成本等。⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类的转基因动物被称为____________。(2分)

右图是制备抗X抗体的过程，请据图解回答问题：

（1）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。
② 将步骤①获得的B淋巴细胞与步骤②培养的骨髓瘤细胞诱导融合。
③ 将诱导产生的多种细胞，放在    培养基上培养，筛选，获得的杂交瘤具有
                             特点。
④ 用多孔培养板检测和分离能分泌抗X抗体的阳性细胞。
⑤ 将阳性细胞进行           ，从而制备出抗X的单克隆抗体。
（2）与一般的血清抗体相比，单克隆抗体的优点是                      。

自然界的细胞融合产生有性后代，细胞工程中细胞杂交被广泛应用于培育杂种植株和生产单克隆抗体等方面。请回答以下相关问题：

（1）若a、b分别为精子和卵细胞，则产生a、b的分裂方式是________________________。
（2）若a、b表示体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是________________________，
其中使用了植物组织培养技术，该技术的中心环节是形成愈伤组织，然后诱导它再分
化形成植株，再分化的原理是                ，植物体细胞杂交的意义是该技术
能克服________________________________。
（3）生产单克隆抗体时一般不直接培养效应B细胞，主要原因是_________________，若用¹⁵N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞器中出现的先后顺序是                                    。

图是植物体细胞杂交过程示意图。据图分析回答：

（1）图中的①过程是_____________，目前最常用的方法是_____________。
（2）②过程的发生，必须进行_____________，其方法有_____________法和_____________法。
（3）融合后的原生质体会再生出细胞壁，新的细胞壁的产生与细胞内_____________（细胞器）有关。
（4）③和④过程是一个_____________和_____________的过程，在该过程中，细胞分裂的主要方式是_____________。

现有甲和乙两个烟草品种（2n=48），其基因分别为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1对隐性纯合基因（aa或bb）作用的结果。
把甲、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）在细胞融合技术中，常用的促融剂是_____________。
（4）细胞融合后诱导产生的细胞团叫______________。
（5）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_____________的原生质体融合来的。（这里只考虑2个原生质体的相互融合）

下图是“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程(已知两种植物均为二倍体)。请据图回答有关问题：

(1)②过程所用的化学试剂为                               。
(2)这种育种方法的优点是____________________________________________。
(3)某同学提出，若白菜和甘蓝均为杂合子，用上图所示方法不能获得纯种，若用白菜和甘蓝的花粉细胞代替图中的体细胞，再采用上图所示的过程即可获得纯种。该同学的方案中有缺陷，请对该方案加以完善：
                                                                    。

下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答问题：

(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是__________________。
(2)图甲中②过程常用的诱导因素有______________________________等（至少回答三项）。
(3)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗? _____________。原因是_______________________________________________。
（4）在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为哪个是最主要原因 （   ）

A．卵细胞大，便于操作	B．卵细胞含有的营养物质多
C．卵细胞的细胞质可使体细胞胞核全能性得到表达	D．重组细胞才具有全能性

（5）图甲中有两次筛选过程，第一次可以筛选出                 ，第二次可筛选出                                。
（6）单克隆抗体最主要的优点在于___________________________________________。
（7）静脉注入而不是口服单克隆抗体的原因是                             。

下面是以小鼠为对象进行的各项研究工作，请分析回答问题。
(1) 在小鼠细胞培养过程中，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             。此时，瓶壁上形成细胞层数是______。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入培养瓶中这样可以          ，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需耍用酶处理，可用的酶是          。
(2) 如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管除雄核，再用细胞松弛素B处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是                      
(3)在细胞培养过程中要求的环境是　　　　　　  ，通常在细胞培养液中添加一定的抗生素，防止_______，此外还要定期_____，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
(4) 在细胞培养过程中，通常在             条件下保存细胞，因为在这种条件下，细胞中             的活性降低，细胞的代谢速率降低。

辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。

（1）图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的_________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。
（3）对培养基彻底灭菌时，应采用的灭菌方法是__________。图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_______。
（4）用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时，常用的酶是_____________。
（5）与脱毒苗相比，高产细胞系中细胞的特点是___________________。

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：

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

	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

（1）有植物组织培养方法诱导离体的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，可能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。胚状体来源于离体的植物体细胞，其形成过程中要经过的生理变化大体上是图甲中[    ]__________和[    ]________________过程，在此过程中被培养的细胞始终受________________的调节（[  ]填序号）。            
（2）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，其原因是________________。
（3）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二种重要物质。
其中，新芽形成必须的条件是_________         _______；而在培养形成完整
新个体过程中，对它们的调控关键是________                            。