高中生物动物细胞工程的常用技术综合题

$DHA$ 对脑神经发育至关重要。以 $A、B$ 两种单细胞真核藻为亲本，利用细胞融合技术选育高产 $DHA$ 融合藻。两种藻特性如下表。

亲本藻	优势代谢类型	生长速率（g/L.天）	固体培养基上菌落直径	DHA含量（‰）
A藻	自养	0.06	小	0.7
B藻	异养	0.14	大	无

据表回答：
（1）选育的融合藻应具有 $A$ 藻与 $B$ 藻的优点。
（2）诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻，其目的是获得。
（3）通过以下三步筛选融合藻，步骤可淘汰 $B$ 藻，步骤可淘汰生长速成率较慢的藻落，再通过步骤获取生产所需的融合藻。
步骤 $a$ ：观察藻落的大小
步骤 $b$ :用不含有机碳源（碳源--生物生长的碳素来源）的培养基进行光照培养
步骤 $c$ ：测定 $DHA$ 含量
（4）以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验，结果如下图。

①甲组条件下，融合藻产生[ $H$ ]的细胞器是；丙组条件下产生 $ATP$ 的细胞器是。
②与甲、丙两组相比，乙组融合藻生长速率较快，原因是在该培养条件下。甲、乙两组 $DHA$ 产量均较高，但实际生产中往往采用甲组的培养条件，其原因是。

【生物-现代生物科技专题】
治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：

（1）过程①采用的是细胞工程中的技术，过程②采用的是胚胎工程中的技术。
（2）体细胞进行体外培养时，所需气体主要有，其中的作用是维持培养液（基）的。
（3）如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体（重组载体）时必须使用和两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
（4）胚胎干细胞可以来自于囊胚中的。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体(填""或"")，则不会发生免疫排斥反应。

I.已知一对等位基因控制的羽毛颜色，为黑羽，为白羽，为蓝羽。另一对等位基因和控制鸡的小腿长度，为短腿，为正常，但胚胎致死。两对基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得₁。
（1）₁的表现型及比例是。若让₁中两只蓝羽短腿鸡交配，₂中出现中不同的表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例是。
（2）从交配结果可判断和的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，是，在控制之死效应上，是。
（3）基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。研究人员对基因进行测序并比较，发现基因的编码序列缺失一个碱基对，据此推测，基因翻译时，可能会出现或，导致无法形成功能正常的色素合成酶。
（4）在火鸡（型性别决定）中，有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合，而与某一极体结合形成二倍体，并能发育成正常个体（注：胚胎致死）。这种情况下，后代总是雄性，其原因是。
II.科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。

（1）由过程获得的为。
（2）在核移植前，必须先去掉卵母细胞的核。目的是，受体应选用期卵母细胞。
（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对置入子宫的重组胚胎基本上不发生，这是为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为。

[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
生物科学技术发展日新月异,既解决了一些社会需求,同时也带来了一些社会忧虑。据此回答下列问题:
(1)基因工程中,构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于下图中的   (填“a”或“b”)处,限制酶不能切割自身DNA的原因是         ;用PCR扩增技术获取目的基因依据的原理是           。

(2)植物体细胞杂交过程的一个关键步骤是借用一定的技术手段人工诱导       ;动物细胞培养中,使用胰蛋白酶处理动物组织的目的是          。
(3)受精卵发育过程中,滋养层将发育成为      ;试管婴儿技术为人类优生开辟了新途径,大多数人反对设计婴儿性别的原因是             。
(4)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,这体现了生态工程的   原理。

[生物——选修3:现代生物科技专题]植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交技术等技术。植物组织培养是克隆植物的一种方法,回答相关问题
（1）植物组织培养依据的生物学原理是植物细胞的全能性,在一定的    等条件下,植物细胞可以脱分化形成愈伤组织,将愈伤组织转接到含有            成分的培养基上,就可以诱导其      生成胚状体或丛芽。
（2）植物组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件,否则在光学显微镜下可观察到发生        异常,进而使植株出现遗传不稳定或不育。
（3）在植物组织培养过程中,愈伤组织的成功诱导至关重要,科学家研究了植物生长调节剂对某药用植株愈伤组织的影响,实验结果如下表:

①诱导形成愈伤组织       (填“需要”或“不需要”)光照的条件。
②从上表可以得出的结论是                                                  
（4）植物体细胞杂交技术的关键环节有              、            和植物组织培养。

[生物—选修3：现代生物科技专题](15分，除标注外每空2分)
自然条件下，哺乳动物不发生孤雌生殖。2014年3月，云南农大科研团队把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理，使其发育成胚胎，移植到代孕母猪体内，获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪，现将两种技术进行比较。

(1)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程，那么获得核移植克隆猪的技术流程是过程                  （填序号）。
(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物，但由于缺失      方亲本基因，导致其生长发育中出现多种问题，给研究者提供了很好的材料。
(3)孤雌激活处理其实质是要激活卵母细胞                ，使其发育成早期胚胎，得到克隆猪。
(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞，需要选择           时期的卵母细胞，并用微型吸管吸出                  。
(5)早期胚胎移植时，必需移植到同种，               的其他雌性动物子宫中，才可能移植成功。
(6)可以从良种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究，也可通过           方法得到多种cDNA， 并通过
           技术扩增产物。

有性生殖的生物产生后代需要进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需要进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

(1)若a、b表示两种植物体细胞，则在实验中，需用到的酶主要有          和          酶等。
(2)若a、b表示两种植物体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是_____________________，这种育种方法的优点是________________________________
(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则融合形成的杂交瘤细胞具有______________________等特点，而由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有_______________________________的特点。
(4)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是____________________________________________________________。

阅读如下资料：
资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”。
资料乙：科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造，生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。
回答下列问题：
（1）资料甲属于基因工程的范畴。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，则应选择能使二者产生________(相同、不同)黏性末端的限制酶。
（2）构建的表达载体含有牛生长激素基因及其启动子等，其中启动子的作用是___________。将基因表达载体导入小鼠受精卵内常用              法。
（3）资料乙属于基因工程和细胞工程的范畴。鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞，在诱导剂的作用下与________融合，形成____________细胞，并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较，最主要的优点在于_____________，可大量制备。
（4）与植物原生质体的融合相比，动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用__________诱导融合。

[生物一选修3现代生物科技专题]右图为单克隆抗体生产过程示意图，请据图回答问题：

（1）与诱导植物原生质体融合不同的是，②过程还可以使用____         诱导融合。②过程诱导后，用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞。
（2）再经过③               （填筛选方法）筛选得到的能分泌专一抗体的杂交瘤细胞注入到小鼠腹腔中，一段时间后从小鼠       中就可以提取大量的鼠源性单克隆抗体。
（3）给某患者连续隔周注射某种鼠源性单抗治疗一种病毒感染性疾病，开始病毒量明显减少，一段时间后，病毒量又开始上升，上升的原因可能是病毒发生了         ，也可能是人体产生了能与鼠源性抗体特异性结合的抗体，使鼠源性单抗不能发挥抗病毒的作用。
（4）研究人员可应用                工程，改造鼠源性单抗分子的结构，降低人体对鼠源性单抗的免疫反应。

[生物——现代生物科技专题]
转基因抗虫棉是人们应用较早的基因重组技术推广项目，目前转基因技术有了新的改进，如下图所示，请根据所学知识回答：

(1)图中转基因过程通常选择的限制酶是_______________，启动子的作用是与_______识别和结合，从而驱动基因的转录过程。目的基因与载体结合主要依靠二者含有共同的______
(2)需要进行离体组织培养的过程是______(用标号)。由棉株1获得单倍体苗的途径为：花粉通过诱导首先形成________进而再分化为试管苗。一般试管苗的形成，先诱导生成__________(“从芽”或“根”），说明原因________________。
(3)棉株l、2、3中各随机取出一个叶肉细胞，其细胞核中含有目的基因个数分别为_____。

[生物——现代生物科技专题]
已知细胞合成DNA有D和S两条途径， 其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径， 但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径， 但能不断分裂增殖。将这两种细胞在培养皿中混合， 加促融剂促进细胞融合， 获得杂种细胞， 并生产单克隆抗体。请回答：

（1）细胞融合后， 试管中细胞的种类是_____种。
（2）生产单克隆抗体时， 一般不直接利用一个B淋巴细胞， 主要原因是_____________。
（3）①过程中， 常用的诱导因素有________________________等。
（4）②过程为_____培养， 培养液中还需通入气体， 其中通入CO2的目的主要是_______。
（5）④表示杂交瘤细胞的扩大培养， 其既可在体外培养， 也可注射到小鼠________内培养。体内培养与体外培养相比， 其优点是_____________________________。
（6）为了从培养液中分离出杂种细胞， 需在③过程向培养液中加入________， 理由是杂交瘤细胞可利用__________________途径合成DNA， 从而才能在该培养液中增殖。

[生物—选修3现代生物科技专题]
下图是利用单克隆抗体技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程，请据图回答：

（1）单克隆抗体的制备过程中要用到                和              技术。
（2）由于三聚氰胺分子量过小，不足以激活高等动物的免疫系统，因此在制备抗体前必须对其进行①过程，下列物质中不适合作“扩容”抗原分子的是（   ）

A．蛋白质

B．多糖

C．磷脂

D．核苷酸

（3）②过程会使小鼠产生能分泌相应     的B淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的       免疫。
（4）单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是                  。
（5）③过程动物细胞特有的促融方法是用             ，④过程用特定的选择性培养基筛选，会使             的细胞死亡；选出的杂交瘤细胞还需进行               ，才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。
（6）制备的三聚氰胺单克隆抗体可用于检测乳制品中存在的微量三聚氰胺，说明三聚氰胺单克隆抗体具有              特征。

[生物——选修3：现代生物科学技术]家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。
（1）进行转基因操作前，需用________酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。
（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_______和________之间；若要检测干扰素基因在家蚕细胞中是否表达，可以采用的方法有          、              。
（3）通过PCR技术可大量获取目的基因。PCR反应体系主要包括：扩增缓冲液（含Mg²⁺）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_____________和______________。
（4）培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_________________，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。
（5）“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的_____________原理。同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这又体现了生态工程的__________原理。

【生物——选修3：现代生物科技专题】请回答下列有关生物工程方面的问题：
（1）目前，科学家通过细胞核移植实验，培育出多种哺乳动物新类型。在哺乳动物的核移植实验中，一般通过           （物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育，当胚胎发育到            阶段时，将胚胎植入另一雌性（代孕）动物体内。
（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行             处理。另外，培养的卵母细胞需要发育至         ，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
（3）将已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的过程中至少要进行两次筛选，一次是通过     培养基筛选出杂交瘤细胞，另一次是通过____________筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
（4）若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、         、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的          （填“受精卵”或“乳腺细胞”）。

【生物：选修3现代生物科技专题】
科学家从某无限增殖的细胞中分离出无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答下列问题：
(1)利用_________________技术制备单克隆抗体，常用聚乙二醇、_____________、电激等诱导因素诱导细胞融合。再经多次筛选和细胞培养获得足够数量的能分泌所需抗体的________________细胞。
(2)有人提出用核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，请完成设计方案：
①取________________细胞的细胞核，移植到去核的能够________的细胞中，构成重组细胞。(假定移植后细胞核中基因的表达状态不受影响)
②将重组细胞在________条件下做大规模培养或注射到小鼠________内增殖，以获得大量单克隆抗体。
(3)也有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因(prG)来制备单克隆抗体，其思路如图所示。

①酶A是指______________，酶B是指____________。
②图中Ⅰ表示________________，对Ⅱ进行检测与鉴定的目的_________，Ⅲ具有的特点是__________________________。