(16分)最近媒体曝光的毒胶囊事件中,问题胶囊铬超标,最高超标90倍。工业明胶中的六价铬是一种毒性很大的重金属,容易进入人体细胞,对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤。有资料称,重铬酸钾(含六价铬)0.1一0. 5μg/kg可使培养的细胞产生变异。某医院病理室为确诊一摄入过量重铬酸钾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)某科研单位研制出一种新型治癌药物X,但不知对此类肿瘤是否有疗效,现提供以下实验材料:培养瓶、CO2培养箱、含有肿瘤细胞的培养液、生理盐水、光学显微镜、药物X等,请你完成相关实验步骤加以验证。
步骤一:取两只培养瓶,编号1号、2号,两瓶中装人等量的_____________。
步骤二:1号培养瓶中加入_____________,2号培养瓶中加入_____________。
步骤三:____________________________________________________,。
步骤四:一段时间后取出用_____________观察并记录细胞分裂生长情况。
(3)写出(2)的预期实验结果及相应结论:
①____________________________________________________。
②____________________________________________________。
(1)动物细胞培养时需用 处理组织块使其分散开以获得单个细胞,动物细胞培养时培养液和培养用具要 处理,培养时所需的气体主要有 ,作用分别是 。
(2)在单克隆抗体制备过程中,应用到两项重要细胞工程技术是 。
(3)植物体细胞杂交技术的最大优势是 。
下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答下列问题。
(1)先给小鼠注射HCG,一段时间后,若小鼠血清中检测的抗HCG的抗体,说明小鼠体内产生了 反应,再从小鼠的 中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的 细胞融合,使用的不同于植物原生质体融合的方法是 ,该融合过程说明了细胞膜具有 性。融合后的杂交瘤细胞既能 ,又能产生 。
(2)将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养,吸取有克隆生长的细胞培养孔中的 (填“上清液”或“沉淀细胞”),应用相关技术进行抗体阳性检测。经多次筛选,就能得到产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(3)培养杂交瘤细胞时,若开始培养时取一滴培养液观察有100个细胞,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个细胞,则此细胞的细胞周期约为 h。
请根据下图回答相关问题:
(1)①过程中使用了__________________酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,保证植物细胞会发生________,以保护细胞原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是__ ___。
(2)③处的细胞与④处的细胞相比,最大的区别是不具有____ ____;
(3)过程____和____属于再分化;动植物细胞发生分化的根本原因都是_______。
(4)③处的细胞在化学药剂________ __的作用下,会发生细胞融合。
(5)(多选)下列关于细胞工程的叙述中,错误的是
A.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 |
B.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 |
C.⑥处的细胞都必须通过细胞分裂才能形成愈伤组织 |
D.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 |
E.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现
下图是植物细胞杂交过程示意图,请据图回答:
(1)植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。目前此步聚最常用的方法是酶解法,也就是在温和的条件下用 等分解植物的细胞壁。
(2)②过程的发生,必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是:利
用 等(至少写出两种)促使原质体融合;化学方法是
用 等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法类似,动物细胞的融合还常用到 作为诱导剂。
(3)③表示融合后的原生质体再产生样的细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内________(细胞器)有密切关系。
(4)在④⑤过程中,细胞分裂的主要方式是___________。
(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值,其突出的优点是可以 。目前,动物细胞融合技术最重要的用途是 。
[选修3]人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面抗原仍可引起免疫排斥反应。下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,做成转基因克隆猪的培育过程示意图,请据图回答:
(1)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 。
(2)Anti基因的mRNA为…AUCGCCCG…—OH。将Anti基因“反向处理”后,人工合成的reAnti基因模板链为…ATCGCCCG…—OH,该基因转录出的mRNA为… …—OH。分析可知,Anti基因与reAnti基因的mRNA可进行 。
(3)图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的 。
(4)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞后,要通过DNA分子杂交技术,来检测reAnti基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的 上。
(5)从猪中取胎儿成纤维细胞,用 处理,然后进行分散培养。培养时,将培养瓶置于含 的混合气体培养箱中进行培养。
克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了克隆性治疗的基础,又解决了器官移植中供体不足的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答问题。
(1)图中所涉及的现代生物技术有 和 等。
(2)图中两个胚胎均能正常发育成个体,这说明________具有全能性。婴儿1与婴儿2之间 (能、不能)进行器官移植?为什么
(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入____________等天然成分。
(4)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用________处理内细胞团,使之分散成单个细胞。
(5)在体外培养胚胎干细胞时,需在培养皿底部添加 细胞作为饲养层,该过程 (能、不能)获得动物器官。
金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病,降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答:
(1)将②连接到①上并形成③,常用到的酶有 。
(2)经检测,被③侵染的茶花叶片细胞具备了抗病性,这说明②已经 。欲快速培育大量该抗病新品种,应该采用的技术 ,依据的理论基础是 。
(3)通过转基因方法获得的抗病金茶花,将来产生的配子中是否一定含有抗病基因? 。
下图1描述了“白菜—甘蓝”幼苗的培植过程;图2反映了某个细胞周期不同时期染色体的状态。请据图回答:
(1)过程①的关键操作是去除______,所用的酶包括_________;过程②中原生质体A和B能融合,说明细胞膜具有_________的特点。
(2)过程③中某个细胞周期内细胞中染色体的行为变化在时间上的顺序为__________(根据图2中的字母填写)。
(3)甘蓝与白菜均为二倍体(2N),“白菜-甘蓝”幼苗培植过程中杂种细胞内最多含有____个染 色体组。请在下面坐标系中画出白菜-甘蓝体细胞一个细胞周期内核DNA数目的变化曲线。
(4)如果“白菜-甘蓝”幼苗栽植过程中根部被水淹了,水浸期间对“白菜-甘蓝”植株的根细胞进行测定,测得根细胞吸收O2与释放CO2之比为1:2,则其有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为_________。
菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程。请据图回答:
(注:卡那霉素抗性基因(kanR)作为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感)
(1)质粒是基因工程中最常用的载体,其化学本质是 _ _,此外还可用 作为运载体。
(2)如图限制酶M和N切割产生的黏性末端是 __,连接它们所需要的基本工具是__ __。
(3)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用__ _处理,使其处于感受态。
(4)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及__ __和 的固体培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。
(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,若其中一种引物共用了31个,则目的基因最多扩增了 __次。
(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2 龄幼虫,实验结果如下表所示。请据表回答:
①对照组应饲喂等量的 。
②据表分析,__ 差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。
如图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究.据图回答相关问题.
(1)X、Y、Z细胞的名称分别是 、 、
(2)①过程类似于植物组织培养技术中的 过程.与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较 ②过程的实质是
(3)③过程中需用到的生物诱导剂是
(4)④处需要筛选,其目的是
(5)若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞,能检测到放射性32P的细胞器是
、
下图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体细胞融合和再生植株的过程,请据图回答下面的问题:
(1)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囊胚中的___________均等分割后进行胚胎移植,暂不移入的胚胎可使用________________方法保存。
(3)图3中过程①是植物细胞形成__________________________的阶段,该过程所用的酶是______________。植物体细胞杂交技术的重要意义是__________________。
[生物——选修3:现代生物科技专题]
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题:
(1)在培育转人生长激素基因牛过程中,②过程常用的方法是 ,采用 技术可以获得多头基因型相同的转基因牛。
(2)转人生长激素基因牛可通过乳腺细胞分泌乳汁来生产人生长激素,在构建基因表达载体时,人生长激素基因的首端必须含有 。
(3)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅲ代表的细胞具有 的特点。
(4)在抗虫棉培育过程中,④过程常采用的方法是 ;⑤过程采用的技术是 ;在分子水平上可采用 方法来检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达。
(5)下面是获取目的基因的几种方法,其中需要模板的是_______。
① 从基因组文库中获取目的基因 ② 利用PCR技术扩增目的基因
③ 构建cDNA文库 ④ 通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因
A.①② | B.②③ | C.①③ | D.①④ |
(6)当获能后的精子与卵子相遇时,首先发生 ,释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞间的物质,形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反应依次有透明带反应、 。
医疗用的激素过去主要从动物(如猪、牛)体中得到。自20世纪70年代遗传工程(又称基因工程)发展起来以后,人们开始采用高新技术生产,其操作的基本过程如图所示。
(1)基因工程中,完成基因的剪切的酶是_________________,完成拼接的酶是___________________。
(2)图中质粒存在于细菌细胞内,从其分子结构看,可确定它是一种____________。
(3)细菌丙进行分裂后,其中被拼接的质粒由一个变成二个,再变成四个质粒的这种增加方式在遗传学上称为____________。若将人的生长激素基因导入细菌体内,该基因在细菌体内经过__________和__________两个过程,最终合成人生长激素,该过程可说明基因能控制_______________的合成。
(4)20世纪90年代,英国科学家成功得到克隆羊“多利”,这说明哺乳动物高度分化的体细胞的_______具有_____________性。