科学家通过基因工程,成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉,其过程大致如图所示。
(1)基因工程的核心是_____________________________。
(2)上述过程中,将目的基因导入棉花细胞内使用了___________ 法,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的_________ 中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的 上。这种导入方法首先必须用_____ 处理土壤农杆菌,使土壤农杆菌转变为感受态细胞。
(3)如果把该基因导入叶绿体DNA中,将来产生的卵细胞中_________ (填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。
世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如右图所示。请看图后回答:
(1)写出图中 a 、b 所指的细胞工程名称: a: ,b:
(2)实施细胞工程a 时,所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是:___________________。
(3)“多利”面部的毛色是 ,请根据遗传学原理说明判断的原因是:______________。
(4)继植物组织培养之后,克隆绵羊的培育成功,证明动物细胞也具有_________。
科学家通过杂交瘤细胞培养生产单克隆抗体的过程如图所示。请回答:
(1)生产单克隆抗体一般不直接培养B淋巴细胞,主要原因是__________________________。
(2)图①中将______________注入小鼠体内,而后从小鼠脾脏中获得B淋巴细胞。
(3)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有____________________________________________的特性。
(4)单克隆抗体制备过程运用了___________和____________的动物细胞工程技术手段。
(5)细胞培养过程中,培养液需添加一定量的 ,以防止杂菌污染;在含5%CO2的培养箱中进行培养时CO2的主要作用是 。
(6)除上述过程获得抗体外,再写出一种目前应用动物组织和细胞培养技术生产的生物制品:_________________。
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________酶和________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。这种培育技术称为______________。
(2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指_____________________________。若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_____________________。
(3)这种杂种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。
植物细胞原生质体的制备是植物体细胞杂交等技术的基础。下图表示利用机械法和酶解法制备原生质体的简要过程,请据图回答:
(1)将植物叶的小圆片放在较高浓度的蔗糖溶液中,一段时间后,在细胞的细胞壁和细胞膜之间充满了 ,原因是 。
(2)机械法是指剪碎已经发生质壁分离的组织时,有些细胞只被剪去细胞壁,从而释放出完整原生质体的方法。使用这种方法,蔗糖溶液浓度对获得原生质体的数量和活性有很大影响,浓度过低会造成 不充分,易剪碎原生质体;浓度过高,则会使 。
(3)用酶解法制备原生质体的过程中,一般使用 酶处理叶片。与机械法相比,酶解法的优点是 。
(4)16×25型的血球计数板的计数室长和宽各为1mm,深度为0.1mm,有以双线为界的中方格16个,每中方格又分成25个小方格。图示一个中方格中原生质体的分布情况,以该中方格为一个样方,计数结果是原生质体有 个。如果计数的中方格原生质体平均数为18个,则1mL培养液中原生质体的总数为 个。
【生物一一选修3现代生物科技专题(15分)
中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的体细胞核植入去核的兔子的卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫繁殖研究再次走在世界前列。
(1)克隆大熊猫过程中应使用的技术手段主要有 和 。
(2)克隆大熊猫与克隆羊在受体细胞选择上的不同点是 。
(3)实验中选取的兔子的卵细胞实际是处于 期的卵母细胞。
(4)科学家们将大熊猫的体细胞核放入兔子的去核卵母细胞之中,成功发育至 时期,即可进行胚胎移植。于此同时还要用激素对“代孕母体”作 处理。
(5)假如用胚胎分割的方式来克隆大熊猫的话,依据的原理是 ,胚胎分割时应注意的问题是 。
PRT基因缺陷(HPRT-)细胞和小鼠的TK基因缺陷(TK-)细胞在HAT培养基中都不能存活。杂种细胞在分裂中随机丢失人的染色体,但保留所有的鼠染色体。因此,利用人—鼠细胞融合技术可以将人类基因定位于特定的染色体上。
(1)将人的HPRT-细胞与小鼠的TK-细胞用________促进融合,然后培养在________培养基(HAT)中,最终筛选出人—鼠杂种细胞。
(2)将存活下来的杂种细胞进行________培养,获得不同的细胞株,用________染色后镜检,观察结果如下:
细胞株编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
所含人染色体编号 |
11,14, 17,22 |
7,11, 14,17 |
5, 7, 17,21 |
2, 9, 11,17 |
5,17, 18,20 |
2, 5, 17,19 |
由此可推测________基因在________染色体上。
(3)如果要确定人鸟苷酸(UMP)激酶基因所在染色体,应选择UMP激酶缺陷的________(填“人”或“鼠”)细胞与相应细胞杂交,这样的方法________(填“能”或“不能”)对小鼠的基因进行定位。
(4)经过基因测序发现UMP激酶缺陷是因为编码它的基因中部的部分碱基替换造成的,结果可能导致( )
A.转录不能进行
B.合成的蛋白质分子缺少部分氨基酸序列
C.合成的蛋白质分子增加部分氨基酸序列
D.合成的蛋白质分子氨基酸数目不变
[生物——选修3现代生物科技专题]
选取A、B植株的细胞进行如下图操作,请回答问题:
(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____________法和____________法。
(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。
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,该疾苗生产和抗体制备的部分流程如下图:
请回答
(1)①代表的是 过程,若要在体外获得大量的A基因,常采用 技术,该技术必须用到 等酶。
(2)过程③采用的实验技术是 ,该技术的原理为 ,在此过程中特有的诱导因素为 ,获得的X是 。
(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性是 。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可以用图中的 进行特异性结合检测。
(每空1分,8分)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,请据图回答下列问题:
(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过程常在 诱导下完成。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其 。
(4)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 。
(5)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能( )
A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优良个体
C.用于保存物种 D.改变动物的核基因
(6)在现有技术条件下,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,你认为原因最可能是 。
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核全能性得到表达
D.重组细胞才具有全能性
(每空1分,10分)某二倍体植物是杂合体,图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答:
⑴图中①表示的是该花粉培养过程中的__________过程,②表示的是 过程,X代表的是 。
⑵图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比,最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为 植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明为成熟花粉具有 。
⑶对植株进行______________________,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过无性繁殖的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是 植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。这种育种方式的优势是 ,从而开辟育种新途径。
卡罗琳斯卡医学院2012年10月8日宣布,将2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰格登和山中伸弥,以表彰他在“体细胞重编程技术”领域作出的革命性贡献。请回答下列问题:
(1)约翰格登于1962年通过实验把蝌蚪已分化体细胞的细胞核移植进入卵母细胞质中,并成功培育出“克隆青蛙”。由于动物细胞的全能性会随着动物细胞______程度的提高而逐渐受到限制,直到今天也还不能用类似_____ _(某种植物细胞工程的技术手段)的方法获得完整的动物个体。“克隆青蛙”的培育成功,说明了 。
(2)山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞,使其变成多功能干细胞。在该技术中,逆转录病毒是这4个关键基因进入成纤维细胞的_______(基因工程的工具),它能够携带外源基因进入受体细胞,并整合到其染色体的DNA上。
(3)所谓“体细胞重编程技术”即将成年体细胞重新诱导同早期干细胞状态,即获得iPS细胞,iPS细胞与胚胎干细胞一样,具有发育的_______,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
如图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图3表示番茄和马铃薯植物细胞融合和再生植株的过程,请据图回答下面的问题。
(1)在图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3中过程①是植物细胞形成__________的阶段,该阶段所用的酶是___ ____。
(除了注明外,每空1分,共10分)下图表示高等动、植物细胞融合的部分过程,请据图回答:
(1) 若上图表示植物体细胞杂交的部分过程,欲将丁细胞培育成植株,可选用 技术,这一技术的两个关键步骤是 和 。
(2)若上图表示制备单克隆抗体的部分过程,甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞,则乙细胞为 。在分离乙细胞之前,应对小鼠进行的处理是 。过程①区别于植物细胞常用的诱导剂是 ,过程②可利用 培养基进行筛选,筛选得到的丁细胞还需进行 和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。上述制备过程涉及到的生物技术有 。
红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。目前临床使用的是重组人红细胞生成素(rhEPO),其简易生产流程如图所示。
请回答问题:
(1)图中①所指的物质是________,②所指的物质是________。
(2)基因表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞系(CHO)最常采用的方法是____________,它的启动子是__________的识别和结合部位。
(3)CHO是仓鼠的卵巢细胞经过细胞培养过程中的___________________培养获得的无限增殖细胞。重组 CHO细胞培养需要____________的环境及营养、温度、pH和气体环境适宜的条件。
(4)检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。单克隆抗体的优点是 ,并可大量制备,它是由小鼠的骨髓瘤细胞与其特定 B淋巴细胞通过____________技术获得的杂交瘤细胞分泌的。