1、 细胞工程1、随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,在许多领域取得了可喜的成果,下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,请据图分析回答:(1)图中一般经 处理可以得到,在的培养过程中,需向培养液中通入一定量的O2,其目的是 。(2)在基因工程中,如果的数量太少,常用 技术来扩增。检测在中是否发挥作用的第一步是用 来检测 物质。(3)相当于 细胞,到的过程叫做 。(4)在胚胎发育过程中,囊胚时期的 将发育成幼体的各种组织。在植入前,要对所做的处理是 。母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 ,这为胚胎在母体内存活提供了可能。(5)是否就是试管动物?请说明理由。 2、已知细
2、胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人淋巴细胞中有DNA合成的S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。将这两种细胞在试管中混合,加入聚乙二醇促进融合,获得杂种细胞(一般只考虑细胞两两融合)。请回答:(1)试管中除融合的杂种细胞外,还有种融合细胞。(2)设计方法是(不考虑机械方法)从培养液中分离出杂种细胞,分析回答:方法:在培养液中添加入再收集增殖的细胞。原理:加入该物质后,使 合成途径阻断,仅有该合成途径的 细胞就不能增殖,但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的 途径合成DNA而增殖。(3)将分离出的杂种细胞在不同条
3、件下继续培养,获得A、B、C三个细胞株。各细胞株内含有的人染色体如右表(“+”有,“”无)。细胞株人染色体编号12345678A株+B株+C株+测定各细胞株中人体所具有五种酶的活性。结果是:B株有a酶活性;A、B、C株均有b酶活性;A、B株有c酶活性;C株有d酶活性;A、B、C株均无e酶活性。如果人的基因作用不受鼠基因影响,则支配c、d和e酶合成的基因依次位于人的第 、和号染色体上。(4)下图为细胞融合的简略过程(只考虑两个细胞的融合),请据下图回答:若该过程是制备治疗流感的单克隆抗体,A为人的B淋巴细胞(染色体组成为2A+XX=46),B为鼠骨髓瘤的细胞(染色体组成为2A+XX=40)。A细
4、胞来自于人。杂种细胞C中共有个染色体组,一个染色组可表示为。3、 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)步骤中,在核移植前应去除卵母细胞的。(2)步骤中,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和Pst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
5、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。4、下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 、抗原刺激下产生的B淋巴细胞、 。(2)与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较 。过程的实质是。(3)过程中需用到的生物诱导剂是 。(4)处需要筛选,最终目的是 。(5)单克隆抗体在应用上可作为诊断试剂、用于治疗疾病和 。5、下图为人类对克隆羊技术的拓展及应用的设想。请据图回答问题:(1)图中所涉及的现代生物技术有 等(至少写三个)。(2)若利用图中过程最终获得婴儿说明具有全能性,两个婴儿性状与 基本相同。(3)使用培养
6、基进行重组细胞培养时,通常要加入 等天然成分,为防止培养过程中杂菌污染,通常要在细胞培养液中添加一定量的 。培养过程中将其置于含 的混合气体的培养箱中进行培养。(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。6、在畜牧生产中,人们利用多种方法促进优良畜群繁育取得了显著成绩,请就高产奶牛的快速繁育过程回答以下问题:(1)克隆奶牛:一般选取传代代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到 期的受体去核卵母细胞内,通过 使两细胞融合,构建重组胚胎,在体外培养并移入代孕母牛体内,从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。(2)试管牛:将体外培养成熟的卵母细胞与经 法获
7、能的精子在体外受精后,移入 中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。7、世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一的机体或细胞系(株)的无性繁殖”。相对于植物克隆而言,动物尤其是高等动物的克隆比较困难,下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤。据图回答下列问题。(1)方法2获得的小牛的遗传物质来源于,方法3中得到的胚中的遗传物质是否完全相同? 。(2)细胞B取自囊胚的 细胞,具有全能性;细胞C应为取自供体3的 细胞。(3)细胞A、B、C在进行D过程之前需要进行细胞体外培养,培养时需要满足的条件是 。(4)克隆也可以理解为复制、拷贝,结合世界卫生组织的定义,你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆?
8、。8、(2013长春四模)红豆杉,又名紫杉, 可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程,请分析并回答:(1)酶X是_ 酶,其主要作用是 。(2)物质Y是_ ,乙组的作用是 。(3)为清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是_ _。(4)实验结果:若甲组_ _,说明紫杉醇有抗肿瘤作用。(5)为了解决紫杉醇的药源问题,理论上可用_ _技术把离体的红豆杉细胞经过_ _培养成愈伤组织,从中提取紫杉醇,进行加工生产。9、(2013全国课标卷,40)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
9、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_ _。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_ _。(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。10、科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),
10、继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如下:(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为 ,培养的细胞在贴壁成长至充链满培养皿底时停止分裂,这种现象称为 。(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为 ,也可从灰鼠体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分离培养获得,iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。11、请回答下列问题:(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该
11、技术可以保持品种的 ,繁殖种苗的速度 。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部 。(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免 的污染。(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗 ,而与 配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需使用的生长调节剂是 (脱落酸、2,4-D)。(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是 ,单株鲜重的变化趋势是 。据图判断,培养
12、基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量 (能、不能)满足自身最佳生长的需要。 (5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应 (降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。12、如图为种间植物细胞融合再生植物示意图,请据图回答问题。(1)步骤是使植物细胞形成 阶段,其关键技术是 。(2)步骤一般要用 。(3)为 过程之后,两者最终融合为一体成为一个新的杂种细胞。(4)在形成再生植株的过程中,与组织培养相似的步骤是 。(5)培养的杂种植株在形态上表现为 ,其根本原因是 。(6)亲本A细胞与亲本B细胞两两融合后的细胞有 种,具体为 。13、家蚕细胞具有高效表
13、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。14
14、、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步是去掉细胞壁,分离出有活力的 。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)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)促使原生质体融合;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)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
15、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 。15、两场筹备了10年的“太空结合”首次在神舟八号飞船上举行了,“新人”之一是小白鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,新人在“产房”电融合仪内孕育新生命。160min后,中国首批“太空娃娃”终于顺利诞生。“太空娃娃”诞生和地面实验如图所示。请回答下列问题:(1)小白鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞能融合在一起,体现了细胞膜具有_ _的特点。(2)若用于SARS的预防上,则宜采用_ _细胞。科学工作者正在研究治疗癌症使用的生物导弹是_ _(3)B淋巴细胞和T淋巴细胞都是由_细胞形成的。这种相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上产生稳定差异
16、的过程,叫做_ 。(4)鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,在培养时通过_(有丝/减数)分裂方式大量繁殖。细胞中染色体数目与淋巴细胞相比有何特点?_;要观察融合后的细胞中的染色体形态、数目,可用一定浓度的 处理。(5)融合的细胞具有两种细胞的特性,即_和_。(6)制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技术手段有 。(7)单克隆抗体是由 细胞产生的。(8)静脉注入而不是口服单克隆抗体的原因是 。(9)单克隆抗体与肿瘤细胞结合并发挥作用的过程属于 免疫的 阶段。16、一头特殊的由体细胞克隆产生的牛犊在山东省莱阳农学院高青科技成果转化基地一淄博小黑牛牧业科技有限公司降生了。这头通体黑亮的小牛犊采用了转基因克隆
17、技术,在其体内带有抗病牛病的基因。据介绍,新降生的抗疯牛病体细胞克隆牛是莱阳农学院的董雅娟教授和柏学进教授继2001年11月成功克隆出我国首例和第二例健康成活体细胞克隆牛之后的又一项重大成果。转基因动物的研制,是将人类需要的外源基因,通过显微注射等方法导入到动物受精卵细胞核中,然后把注射后的受精卵移植到受体雌性动物体内,让其发育生长。(1)该技术首先通过体外受精获得受精卵。从雌性动物体内采集的是 ,且要在体外经 后,才能与 的精子受精。(2)体外受精得到的受精卵,应移入发育培养液中继续培养。培养时除了要有无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还应加入 等物质。(3)胚胎移植
18、是胚胎工程及其他工程的最后一道工序,可以充分发挥 。供体的主要职能是 ,而受体则承担妊娠和育仔的任务。在实施该技术时,要用激素对供、受体进行处理使他们 。为了提高胚胎利用率,可采用胚胎分割技术,用于胚胎分割的胚胎应该是 。17、回答下列有关动物细胞培养的问题:(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂长到细胞表面时,细胞会停止分裂增增殖,这种现象称为细胞的。此时,瓶壁上形成的细胞层数是。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是。(2)随首细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变面变成细胞,该种细胞的黏着性,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量。(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被污色,而活细胞不染色,原因是。(4)检查某种毒物是否能改变细胞染一的数目,最好选用细胞分裂到期的细胞用显微镜进行观察。(5)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,细胞的速率降低。(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮肤组织当作进行攻击。