细胞工程
精选大题
例：（2018全国卷III)2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题：
（1）“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指_____________。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目_______（填“减半”“加倍”或“不变”）
（2）哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度_________（填“大于”或“小于”）体细胞核移植，其原因是________________________________。
（3）在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目____________（填“相同”或“不相同”），性染色体组合____________（填“相同”或“不相同”）。
【答案】（1）将动物的一个细胞核，移入一个已去掉细胞核的卵母细胞不变
（2）小于胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易
（3）相同不同
【解析】（1）核移植是指将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最后发育成为动物个体；通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体，因此克隆猴体細胞的染色体数目和供体一致；（2）胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植，其原因是动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易；（3）哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体常染色体相同，性染色体前者是XX，后者是XY，因此分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同，性染色体组合不同。
模拟精做
1．（2019届宁夏吴忠市高三上学期期末考试（一轮联考)）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)Rag2基因表达的场所最可能在___________(填写器官)
(2)步骤②中，重组胚胎培养到___________期时，可从___________分离出ES细胞。
(3)步骤③中，需要构建含有基因Rag2的表达载体。可以利用___________扩增Rag2基因片段。用 HindIII和PstI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
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载体上应具有___________和___________的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的______________________，用___________进行杂交实验。
【答案】（1）骨髓或胸腺
（2）囊胚内细胞团
（3）pcr 技术 HindⅢ PstⅠ
（4）蛋白质 Rag2蛋白的抗体
【解析】（1）Rag2基因表达的场所最可能在骨髓或胸腺。（2）内细胞团位于囊胚中，所以步骤②中，重组胚胎培养到囊胚期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。（3）步骤③中，利用pcr技术扩增Rag2基因片段。基因工程中构建基因表达载体时，应用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，若用HindIII和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段，则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HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点。（4）为检测Rag2基因的表达情况，可采用抗原-抗体杂交法，即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质（抗原），用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
2．（2019届甘肃省陇南市陇南第一中学高三第二学期模拟考试）利用现代生物工程技术可以改变传统育种方式，培育出新品种。如图表示绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。请回答下列问题：
(1)上述过程涉及的现代生物工程技术中属于分子水平的技术是________。
(2)图中B过程常用________法将绿色荧光蛋白基因导入到成纤维细胞中。
(3)C过程要获得单个的成纤维细胞进行培养，需用________________处理猪胚胎的部分组织；E过程中若要获得大量的卵母细胞需用________激素处理成年母猪；在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行________处理。
(4)G过程中，当胚胎发育到囊胚时期时，聚集在胚胎一端，个体较大的细胞是________，将来可发育成胎儿各种组织；滋养层细胞________(填“能”或“不能”)用于性别鉴定，该处细胞将来会发育成________。
【答案】（1）基因工程
（2）显微注射
（3）胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 促性腺同期发情
（4）内细胞团能胎膜和胎盘
【解析】（1）由图分析可知，该绿色荧光蛋白转基因克隆猪的形成涉及了多项生物工程技术，首先导入目的基因的猪的成纤维细胞，要经过动物细胞培养筛选出转基因体细胞，然后该细胞与成年母猪的卵细胞进行细胞核
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移植获得重组细胞，重组细胞经过早期胚胎培养到桑椹胚或囊胚阶段，最后经过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母猪子宫内，最后生下绿色荧光蛋白转基因克隆猪，综上分析，该过程涉及到的生物工程技术有基因工程、核移植、动物细胞培养、胚胎移植等，其中基因工程技术属于分子水平。（2）将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术，故图中B过程常用显微注射法将绿色荧光蛋白基因导入到成纤维细胞中。（3）动物细胞培养前，要先用胰蛋白酶处理组织，使组织中的细胞分散开来，以获得单个细胞。用促性腺激素处理母猪可使其超数产卵，以便获得大量的卵母细胞。H为胚胎移植，在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行同期发情处理，以便为供体的胚胎植入受体提供相同的生理环境。（4）囊胚时期可发育成胎儿各种组织，个体较大的细胞是内细胞团细胞，而滋养层细胞可以用于性别鉴定，该处细胞将来会发育成胎膜和胎盘。
3．（2019届西藏自治区拉萨中学高三第五次月考）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。请回答下列有关问题：
（1）生产单克隆抗体时，一般不直接利用B淋巴细胞，主要原因是_______________________。
（2）①过程中，常用的与植物细胞融合相同的诱导剂是__________。
（3）②过程为________培养，培养液中还需通入气体物质，其中通入CO2的目的是________________________。
（4）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____________________。
（5）为了从培养液中分离出杂交瘤细胞，需要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。
【答案】（1）B淋巴细胞不能无限增殖
（2）聚乙二醇
（3）细胞维持培养液的pH
（4）腹腔无需再提供营养物质以及无菌环境，操作简便
（5）氨基嘌呤淋巴细胞中的S
【解析】（1）生产单克隆抗体时，一般不直接利用B淋巴细胞，主要原因是B淋巴细胞属于高度分化的细胞，不能无限增殖。（2）植物细胞常采用电刺激、聚乙二醇等手段进行融合，而动物细胞采用电刺激、聚乙二醇、仙台病毒等手段进行融合。因此，①过程中常用的与植物细胞融合相同的诱导剂是聚乙二醇。（3）②过程为细胞培养，培养液中还需通入气体物质，其中通入氧气维持细胞呼吸，通入CO2
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维持培养液的pH。（4）杂交瘤细胞既可在体外培养，也可注射到小鼠腹腔内培养。体内培养与体外培养相比，其优点是无需再提供营养物质以及无菌环境，操作简便。（5）人淋巴细胞、鼠骨髓瘤细胞在培养皿中混合，加聚乙二醇促进细胞融合，培养液中的细胞有以下5种：人淋巴细胞、鼠骨髓瘤细胞、人淋巴细胞与人淋巴细胞融合细胞、鼠骨髓瘤细胞与鼠骨髓瘤细胞融合细胞以及杂交瘤细胞。其中，人淋巴细胞、人淋巴细胞与人淋巴细胞融合细胞不能无限繁殖，不久会衰老、死亡。向培养液中加入氨基嘌呤，氨基嘌呤可阻断D途径，只有D途径的鼠骨髓瘤细胞、鼠骨髓瘤细胞与鼠骨髓瘤细胞融合细胞无法增殖，而杂交瘤细胞可利用S途径合成DNA，继续繁殖，从而分离出杂交瘤细胞。
4．（2019届吉林省长春外国语学校高三上学期期末考试）科研工作者欲根据如图所示的流程图生产治疗H7N9型禽流感的抗体，请据图回答相关问题：
(1)给小鼠注射的抗原是_________，将过程①获得的B细胞直接和骨髓瘤细胞融合，将获得_____(填“一种”或“多种”)杂交细胞，这些细胞需在具有______作用的特定培养基上培养。
(2)过程③代表将经选择性培养的杂交瘤细胞，在进行________和________后，获得足够数量的能够产生所需抗体的细胞。
(3)过程④代表将杂交瘤细胞在________(填“体内”或“体外”)条件下大规模培养，提取大量的单克隆抗体，单克隆抗体最主要的优点是_______________________________。
(4)单克隆抗体的主要用途有_________________________________________。
【答案】（1）减毒或灭活的H7N9型禽流感病毒多种筛选
（2）克隆化培养抗体检测
（3）体外特异性强、灵敏度高、可大量制备
（4）作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物
【解析】（1）该实验的目的是制备治疗H7N9型禽流感的抗体，因此给小鼠注射的抗原是减毒或灭活的H7N9型禽流感病毒；直接将程①获得的B细胞直接和骨髓瘤细胞融合，将获得多种杂交细胞，因此需要将这些细胞放在具有筛选作用的特定培养基上培养。（2）过程③代表将经选择性培养的杂交瘤细胞，在进行克隆化培养和抗体检测后，获得足够数量的能够产生所需抗体的细胞。（3）单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点。（4）单克隆抗体的主要用途有作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物等。
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