专题2 细胞工程
1.下图是植物体细胞杂交过程示意图,如果A,B植物均为二倍体,据图分析回答:
(1)图中所示过程的原理有:____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中的①过程是__________________________________________________________。
(3)植物体细胞融合成功的标志是___________________________________________ _____________________________,其产生与细胞内______(细胞器)有关。
(4)③和④过程分别是______和______的过程。则该杂交植物有______个染色体组。
(5)该技术的最显著优势是:_______________________________________________ _________________________。
2.单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV1)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV1的单克隆抗体可快速检测HSV1。回答下列问题:(导学号 57130223)
(1)在制备抗HSV1的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的HSV1蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗__________的抗体检测呈阳性,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,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有的特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的__________中使其增殖,再从__________中提取、纯化获得。
(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV1蛋白,其原因是该抗体具有____________和____________等特性。
3.(2015年安徽卷)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,其技术路线如下图。
(1)由过程①获得的A为___________________________________________________ _____________________。
(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是__________________________ ______________________________________________。
受体应选用__________________期卵母细胞。
(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生________________,这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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4
.人们应用生物工程技术可以获得所需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题。(导学号 57130224)
(1)获得抗虫基因的常用方法是_________________,然后利用________________进行大量扩增;而获取人胰岛素基因还可通过____________法进行人工合成。
(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素技术中⑤所示过程一般要先用________处理受体细胞,然后进行细胞转化。人们发现利用大肠杆菌生产的胰岛素活性往往较低,可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)利用基因工程生产单克隆抗体时,一般采用__________技术将无限增殖基因导入________________________________________________________________________
中,然后进行__________________和____________________筛选出能分泌所需抗体的特定细胞进行扩大培养,进而提取单克隆抗体。
(4)单克隆抗体还可以通过培养由________________________融合而成的杂交瘤细胞进行大量制备。
5.铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下:
在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如下图所示,请回答下列问题:
(1)选用新生营养芽为外植体的原因是_________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________,诱导外植体形成PLBs的过程称________。
(2)与黑暗条件下相比,PLBs在光照条件下生长的优势体现在______________,______________________,________________________。
(3)脱落酸(ABA)能提高生物碱含量,但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养,推测添加适量的ABA可提高生物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测,在设计实验方案时探讨了以下问题:
①ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。因ABA受热易分解,故一定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基____________后按比例加入。
②实验进程和取样:实验50天完成,每10天取样,将样品(PLBs)称重(g/瓶)后再测定生物碱含量。如初始(第0天)数据已知,实验过程中还需测定的样品数为________。
③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:当某3个样品(重复样)的__________________时,其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。
专题2 细胞工程
1.(1)细胞膜具有流动性、植物细胞具全能性(缺一不可)
(2)(去壁)制备原生质体
(3)形成新的细胞壁 高尔基体
(4)脱分化 再分化 4
(5)克服远缘杂交不亲和的障碍
2.(1)HSV1蛋白 体液免疫 脾脏 骨髓瘤 无限增殖且可产生专一抗体
(2)腹腔 腹水
(3)纯度高 特异性强
解析:(1)给小鼠注射HSV1蛋白后,小鼠体内发生体液免疫,小鼠血清中产生抗HSV1蛋白的抗体。B淋巴细胞是从小鼠的淋巴器官(如脾、骨髓、扁桃体、胸腺等)中获取。杂交瘤细胞由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而来,具有两个亲本细胞的特性:既能无限增殖,又能产生特异性抗体。(2)若想获得大量单克隆抗体,通常有两种方法:一是将杂交瘤细胞在动物细胞培养液中培养,然后从动物细胞培养液中筛选分离出单克隆抗体;二是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖,然后从小鼠的腹水中提取纯化获得。(3)单克隆抗体具有特异性强、纯度高的特点。
3.(1)含目的基因的表达载体
(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞 减数第二次分裂中(MⅡ中)
(3)免疫排斥反应
(4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养
解析:(1)分析图示可知,过程①构建的A为含目的基因的表达载体。(2)核移植以前,必须去掉受体卵母细胞的核,目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞。受体应该选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。(3)在进行胚胎移植时,受体即代孕母羊对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。(4)转基因体细胞克隆产生的重组细胞具有全能性,培养产生的含目的基因的成纤维细胞可进行传代培养,因此理论上可获得无限个转基因绵羊。
4.(1)从基因文库中获取 PCR技术 逆转录(或DNA合成仪) (2)Ca2+ 原核细胞内没有内质网及高尔基体,不能对蛋白质进行进一步加工 (3)显微注射 浆细胞(或已免疫的B淋巴细胞) 克隆化培养 专一抗体检测 (4)浆细胞和骨髓瘤细胞
解析:(1)目的基因常从基因文库中获取,PCR技术可以实现DNA的大量扩增。人工合成DNA可以通过mRNA逆转录或化学法合成。(2)细菌在Ca2+中容易接受外源DNA。人体中胰岛素合成后需要经过内质网、高尔基体的加工,而大肠杆菌中缺少这些细胞器。(3)将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术。对杂交瘤细胞需要通过培养和检测出能产生专一抗体的细胞,再进行培养和提取。
5.(1)新生营养芽的细胞分化程度较低,分裂旺盛 脱分化
(2)生长速度快 有利于叶绿素的形成 进行光合作用制造有机物
(3)①灭菌冷却 ②75 ③生物碱含量平均值最高
解析:(1)新生营养芽的细胞分化程度低,细胞分裂旺盛,易培养。PLBs类似于愈伤组织,由新生营养芽培养到愈伤组织的过程称为脱分化。(2)从坐标曲线可知,与黑暗条件下相比,光照条件下的PLBs生长速度快,原因可能是光照有利于叶绿素的形成,有利于细胞进行光合作用制造有机物。(3)①由于ABA受热易分解,故应将液体培养基先灭菌冷却后,再按一定的比例加入ABA母液。②据题意可知,该实验共设置4个实验组和1个对照组,共5组;实验50天完成,每10天取样,初始数据已知,只需测5次,故5组样品重复3次,共需测定的样品数为75。③依据实验目的探究“添加适量的ABA可提高生物碱产量”可知,当某3个样品的“生物碱含量平均值最高”时,其对应的ABA浓度为最适浓度。