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細胞工程 精選大題 例：（2018全國卷III)2018年《細胞》期刊報道，中國科學家率先成功地應用體細胞對非人靈長類動物進行克隆，獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”。回答下列問題： （1）“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指_____________。通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細胞的染色體數(shù)目_______（填“減半”“加倍”或“不變”） （2）哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植，胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度_________（填“大于”或“小于”）體細胞核移植，其原因是________________________________。 （3）在哺乳動物核移植的過程中，若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體，通常，所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目____________（填“相同”或“不相同”），性染色體組合____________（填“相同”或“不相同”）。 【答案】（1）將動物的一個細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞不變 （2）小于胚胎細胞分化程度低，恢復全能性相對容易 （3）相同不同 【解析】（1）核移植是指將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個胚胎最后發(fā)育成為動物個體；通過核移植方法獲得的克隆猴的細胞核來自供體，因此克隆猴體細胞的染色體數(shù)目和供體一致；（2）胚胎細胞核移植的難度小于體細胞核移植，其原因是動物胚胎細胞分化程度低，恢復其全能性相對容易；（3）哺乳動物雌性個體和雄性個體的體細胞染色體常染色體相同，性染色體前者是XX，后者是XY，因此分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體，通常所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數(shù)目相同，性染色體組合不同。 模擬精做 1．（2019屆寧夏吳忠市高三上學期期末考試（一輪聯(lián)考)）Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細胞。科研人員利用胚胎干細胞(ES細胞)對Rag2基因缺失小鼠進行基因治療。其技術(shù)流程如圖： (1)Rag2基因表達的場所最可能在___________(填寫器官) (2)步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到___________期時，可從___________分離出ES細胞。 (3)步驟③中，需要構(gòu)建含有基因Rag2的表達載體?？梢岳胈__________擴增Rag2基因片段。用 HindIII和PstI限制酶分別在片段兩側(cè)進行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應具有___________和___________的酶切位點。 (4)為檢測Rag2基因的表達情況，可提取治療后小鼠骨髓細胞的______________________，用___________進行雜交實驗。 【答案】（1）骨髓或胸腺 （2）囊胚內(nèi)細胞團 （3）pcr 技術(shù) HindⅢ PstⅠ （4）蛋白質(zhì) Rag2蛋白的抗體 【解析】（1）Rag2基因表達的場所最可能在骨髓或胸腺。（2）內(nèi)細胞團位于囊胚中，所以步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到囊胚期時，可從其內(nèi)細胞團分離出ES細胞。（3）步驟③中，利用pcr技術(shù)擴增Rag2基因片段?；蚬こ讨袠?gòu)建基因表達載體時，應用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，若用HindIII和PstI限制酶分別在片段兩側(cè)進行酶切獲得Rag2基因片段，則為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位點。（4）為檢測Rag2基因的表達情況，可采用抗原-抗體雜交法，即提取治療后的小鼠骨髓細胞的蛋白質(zhì)（抗原），用抗Rag2蛋白的抗體進行雜交實驗。 2．（2019屆甘肅省隴南市隴南第一中學高三第二學期模擬考試）利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)可以改變傳統(tǒng)育種方式，培育出新品種。如圖表示綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的具體培育過程。請回答下列問題： (1)上述過程涉及的現(xiàn)代生物工程技術(shù)中屬于分子水平的技術(shù)是________。 (2)圖中B過程常用________法將綠色熒光蛋白基因?qū)氲匠衫w維細胞中。 (3)C過程要獲得單個的成纖維細胞進行培養(yǎng)，需用________________處理豬胚胎的部分組織；E過程中若要獲得大量的卵母細胞需用________激素處理成年母豬；在進行H過程之前，需要對代孕母豬進行________處理。 (4)G過程中，當胚胎發(fā)育到囊胚時期時，聚集在胚胎一端，個體較大的細胞是________，將來可發(fā)育成胎兒各種組織；滋養(yǎng)層細胞________(填“能”或“不能”)用于性別鑒定，該處細胞將來會發(fā)育成________。 【答案】（1）基因工程 （2）顯微注射 （3）胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) 促性腺同期發(fā)情 （4）內(nèi)細胞團能胎膜和胎盤 【解析】（1）由圖分析可知，該綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬的形成涉及了多項生物工程技術(shù)，首先導入目的基因的豬的成纖維細胞，要經(jīng)過動物細胞培養(yǎng)篩選出轉(zhuǎn)基因體細胞，然后該細胞與成年母豬的卵細胞進行細胞核移植獲得重組細胞，重組細胞經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段，最后經(jīng)過胚胎移植技術(shù)將早期胚胎移植到代孕母豬子宮內(nèi)，最后生下綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬，綜上分析，該過程涉及到的生物工程技術(shù)有基因工程、核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等，其中基因工程技術(shù)屬于分子水平。（2）將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射技術(shù)，故圖中B過程常用顯微注射法將綠色熒光蛋白基因?qū)氲匠衫w維細胞中。（3）動物細胞培養(yǎng)前，要先用胰蛋白酶處理組織，使組織中的細胞分散開來，以獲得單個細胞。用促性腺激素處理母豬可使其超數(shù)產(chǎn)卵，以便獲得大量的卵母細胞。H為胚胎移植，在進行H過程之前，需要對代孕母豬進行同期發(fā)情處理，以便為供體的胚胎植入受體提供相同的生理環(huán)境。（4）囊胚時期可發(fā)育成胎兒各種組織，個體較大的細胞是內(nèi)細胞團細胞，而滋養(yǎng)層細胞可以用于性別鑒定，該處細胞將來會發(fā)育成胎膜和胎盤。 3．（2019屆西藏自治區(qū)拉薩中學高三第五次月考）已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。將這兩種細胞在培養(yǎng)皿中混合，加促融劑促進細胞融合，獲得雜種細胞，并生產(chǎn)單克隆抗體。請回答下列有關(guān)問題： （1）生產(chǎn)單克隆抗體時，一般不直接利用B淋巴細胞，主要原因是_______________________。 （2）①過程中，常用的與植物細胞融合相同的誘導劑是__________。 （3）②過程為________培養(yǎng)，培養(yǎng)液中還需通入氣體物質(zhì)，其中通入CO2的目的是________________________。 （4）④表示雜交瘤細胞的擴大培養(yǎng)，其既可在體外培養(yǎng)，也可注射到小鼠________內(nèi)培養(yǎng)，體內(nèi)培養(yǎng)與體外培養(yǎng)相比，其優(yōu)點是____________________。 （5）為了從培養(yǎng)液中分離出雜交瘤細胞，需要③過程向培養(yǎng)液中加入_____________，理由是雜交瘤細胞可利用__________________途徑合成DNA，從而才能在該培養(yǎng)液中增殖。 【答案】（1）B淋巴細胞不能無限增殖 （2）聚乙二醇 （3）細胞維持培養(yǎng)液的pH （4）腹腔無需再提供營養(yǎng)物質(zhì)以及無菌環(huán)境，操作簡便 （5）氨基嘌呤淋巴細胞中的S 【解析】（1）生產(chǎn)單克隆抗體時，一般不直接利用B淋巴細胞，主要原因是B淋巴細胞屬于高度分化的細胞，不能無限增殖。（2）植物細胞常采用電刺激、聚乙二醇等手段進行融合，而動物細胞采用電刺激、聚乙二醇、仙臺病毒等手段進行融合。因此，①過程中常用的與植物細胞融合相同的誘導劑是聚乙二醇。（3）②過程為細胞培養(yǎng)，培養(yǎng)液中還需通入氣體物質(zhì)，其中通入氧氣維持細胞呼吸，通入CO2維持培養(yǎng)液的pH。（4）雜交瘤細胞既可在體外培養(yǎng)，也可注射到小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)。體內(nèi)培養(yǎng)與體外培養(yǎng)相比，其優(yōu)點是無需再提供營養(yǎng)物質(zhì)以及無菌環(huán)境，操作簡便。（5）人淋巴細胞、鼠骨髓瘤細胞在培養(yǎng)皿中混合，加聚乙二醇促進細胞融合，培養(yǎng)液中的細胞有以下5種：人淋巴細胞、鼠骨髓瘤細胞、人淋巴細胞與人淋巴細胞融合細胞、鼠骨髓瘤細胞與鼠骨髓瘤細胞融合細胞以及雜交瘤細胞。其中，人淋巴細胞、人淋巴細胞與人淋巴細胞融合細胞不能無限繁殖，不久會衰老、死亡。向培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，氨基嘌呤可阻斷D途徑，只有D途徑的鼠骨髓瘤細胞、鼠骨髓瘤細胞與鼠骨髓瘤細胞融合細胞無法增殖，而雜交瘤細胞可利用S途徑合成DNA，繼續(xù)繁殖，從而分離出雜交瘤細胞。 4．（2019屆吉林省長春外國語學校高三上學期期末考試）科研工作者欲根據(jù)如圖所示的流程圖生產(chǎn)治療H7N9型禽流感的抗體，請據(jù)圖回答相關(guān)問題： (1)給小鼠注射的抗原是_________，將過程①獲得的B細胞直接和骨髓瘤細胞融合，將獲得_____(填“一種”或“多種”)雜交細胞，這些細胞需在具有______作用的特定培養(yǎng)基上培養(yǎng)。 (2)過程③代表將經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細胞，在進行________和________后，獲得足夠數(shù)量的能夠產(chǎn)生所需抗體的細胞。 (3)過程④代表將雜交瘤細胞在________(填“體內(nèi)”或“體外”)條件下大規(guī)模培養(yǎng)，提取大量的單克隆抗體，單克隆抗體最主要的優(yōu)點是_______________________________。 (4)單克隆抗體的主要用途有_________________________________________。 【答案】（1）減毒或滅活的H7N9型禽流感病毒多種篩選 （2）克隆化培養(yǎng)抗體檢測 （3）體外特異性強、靈敏度高、可大量制備 （4）作為診斷試劑；用于治療疾病和運載藥物 【解析】（1）該實驗的目的是制備治療H7N9型禽流感的抗體，因此給小鼠注射的抗原是減毒或滅活的H7N9型禽流感病毒；直接將程①獲得的B細胞直接和骨髓瘤細胞融合，將獲得多種雜交細胞，因此需要將這些細胞放在具有篩選作用的特定培養(yǎng)基上培養(yǎng)。（2）過程③代表將經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細胞，在進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測后，獲得足夠數(shù)量的能夠產(chǎn)生所需抗體的細胞。（3）單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高、可大量制備等優(yōu)點。（4）單克隆抗體的主要用途有作為診斷試劑、用于治療疾病和運載藥物等。