内容正文:
细胞工程
1.紫花苜蓿是全世界栽培历史最悠久、利用最广泛的豆科牧草,但易造成家畜鼓胀病。百脉根富含单宁,单宁可与植物蛋白质结合,不会引起家畜采食后鼓胀。为培育抗鼓胀病的苜蓿新品种,科研人员利用野生型清水紫花苜蓿和里奥百脉根为材料进行了实践研究。研究主要流程如图(注:IOA可抑制植物细胎呼吸第一阶段,R-6G可阻止线粒体的呼吸作用,二者有效抑制不同植物细胞正常代谢的临界浓度不同)。
(1)据图可知,本研究主要利用的生物技术原理是_____。
(2)在实验前需通过预实验来研究R-6G或IOA使原生质体失去再生愈伤组织能力的临界浓度,实验的设计思路是:将获取的原生质体分别放置在不同浓度的_____溶液中,培养一段时间后,观察原生质体再生情况。
(3)步骤②到步骤③需要更换新的培养基,原因是经过_____过程诱导形成愈伤组织和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的_______________不同。
(4)若利用此技术获得单宁,可培养到_____阶段即可。
2.开放式光自养微繁技术是无糖与开放相结合的组培方法,即在无糖组培的容器中,在开放培养环境下,向培养基中加入广谱抑菌剂,省去严格的无菌操作,在提高组培效率的同时降低了生产成本,使更多植物实现组培产业化成为可能。回答下列问题:
(1)植物离体的细胞可通过脱分化形成_____,其在一定培养条件下可再分化出_____,进而形成完整的植株,实现该过程的原理是_____。与传统植物组织培养相比,开放式光自养微繁技术改变培养基成分,培养基不再含有糖,而是以_____作为碳源。
(2)科学家通常选用植物顶端分生区组织培育获得脱毒苗,原因是_____。
(3)与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有_____(答出两点即可)。
3.动物细胞工程是应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的原理、方法与技术,按照人们的需要,在细胞水平上进行遗传操作、快速繁殖和培养出人们所需要的新品种的生物工程技术。回答下列问题:
(1)动物细胞工程常用的技术手段有______________、______________、动物细胞融合等。
(2)瑞士的研究人员曾提出治疗胰岛细胞被自身免疫系统攻击导致的糖尿病的“超级移植”方法,即在胰腺细胞中加入羊膜上皮细胞(具有保护胎儿不受母亲免疫系统攻击的特性),创造出更加健壮的胰岛,这对所有等待胰岛移植的糖尿病患者无疑是一道曙光。
①将胰岛细胞从供体的胰腺中取出分离后,再注入病人的肝脏,“寄居”在肝脏内的胰岛细胞可分泌胰岛素。分离胰腺细胞时要用______________酶处理胰腺,然后将细胞制成细胞悬液,在一定条件下培养。当细胞数量增加到一定程度后,由于___________、___________、___________等,细胞的生长和增殖会逐渐减缓。
②培养细胞的环境要______________________,培养液要定期更换的目的是
③在胰腺细胞中加入羊膜上皮细胞的目的很可能是______________________。
4.如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程,请据图回答有关问题:
(1)图中a的操作名称是_____,c的操作名称是_____。
(2)图中用到的激素是_____,其目的是获得更多的卵母细胞,卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎,图中早期胚胎属于胚胎发育的_____期,其中胚胎干细胞来源于_____(填数字标号)。
(3)图中d、f为胚胎移植,其实质是_____,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_____。为了保证供、受体的生理状态相同,用激素进行_____。
(4)图中A、B牛的性别_____(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
5.人心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成,即肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI)和肌钙蛋白C(cTnC),其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体,科研人员完成了以下过程。
(1)细胞培养中,为防止有害代谢产物的积累,可采用_____的方法。每隔2周用cTnI作为抗原注射小鼠一次,共注射三次,其目的是_____,最后一次免疫后第3天,取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合,常用的化学诱导因素是_____。
(2)甲、乙、丙中,只含杂交瘤细胞的是_____,②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上,进行抗体阳性检测,之后稀释、培养、再检测,并多次重复上述操作,其目的是筛选获得能产生_____的抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。
(3)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体原理如图所示:
据图分析,固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合,这是由于不同抗体能与同一抗原表面的_____结合。该检测方法中