人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图1是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,图2表示杂种细胞中基因的存在与人体染色体间的关系(注:“+”表示有,“—”表示无),请分析回答:
(1)制备单克隆抗体用到的生物学技术有 。图1中给小鼠注射的HCG相当于 ,①过程常采用的方法有 (至少答2点)。
(2)科研人员发现形成的杂种细胞中小鼠的染色体会随机丢失,各种杂种细胞保留小鼠染色体的种类和数量是不同的,对杂种细胞进行染色体和基因关系分析的结果如图2。据此推测,2号染色体上有 基因,能无限增殖的各种细胞系有 。
(3)在④之前要进行抗体筛选的目的是 ,在此过程生产的单克隆抗体可以与 特异性结合,从而诊断早孕。
融合蛋白是通过DNA重组技术将两个或多个基因的编码区首尾连接,由同一调控序列控制合成的蛋白质。人的表皮生长因子受体(EGFR)是影响癌症发生发展的重要因素,它在肺癌、脑肿瘤等实体瘤中均有大量表达。天花粉蛋白(TCS)是重要天花粉的有效成分,具有抗肿瘤作用。下图是通过基因工程方法将人表皮生长因子基因(EGF)和TCS基因连接起来,利用大肠杆菌生成人表皮生长因子—天花粉蛋白融合蛋白的过程示意图。请回答:
(1)为了建立含有EGF的cDNA文库,应从健康人体的细胞中提取总mRNA,通过法合成cDNA。从cDNA文库中提取的EGF的长度比从基因组文库中提取的EGF短。利用技术可以大量扩增EGF,该技术所利用的原理是。
(2)在①过程中,应使用的限制酶是,在融合蛋白基因的首端还应
插入,它是识别和结合的位点。
(3)在②过程中,首先用_________________处理大肠杆菌,使其转变为_________________细胞。
(4)应用____________________技术可检测大肠杆菌是否表达出融合蛋白。
(5) 单纯使用天花粉蛋白治疗癌症疗效甚微,而人表皮生长因子——天花粉蛋白融合蛋白疗效显著,其原因是。
(6)某同学为了筛选插入目的基因的表达载体,将处理过的载体分别置于含有氨苄青霉素和四环素的培养基上培养,观察其增殖和表达情况。此设计方案是否合理,请说明理由。
重症联合免疫缺陷病(简称SCID)是代表一组体液和细胞免疫严重缺陷的综合征。患者先天腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺乏,不能抵抗任何微生物的感染,只能在无菌条件下生活。运用现代生物技术进行治疗,可以使患者的免疫功能得到很大的修复。下图表示治疗SCID的过程,据图回答下列问题:
(1)图中所示的治疗手段涉及到的生物技术有_______ ___ 、。
(2)在这个实例中充当“分子运输车”的是,目的基因是。
(3)利用骨髓移植技术也可以治疗该病。与本题所示的治疗方法相比,骨髓移植技术的不足
是_________________________。
下图为种间植物细胞融合再生植物示意图,请据图回答:
(1)步骤①利用酶和酶去除细胞壁。
(2)步骤②表示,常用的化学试剂是 试剂。物理方法有(至少写出2种)。
(3)植物细胞融合成功的标志是_____________________。
(4)植物组织细胞具有,因此,可以利用组织培养技术将植物组织细胞培育成植株。图中④、⑤依次表示组织培养过程中的、。在④⑤培养过程中,培养基需要添加、等植物激素,且在操作与培养过程中除保证必要的温度、光照和氧气等外界条件外,还必须保证的关键条件
是的环境。
(5)若亲本植物A与B都是二倍体,杂种植株为倍体。从理论上讲,杂种个体的育性为可育。因此,该项研究其突出的优点是________________。
(6)动物细胞经诱导亦能融合,动物细胞融合技术最重要的用途是。
下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14h,黑暗10 h)饲养成年雌鼠,并注射促性腺激素,目的是__________________________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是。
再在37 ℃,5% CO2条件下,精卵共同作用4 h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天可以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎_____________期开始的标志。
(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管吸除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵母细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于。
(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因:____________________________________________
如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答:
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_______或胎儿的_______中分离得到的一类细胞。
(2)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的,骨髓的治疗的实质是将上图的_________细胞移植到患者体内。
(3)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞的是______,其原因是____________。
(4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的_________期。