神经纤毛蛋白1(NRP1)能在肿瘤细胞内表达,是血管内皮生长因子的新型受体,通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。研究人员从肿瘤细胞中扩增出NRP1基因并将其导入大肠杆菌体内进行发酵培养,分离提纯相应NRP1,并将其免疫小鼠,为靶向治疗乳腺癌(MCF7)提供抗NRP1的单克隆抗体(NRP1MAb)。
(1)利用PCR技术可以从肿瘤细胞的基因组中分离扩增得到完整的NRP1基因,其原因是使用_____ 的引物可以从模板DNA中扩增出该基因。该技术可用于基因工程四个基本步骤中的_____ 步骤。
(2)NRP1基因表达载体的构建如图1所示。表达载体上除了标注的DNA片段外,在NRP1基因上游还必须拥有的DNA片段(箭头所示)是_____ ,其作用是_____ 。
(3)研究人员将分离提纯的NRP1免疫小鼠后,取其脾脏中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,用特定的选择培养基进行筛选,选取检测抗体阳性的杂交瘤细胞进行体外培养时需要的气体环境是_____ 。
(4)研究发现,NRP1在MCF7细胞中高表达。将MCF7细胞制成单细胞悬液,等量注入4组裸鼠右前腋下,接种后3天开始给药NRP1MAb(低剂量1 mg/kg;中剂量5 mg/kg;高剂量10 mg/kg),共给药7次。每隔5天测算一次肿瘤的体积,如图2所示。分析上图可得出的结论是_____ 。
(5)由题中信息推测NRP1MAb抑制肿瘤的作用机理是:NRP1MAb与NRP1特异性结合,阻断了_____ ,抑制了肿瘤血管生成,进而降低了肿瘤的体积。
(1)利用PCR技术可以从肿瘤细胞的基因组中分离扩增得到完整的NRP1基因,其原因是使用
(2)NRP1基因表达载体的构建如图1所示。表达载体上除了标注的DNA片段外,在NRP1基因上游还必须拥有的DNA片段(箭头所示)是
(3)研究人员将分离提纯的NRP1免疫小鼠后,取其脾脏中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,用特定的选择培养基进行筛选,选取检测抗体阳性的杂交瘤细胞进行体外培养时需要的气体环境是
(4)研究发现,NRP1在MCF7细胞中高表达。将MCF7细胞制成单细胞悬液,等量注入4组裸鼠右前腋下,接种后3天开始给药NRP1MAb(低剂量1 mg/kg;中剂量5 mg/kg;高剂量10 mg/kg),共给药7次。每隔5天测算一次肿瘤的体积,如图2所示。分析上图可得出的结论是
(5)由题中信息推测NRP1MAb抑制肿瘤的作用机理是:NRP1MAb与NRP1特异性结合,阻断了
更新时间:2022-12-09 22:58:06
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【推荐1】菊花是两性花,LFY是控制花分生组织形成的基因,LFY 基因过量表达会使植物开花提前。为使菊花花期提前,科研人员利用过表达的拟南芥LFY基因制备转基因菊花,重组Ti质粒的部分信息及实验流程如图1所示。启动子均为真核生物启动子。回答下列问题:
重组Ti质粒导入农杆菌后,利用农杆菌转化法转化并筛选LFY转基因菊花。
(1)本实验中潮霉素的作用是筛选__ 。步骤①的培养一般_______ (填“需要"或“不需要”)光照。图中Ⅰ中应填____________
(2)调整步骤②和步骤③培养基中____________ 的浓度和比例可诱导菊花芽或根的形成。
(3)以__________ 为模板,选用LFY基因特异性引物,用PCR检测LFY基因是否导入菊花细胞中。用__________ 方法检测转基因菊花中LFY蛋白的表达水平,进一步筛选转基因菊花.
(4)为避免该LFY转基因菊花中潮霉素抗性基因带来潜在的环境问题,可以优化实验方案,利用携带双T-DNA的Ti质粒(图2)制备转基因菊花。已知当Ti质粒存在双T-DNA时,两个T-DNA可以独立整合进植物细胞染色体DNA中。设计一个转基因植物制备和杂交育种相结合的实验方法,筛选只表达FLY的转基因菊花______ 。( 简要写出实验思路即可)
重组Ti质粒导入农杆菌后,利用农杆菌转化法转化并筛选LFY转基因菊花。
(1)本实验中潮霉素的作用是筛选
(2)调整步骤②和步骤③培养基中
(3)以
(4)为避免该LFY转基因菊花中潮霉素抗性基因带来潜在的环境问题,可以优化实验方案,利用携带双T-DNA的Ti质粒(图2)制备转基因菊花。已知当Ti质粒存在双T-DNA时,两个T-DNA可以独立整合进植物细胞染色体DNA中。设计一个转基因植物制备和杂交育种相结合的实验方法,筛选只表达FLY的转基因菊花
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【推荐2】某同学设计实验探究某品牌香肠动物源性成分,利用猪、牛、羊、鸡、鸭的特异性引物序列,通过PCR扩增进行鉴定。
(1)处理香肠待测样品,提取样品DNA做模板,dNTP(dCTP、dATP、dGTP、dTTP)做反应原料,PCR反应体系中还需要加入___________ 完成扩增。
(2)利用上述5种特异性引物分别扩增待测DNA,哪种引物能够扩增就说明是哪种肉。基因组DNA电泳检测结果如下图,分析可知,此香肠含有___________ 源成分。
若5种引物都无法完成扩增,___________ (填“能”或“不能”)说明该样品中一定不含这5种肉类,可能的原因是___________ 等无关变量影响了实验结果。为排除这些无关变量对实验结果的影响,应进行的操作是_________________ 。
(3)应用此方法还能探究的其他研究课题是_________________________________ 。
(4)比较PCR技术与体内DNA复制的异同,相同点是___________ ,不同点是___________ 。
(1)处理香肠待测样品,提取样品DNA做模板,dNTP(dCTP、dATP、dGTP、dTTP)做反应原料,PCR反应体系中还需要加入
(2)利用上述5种特异性引物分别扩增待测DNA,哪种引物能够扩增就说明是哪种肉。基因组DNA电泳检测结果如下图,分析可知,此香肠含有
若5种引物都无法完成扩增,
(3)应用此方法还能探究的其他研究课题是
(4)比较PCR技术与体内DNA复制的异同,相同点是
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【推荐3】当地时间2022年1月7日,马里兰大学医学院团队表示对一名患有晚期心脏病的57岁男子实施了全球首例猪心脏移植手术。事实上,这颗猪心脏并非完全是传统意义上的猪的心脏,而是经过了基因编辑的心脏。马里兰大学医学中心表示,他们在供体猪中进行了10个独特的基因编辑敲掉了3个会引发免疫排斥反应的猪的基因和1个会导致心脏组织过度生长的猪的基因,并插入了6个来自人类的基因。用重组DNA技术可以赋予猪新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。回答下列问题:
(1)在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制酶的切割位点如图所示:常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中______ 酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中______ 酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是______ 。
(2)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征,如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能______ ;质粒DNA分子上有______ ,便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因,如某种抗生素抗性基因,利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是____________ 。
(3)如果要在短时间内获得较多的目的基因,通常采用______ 技术,该技术的原理是______ 。在操作步骤中需要加热至90~95℃使__________________ ,然后降温至55~65℃,其目的是____________ 。
(4)如果检测发现目的基因随质粒被成功导入了受体细胞,但却没有检测到目的基因相对应的蛋白质,应考虑位于目的基因首端的______ 和末端的______ 是否设计好,并从这方面进行改善。
(1)在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制酶的切割位点如图所示:常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中
(2)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征,如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能
(3)如果要在短时间内获得较多的目的基因,通常采用
(4)如果检测发现目的基因随质粒被成功导入了受体细胞,但却没有检测到目的基因相对应的蛋白质,应考虑位于目的基因首端的
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【推荐1】下图是A基因的部分片段和载体的部分结构,科研人员欲将A基因的启动子连接在图中载体中,进而使载体上的荧光蛋白基因得到表达。图中标记了A基因部分片段和载体部分结构中的限制酶切位点及各种限制酶识别序列及切割位点,回答下列问题:
(1)启动子是______ 的部位。图中R、F表示扩增启动子所用的______ 。
(2)已知A基因的启动子两端没有限制酶识别序列,因此可在F和R的______ (填“3'”或“5'”)端分别连接______ 酶的识别序列,这两种酶的识别序列添加位点______ (填“能”或“不能”)交换。
(3)为完成科研人员的设想,除需使用F与R处添加的序列所对应的酶外,扩增启动子和构建基因表达载体的过程还需用到的酶有______ 。
(1)启动子是
(2)已知A基因的启动子两端没有限制酶识别序列,因此可在F和R的
(3)为完成科研人员的设想,除需使用F与R处添加的序列所对应的酶外,扩增启动子和构建基因表达载体的过程还需用到的酶有
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【推荐2】非洲猪瘟是由ASFV(一种双链DNA病毒)感染猪引起的烈性传染病。某研究小组将ASFV外壳蛋白基因导入猪体细胞中,利用核移植技术培育转基因克隆猪,从而得到自动产生ASFV抗体的个体,其过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中步骤①采用的技术手段是_________ ,进行步骤③时,受体C猪子宫对外来胚胎基本上_________ ,从而为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(2)B猪体细胞在培养瓶中培养时,除必须保证环境是无菌、无毒外,还必须定期更换培养液以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后,需要分瓶再继续培养,分瓶后的培养过程称为_________ 。
(3)由于目的基因不能直接导入受体细胞,因此需要构建_________ ,该过程采用双酶切法处理含目的基因的DNA片段和质粒,其优点是_________ 。
(4)利用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生ASFV抗体,使用的抗原物质最好是_________ 。该抗体也可以使用杂交瘤技术来制备,通常情况下,杂交瘤细胞是由骨髓瘤细胞和_________ 细胞融合获得的。
(1)图中步骤①采用的技术手段是
(2)B猪体细胞在培养瓶中培养时,除必须保证环境是无菌、无毒外,还必须定期更换培养液以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后,需要分瓶再继续培养,分瓶后的培养过程称为
(3)由于目的基因不能直接导入受体细胞,因此需要构建
(4)利用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生ASFV抗体,使用的抗原物质最好是
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【推荐3】由陈薇院士主导研制的缺陷型腺病毒重组新冠疫苗已在多个国家开展三期临床实验。请据此回答相关问题:
(1)新冠病毒是RNA病毒,陈薇院士团队提取新冠病毒的RNA后,可在_______ 酶的作用下,合成一段DNA分子。以新冠病毒的RNA为模板合成的DNA分子中含有合成新冠病毒表面棘突蛋白(简称为“S蛋白”)基因,可用特定的_______ 酶将该基因从DNA分子上切割下来。
(2)陈薇院士团队用切割“S蛋白”基因的酶切割缺陷型腺病毒(简称“腺病毒”)的DNA,以便获得_______ ,然后可用_______ 酶将“S蛋白”基因和用同种酶切割过的腺病毒DNA整合在一起形成一个重组DNA分子。将重组DNA分子与腺病毒蛋白质外壳重组形成重组病毒,重组病毒感染人体细胞后可使人体细胞合成S蛋白,重组病毒感染人体细胞的过程相当于基因工程的_______ 的过程。
(3)科学家采用了缺陷型腺病毒作为合成新冠病毒表面棘突蛋白的基因的载体,你认为科学家选它的理由有_______ 等(写出2点)。
(4)疫苗制备中选取复制缺陷型腺病毒作为载体可以防止_______ ,进而提高疫苗的安全性。
(5)研究发现,如果将S蛋白上的某个氨基酸改变为半胱氨酸,免疫效果更好,请写出此种技术的基本流程_______ 。
(1)新冠病毒是RNA病毒,陈薇院士团队提取新冠病毒的RNA后,可在
(2)陈薇院士团队用切割“S蛋白”基因的酶切割缺陷型腺病毒(简称“腺病毒”)的DNA,以便获得
(3)科学家采用了缺陷型腺病毒作为合成新冠病毒表面棘突蛋白的基因的载体,你认为科学家选它的理由有
(4)疫苗制备中选取复制缺陷型腺病毒作为载体可以防止
(5)研究发现,如果将S蛋白上的某个氨基酸改变为半胱氨酸,免疫效果更好,请写出此种技术的基本流程
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【推荐1】在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答:
(1)A过程需要的酶有:_______________________________________ 。
(2)将目的基因导入植物体细胞除了上述农杆菌转化法之外,还可用___________________ 法(任填一种);可用_________________________ 技术检测转基抗虫棉是否成功表达出Bt毒蛋白;除抗虫基因外,基因表达载体中还必须包含的部分是_________________________________ (至少写出两点)。
(3)B选择培养过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入_____________ 。
(4)由外植体培养为转基因植株的D、E过程分别为_______________ ,该过程的理论基础是___________________________ 。
(1)A过程需要的酶有:
(2)将目的基因导入植物体细胞除了上述农杆菌转化法之外,还可用
(3)B选择培养过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入
(4)由外植体培养为转基因植株的D、E过程分别为
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【推荐2】马铃薯块茎富含淀粉,而且其中的维生素是所有粮食中最全的。科学家通过基因工程技术,将抗PVX病毒的基因和抗PVY病毒的基因转入马铃薯叶片中,培育抗病毒马铃薯品种, 主要步骤如图所示。回答下列问题:
(1)在体外可通过______ 技术获得大量的抗PVX病毒的基因和抗PVY病毒的基因,该技术____ (填“需要”或“不需要”)解旋酶的参与,原因是____ 。
(2)进行②过程时,常用_______ (填离子名称)处理土壤农杆菌,使之转变为_____ 态细胞,然后在缓冲液中混合培养完成转化过程。③过程应优先选用马铃薯_____ (填“受伤的”或“完好的”)叶片与含重组质粒的农杆菌共培养,原因是______ 。
(3)个体水平上,可通过_____ 的方法检测转基因马铃薯是否具有抗病毒的特性。
(1)在体外可通过
(2)进行②过程时,常用
(3)个体水平上,可通过
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【推荐3】酵母菌是发酵工业的重要微生物,主要用于生产酒精。酒精不仅是化工和制药的重要原料,又可以作为清洁燃料,在环境保护上具有特别重要的意义。我国酒精生产主要使用淀粉为原料,但酒精酵母不具有淀粉水解酶的活性不能直接发酵淀粉,淀粉需先经过糖化等工序在淀粉酶的作用下被水解成葡萄糖后才能被利用。通过基因工程将黑曲霉的酸性α-淀粉酶基因转入酒精酵母中制成酒精酵母工程菌,以加快酒精发酵速度并提高淀粉原料的利用率和出酒率。
(1)酸性α-淀粉酶基因作为目的基因需要利用PCR技术快速扩增,PCR反应时需要提供目的基因模板、____ 。在常规PCR的每一轮扩增反应中,温度随时间的变化顺序是____ 。
A.94℃,60℃,72℃ B.60℃,94℃,72℃ C.94℃,72℃,60℃
(2)目的基因的载体—质粒pUC19,除具有复制原点、启动子、终止子,多个限制酶切割点外,还需具有____ (如G418抗性)便于重组质粒的筛选。
(3)培养酒精酵母使用的是YPD培养基(每升含酵母粉10g,蛋白胨20g,葡萄糖20g),为检测重组质粒是否成功进入酵母细胞,在YPD培养基中加入200μg/ml的G418制成____ (选填“选择”或“鉴别”)培养基。
(4)将待检测转基因酵母菌用无菌牙签点接在YNB平板上30℃培养3d后,用碘蒸汽熏染,观察____ 。
(5)取300μl成功的转基因酵母菌培养液上清液与300μl1%可溶性淀粉溶液混匀,60℃反应1h,100℃水浴煮沸10min灭活,用____ 同样操作作为对照。反应液中生成的葡萄糖用葡萄糖氧化酶试剂测定酶活性。
(6)将筛选出的酶活力高的三个转基因酵母菌株A、B、C在YPD平板上连续转移培养10次后,分别将原初菌株与转移5次和10次的菌株接种于YPD液体培养基,37℃振荡培养72h,测定上清液中的酸性α-淀粉酶活性,结果如下表。
上述数据表明,菌株____ 不适合作为大规模发酵的工程菌使用,原因是____ 。
(1)酸性α-淀粉酶基因作为目的基因需要利用PCR技术快速扩增,PCR反应时需要提供目的基因模板、
A.94℃,60℃,72℃ B.60℃,94℃,72℃ C.94℃,72℃,60℃
(2)目的基因的载体—质粒pUC19,除具有复制原点、启动子、终止子,多个限制酶切割点外,还需具有
(3)培养酒精酵母使用的是YPD培养基(每升含酵母粉10g,蛋白胨20g,葡萄糖20g),为检测重组质粒是否成功进入酵母细胞,在YPD培养基中加入200μg/ml的G418制成
(4)将待检测转基因酵母菌用无菌牙签点接在YNB平板上30℃培养3d后,用碘蒸汽熏染,观察
(5)取300μl成功的转基因酵母菌培养液上清液与300μl1%可溶性淀粉溶液混匀,60℃反应1h,100℃水浴煮沸10min灭活,用
(6)将筛选出的酶活力高的三个转基因酵母菌株A、B、C在YPD平板上连续转移培养10次后,分别将原初菌株与转移5次和10次的菌株接种于YPD液体培养基,37℃振荡培养72h,测定上清液中的酸性α-淀粉酶活性,结果如下表。
品种/转移次数 | 酸性α-淀粉酶活性(U/ml) |
菌种A | 1.157 |
菌种A/5次 | 0.908 |
菌种A/10次 | 1.099 |
菌种B | 0.919 |
菌种B/5次 | 1.103 |
菌种B/10次 | 0.806 |
菌种C | 1.478 |
菌种C/5次 | 0.695 |
菌种C/10次 | 0.453 |
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【推荐1】科学家培育转乳糖分解酶基因奶牛的过程如图所示。请回答下列问题:
(1)图中细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有_______ 。在进行细胞原代培养时会出现_______ 和细胞接触抑制现象。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的________ 。
(2)图中将乳糖分解酶基因导入胚胎呈纤维细胞中,最常用的方法是_______ 。
(3)图中的核移植操作需要将经过细胞培养获得的供体细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中,去掉卵母细胞细胞核的目的是保证克隆动物的核遗传物质全部来自_______ ,而所用的供体细胞一般都选用传代培养10代以内的细胞,原因是传代培养10代以内的细胞能保持正常的________ 。
(4)重组细胞2在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内会生出与图中的黑白花奶牛性状并不完全相同的犊牛,原因可能有___________ 。(至少答出两点)
(5)单克隆抗体的制备也需要构建重组细胞,该重组细胞是将________ 融合而成的。
(1)图中细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有
(2)图中将乳糖分解酶基因导入胚胎呈纤维细胞中,最常用的方法是
(3)图中的核移植操作需要将经过细胞培养获得的供体细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中,去掉卵母细胞细胞核的目的是保证克隆动物的核遗传物质全部来自
(4)重组细胞2在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内会生出与图中的黑白花奶牛性状并不完全相同的犊牛,原因可能有
(5)单克隆抗体的制备也需要构建重组细胞,该重组细胞是将
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【推荐2】如图是制备分泌抗X(H1N1流感病毒)抗体的过程,根据图解回答问题:
(1)给小鼠注射抗原的目的是_____________________________________________________ 。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有_______________________________ 的特性。
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了________ 和________ 的动物细胞工程技术手段。
(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是还含有________ 。
(5)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞分散开,以利于细胞融合,可用________ 处理离体组织细胞使之分散。
(6)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出________________ ,步骤⑤⑥的目的是筛选出__________________________ 。
(7)请根据以下信息,设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中筛选出杂交瘤细胞。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只有D途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加入聚乙二醇促融,获得杂种细胞。
方法:___________________ 。
原理:___________________ 。
(1)给小鼠注射抗原的目的是
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了
(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是还含有
(5)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞分散开,以利于细胞融合,可用
(6)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出
(7)请根据以下信息,设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中筛选出杂交瘤细胞。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只有D途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加入聚乙二醇促融,获得杂种细胞。
方法:
原理:
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【推荐3】成纤维细胞生长因子(FGF20)会在肺癌、胃癌及结肠癌细胞中过量表达,可作为潜在的肿瘤标志物。因此抗FCF20抗体可以用于癌症早期诊断筛查及预后评估。研究者设计如图流程制备抗FCF20单克隆抗体。回答下列问题:
(1)①过程可用_______ 酶处理剪碎后的小鼠脾脏,从小鼠脾脏中提取具有免疫能力的B淋巴细胞。体外培养骨髓瘤细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的,具体措施是_____________________________ (写出两点)。
(2)②过程应先用灭活病毒诱导细胞融合,后用特定的选择培养基进行筛选以得到杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是_____________________ 。④过程可将______________ 的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
(3)抗FCF20抗体可以用于癌症早期诊断筛查及预后评估,请说明理由:______________ 。
(1)①过程可用
(2)②过程应先用灭活病毒诱导细胞融合,后用特定的选择培养基进行筛选以得到杂交瘤细胞,杂交瘤细胞的特点是
(3)抗FCF20抗体可以用于癌症早期诊断筛查及预后评估,请说明理由:
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