2010专题二细胞工程(学生)

专题二：细胞工程典例精析【例1】（2009·浙江高考）用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是（C）A．都需用CO2培养箱B．都须用液体培养基C．都要在无菌条件下进行D．都可体现细胞的全能性【例2】（2009·上海）回答下列有关植物组织培养的问题。（1）用于植物组织培养的植物材料称为________。（2）组织培养中的细胞，从分化状态转变为未分化状态的过程称为________。（3）在再分化阶段所用的培养基中，含有植物激素X和植物激素Y，逐渐改变培养基中这两种植物激素的浓度比，未分化细胞群的变化情况如下图所示，据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的关系：1）当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时，______________________________；2）________________________________________________________；3）________________________________________________________；（4）若植物激素Y是生长素，在植物组织培养中其主要作用是______________________________；则植物激素X的名称是______________________。（5）生产上用试管苗保留植物的优良性状，其原因是_______________________________________________________________________。【答案】（1）外植体（2）去分化（脱分化）（3）1）未分化细胞群经分裂形成愈伤组织；2）当植物激素X与植物激素Y的浓度比大于1时，未分化细胞群分化形成芽；3）当植物激素X与植物激素Y的浓度比小于1时，未分化细胞群分化形成根。（4）促进细胞的生长（伸长）、分裂和分化细胞分裂素（5）组织培养形成试管苗的过程属于无性生殖，后代不发生性状分离。【例3】自然界中有一种含有叶绿体的原生动物—眼虫，这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活。某同学提出问题“动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗？”他尝试设计出下列具体的实验方案。结合实验方案回答：实验原理：根据眼虫的特点，动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。实验步骤如下：（1）①中选的植物材料细胞中，必须有的细胞器是；①到②要经历的过程是，（2）③过程所用的酶是和（3）④过程除了用电激之外，还可以用、等做诱导因素。（4）⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是、、、。（5）在整个实验过程中，要强调所用的器械的灭菌和实验人员的无菌操作，原因是。（6）在⑤⑥过程中，通常要添加血清，原因是。（7）如果让动植物杂交种批量培养生产，可以用技术。（8）动植物杂交种细胞是否有细胞壁？。理由是。【答案】⑴叶绿体脱分化；⑵纤维素酶和果胶酶；⑶病毒、聚乙二醇（振荡、离心、生物、化学因素等）；⑷无菌、无毒的环境，营养，温度，pH，气体环境；⑸各种杂菌可以在培养基上面迅速生长，培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡；⑹由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，通常加入血清、血浆等一些天然成分（或动物血清中具有使动物细胞正常生长分裂的一些物质）（答案合理即可）；⑺动物细胞培养；⑻无，因为胚胎在母体子宫中完成胚胎发育。巩固演练1．单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（A）①B淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞⑤杂交瘤细胞A．①②③④B．①③⑤C．②④D．②③2．下列关于细胞工程的叙述，错误．．的是（D）A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合B.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体D.某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同3．下图为植物细胞融合及组织培养过程示意图。下列说法不正确的是（C）A．植物体细胞杂交的最大优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍B．杂种细胞经过④和⑤过程可以培育成杂种植株，说明杂种细胞具有全能性C．尽管愈伤组织可以进行光合作用，但其培养基中仍需要糖类、氨基酸等有机营养D．若A的基因型为Rr，B的基因型为Yy，则最终形成的杂种植株的基因型为RrYy4．动物细胞融合的目的中最重要的是（B）A．克服远缘杂交不亲和性B．制备单克隆抗体C．培养新物种D．生产杂种细胞5．某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为错误的有几处（C）比较内容植物细胞工程动物细胞工程特殊处理酶解法去除细胞壁用胰蛋白酶处理后制成细胞悬浮液融合方法物理方法、化学方法、生物方法物理方法、化学方法典型应用人工种子、种间杂种植物单克隆抗体的制备培养基区别葡萄糖是离体组织赖以生长的成分动物血清不可缺少A．0处B．1处C．2处D．3处6．某小鼠的癌细胞具有氯霉素抗性，通过细胞核移植技术，将无氯霉素抗性的小鼠体细胞核取出，注入去核的小鼠癌细胞中，然后将这一重组细胞培养在含有氯霉素的培养基中，结果发现，该重组细胞不能分裂生长。这一实验可以说明：（B）A．该重组细胞具有氯霉素抗性B．氯霉素抗性属于细胞核遗传C．该重组细胞可称为细胞株D．核移植过程中核基因发生了突变7．科研人员将抗癌药物连接在单抗上制成“生物导弹”用于癌症治疗。“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是“杀伤性弹头”，分析下列有关描述，其中不正确的是（C）A．“瞄准装置”由识别肿瘤的单克隆抗体组成B．“弹头”由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成C．“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能D．“生物导弹”的制备应用了细胞工程8．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成为“复生”野驴的方法是（C）A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化，培育成新个体B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体C．取出野驴的体细胞的细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体9．玉米是一种主要的农作物，为了提高玉米的产量，科学家在玉米育种中和栽培中作了大量的研究。如图是关于玉米培养的过程，据图判断下列说法中错误的是（C）A．从繁殖原理上分析，A→D属于无性生殖。B．植株D和G中的染色体组数不同C．E→G不能体现细胞的全能性D．E→F过程中获得的植株一般没有直接的使用价值即应用于大田生产。10．小鼠体细胞含40条染色体，用小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，然后放入被35P标记的培养液中培养，当杂交瘤细胞进入有丝分裂后期时，其含有的被35P标记的染色体条数是（D）A．40B．80C．120D．16011．（2009·山东）人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疾苗生产和抗体制备的流程之一如下图：请回答：（1）过程①代表的是。（2）过程②构建A基因表达载体时，必须使用和两种工具酶。（3）过程③采用的实验技术是，获得的X是。（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行比较；或用图中的进行特异性结合检测。【答案】（1）逆转录（2）限制性核酸内切酶（限制酶、限制性内切酶）DNA连接酶（两空可以互换）（3）细胞融合杂交瘤细胞（4）A蛋白核酸（基因）序列抗A蛋白的单克隆抗体12．回答下列有关动物细胞培养的问题：（1）在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增增殖，这种现象称为细胞的。此时，瓶壁上形成单层细胞，这种单层培养法的出现，对细胞培养的发展起了很大的推动作用。（2）随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限，获得，朝着等同于癌细胞的方向发展，该种细胞由于细胞膜上减少，导致细胞间的黏着性。（3）在动物细胞体外培养过程中，一般要满足四个方面的条件：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH和气体环境，其中在培养液中添加，以防培养过程中的污染；由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在使用合成培养基时，通常需加入等天然成分；气体环境主要是提供细胞所需的O2和CO2，其中O2的作用是，CO2的作用是。（4）动物细胞培养可用于检测某种物质的毒性大小，若用被检测物质培养的细胞与对照组相比，发生变异的细胞数目所占的百分比大，则该物质的毒性大，判断的依据是。【答案】⑴接触抑制⑵不死性糖蛋白降低⑶抗生素血清、血浆提供细胞进行有氧呼吸维持培养液的pH⑷物质的毒性越大，越容易导致细胞发生变异13．（2009·福建理综）转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答：（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶，对进行切割。（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有，作为标记基因。（3）香蕉组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的。【答案】（1）PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、质粒（2）抗卡那霉素基因（3）全能性脱分化、再分化14．下图表示了人、鼠细胞融合过程。分别将带有绿色荧光能与人细胞膜上HLA抗原特异结合的抗体和带有红色荧光能与小鼠细胞膜上H-2抗原特异结合的抗体放入细胞培养液，对人、鼠细胞进行标记。请回答：（1）实验结果可以直接证明细胞膜上_________可以运动，融合的基本原理是___________。（2）融合时常常用到灭活的病毒作为诱导剂。从分子水平解释灭活的病毒作用的机理___________________________________________________________________________。(3）选取不同生物细胞进行融合是因为___________________________________________。要使实验现象明显，可以适当提高细胞培养液的____________。（4）细胞培养液中通常含有无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸和_____________等，融合中卵细胞方法Ⅰ：方法Ⅱ：公牛（A牛）精子激素处理良种奶牛（B牛）卵细胞细胞核良种奶牛（C牛）受精卵乳腺细胞无核卵去核重构卵胚胎（D牛）母牛子宫试管牛（F）克隆牛（E）可以形成________种融合细胞，融合细胞含有___________个染色体组。（5）培养人细胞与小鼠细胞的融合细胞发现，细胞会随机丢失来自人细胞的染色体，在仅含有人的1号染色体的融合细胞中，合成出人的尿苷单磷酸激酶。下列有关叙述中，不合理的是（）A．与人或小鼠细胞相比，融合细胞发生了遗传物质的改变B．研究方法中需要选择适当的培养基和细胞融合诱导技术C．在融合细胞中，人的1号染色体DNA与小鼠DNA发生了重组D．这种研究可能发现人的某一特定基因与特定染色体的关系【答案】（1）蛋白质分子细胞膜的流动性（2）病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝集，细胞膜上的蛋白质分子和脂类分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合（3）不同生物细胞表面抗原差异较大温度（4）动物血清34（5）C15．I．为加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法：请据图的信息回答：（1）试管牛与克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有（2）用来促进B牛多排卵的激素是分泌的促性腺激素，E牛的性别是（3）产生F牛的生殖方式属于。（4）要培养高产奶率的转