1、限时集训(三十八)细胞工程(限时30分钟满分60分)非选择题(共60分)1(15分)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_时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的_。此时,瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是_。(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现_的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞,该种细胞的黏着性_,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不被染色,原因是_。
2、(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂到_期的细胞用显微镜进行观察。(5)在细胞培养过程中,通常在_条件下保存细胞。2(15分)动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题:(1)肝脏切成小薄片,这有利于肝脏细胞_。(2)气室中充入5% CO2气体的主要作用是_。(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长,但要注意选择抗生素的_,以保证抗生素对肝脏无害。 (4)有机物X有毒性,可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具,探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。材料用具:肝脏小块
3、,外周血淋巴细胞,淋巴细胞培养液,植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂);显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,滴管;吉姆萨染液(使染色体着色),有机物X溶液等。实验过程:在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞,取4等份,备用。利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置,按下表步骤操作(“”表示已完成的步骤)。甲乙丙丁步骤一:加入肝脏培养液步骤二:加入有机物X溶液步骤三:放置肝脏小块上表中还需进行的操作是_。培养一段时间后,取4组装置中的等量培养液,分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察_,并对比分析。若丙组淋巴细胞出现异常,而甲组的淋巴细胞正常,则说
4、明_。 3(15分)下图为单克隆抗体制备流程示意图。(1)单克隆抗体制备技术的基础是_。(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基中培养,目的是_。在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的_,以保证生命活动的正常进行。(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到710个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是_。(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是_。4(15分)下图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄马铃薯”植株的过程,请回答下列问题:(1)过程使用了_
5、酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,以保证植物细胞会发生_,以保护原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是_。(2)过程在化学药剂_的作用下会发生细胞融合;动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是_。(3)过程_属于脱分化,过程_属于再分化,细胞发生分化的根本原因是_。(4)过程的细胞工程技术是_,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是_。(5)植物体细胞杂交的研究在_方面,取得了巨大突破。答案限时集训(三十八)1解析:在动物细胞培养过程中,细胞会表现出接触抑制现象,此时是单层细胞。用胰蛋白酶可以使贴壁细胞从瓶壁上分离开来。随着细胞传代培养代数的增多,绝大
6、部分细胞分裂停止,进而出现衰老甚至死亡的现象,但极少数细胞可以连续增殖,有些细胞会因遗传物质改变而变成不死性细胞。由于活细胞的膜具选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,而死细胞的细胞膜丧失选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色。由于细胞分裂中期染色体形态固定、数目清晰,因此可作为显微镜观察染色体数目的最佳时期。冷冻或超低温、液氮下,细胞中酶的活性降低,细胞新陈代谢的速率降低,故适宜保存细胞。答案:(1)相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性,
7、大分子染料能够进入死细胞内而着色)(4)中(5)冷冻(或超低温、液氮)2解析:将肝脏切成小薄片,可使肝细胞直接接触培养液,有利于肝细胞吸收氧气和营养物质,排出代谢废物。向培养液中充入5% CO2,有利于维持培养液的pH。添加抗生素可抑制细菌生长,但不能用错、用多,否则会伤害甚至杀死肝细胞。答案:(1)吸收氧气和营养物质、排出代谢废物(2)维持培养液适宜的pH(3)种类和剂量(4)向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块染色体形态和数量肝脏小块对有机物X具有解毒作用3解析:(1)单克隆抗体利用了细胞融合和动物细胞培养的原理。(2)HAT是选择培养基,该培养基是为了将杂交瘤细胞筛选出来。(3)从HAT培养
8、基上筛选出的细胞稀释到710个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是将产生特定抗体的杂交瘤细胞筛选出来,使得到的抗体纯度更高。(4)单克隆抗体的合成、加工和分泌经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。答案:(1)动物细胞培养(2)筛选杂交瘤细胞种类和数量(浓度)(3)使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度)(4)核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜4解析:(1)过程使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物细胞,分解细胞壁并使植物细胞发生质壁分离,从而保护原生质体不被破坏。在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶。(2)过程是诱导原生质体融合,常用的化学促融剂是聚乙二醇,而动物细胞融合还可用灭活的病毒促进细胞融合。(3)过程为脱分化,过程为再分化,愈伤组织在细胞增殖过程中,由于基因选择性表达形成具有根、茎、叶等不同形态的植物体。(4)过程为植物组织培养过程。由于植物分生组织细胞分裂旺盛、全能性高,因此常作为组织培养的材料。(5)植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍,实现不同物种间的基因交流。答案:(1)纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶(2)聚乙二醇可以使用灭活的病毒(3)基因的选择性表达(4)植物组织培养全能性高,易培养形成愈伤组织(5)克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍