1、第37讲细胞工程测控导航表知识点题号1.植物细胞工程1,2,3,4,92.动物细胞工程5,6,7,11,123.细胞工程综合8,10,13一、选择题1.(2018陕西宝鸡一检)如图是利用三倍体香蕉的茎尖培养脱毒香蕉植株的过程示意图,下列叙述正确的是(D)A.过程中发生了有丝分裂和减数分裂B.阶段需要生长素而阶段仅需要细胞分裂素C.阶段细胞增殖能力强,细胞分化速度快D.X阶段的细胞高度液泡化,排列疏松而无规则解析:在植物组织培养过程中涉及有丝分裂,没有减数分裂;在植物组织培养过程中,培养基中需要添加生长素和细胞分裂素;阶段仅有细胞增殖;X阶段是形成愈伤组织的阶段,细胞高度液泡化,排列疏松而无规则
2、。2.下列技术或方法与原理相符的是(D)A.人参细胞培养和杂交瘤细胞的培养细胞全能性B.植物组织培养和制备单克隆抗体细胞增殖C.用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞壁酶的高效性D.原生质体融合和动物细胞融合细胞膜的流动性解析:人参细胞培养和杂交瘤细胞培养的原理是细胞增殖;植物组织培养的原理是细胞的全能性,制备单克隆抗体的原理是每个B淋巴细胞只能产生一种特异性抗体;用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞壁的原理是酶的专一性;原生质体融合和动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。3.如图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程,据图分析错误的是(B)A.过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理B.
3、过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变C.过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能D.过程需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理解析:紫外线照射可诱导原生质体发生突变,但突变是不定向的。4.以下为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,所含有的染色体组分别是AA和BB。据图分析正确的是(B)A.图中过程通常用胰蛋白酶处理,目的是获得原生质体B.过程常使用聚乙二醇作为诱导剂C.经过和过程形成的c细胞的染色体组成一定为AABBD.该技术流程的目的是获得杂种细胞,优点是克服远缘杂交不亲和的障碍解析:图中过程通常用纤维素酶和果胶酶处理,目的是获得原生质体;过程表示诱导原生质体融合
4、,常使用聚乙二醇作为诱导剂;经过和过程形成的c细胞的染色体组不一定为AABB,也有可能为AAAA或BBBB;该技术流程的目的是获得杂种植物,优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。5.下列有关动物细胞培养条件的叙述中,错误的是(A)A.为保证培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,需加入一定的维生素B.动物细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中培养,CO2的作用是维持培养液的pHC.培养液中有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等D.细胞体外培养的适宜温度一般与动物的体温接近解析:为保证培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,需加入一定的抗生素;动物细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中培养,CO2的作用是维持培
5、养液的pH;动物细胞培养液中有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等;细胞体外培养的适宜温度一般与动物的体温接近。6.(2016江苏卷)下列有关细胞工程的叙述,正确的是(D)A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体D.核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体解析:植物细胞必须去除细胞壁得到原生质体后才能诱导其融合;原生质体不能直接用来制备人工种子;骨髓瘤细胞与经免疫处理得到的浆细胞融合形成的具有能产生特定抗体的杂交瘤细胞才能产生单克隆抗体。7.(2018江苏盐城三模)某研究者利用细胞工程制备
6、抗A的单克隆抗体。先用抗原(A)分别免疫3只同种小白兔(X、Y和Z),每只小白兔免疫5次,每次免疫一周后测定各小白兔血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),制备B淋巴细胞时,免疫小白兔的血清抗体效价需达到16 000以上,结果如图所示。下列有关叙述错误的是(C)A.将抗原A注入小白兔体内的目的是获得已免疫的B淋巴细胞B.最适合用于制备B淋巴细胞的是第五次免疫后的Y小白兔C.骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合必需使用灭活的病毒进行促融D.融合细胞需经两次筛选才可获得只分泌抗A抗体的杂交瘤细胞解析:制备抗A的单克隆抗体,必须先获得能产生抗A的B淋巴细胞,则需要将抗原A注入小白兔体内从而
7、获得已免疫的B淋巴细胞;由于第五次免疫后Y小白兔的血清抗体的效价最高,因此最适合用于制备B淋巴细胞;骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合可以采用物理法(离心、电激)、化学法(聚乙二醇)或灭活的病毒进行促融;融合细胞需经两次筛选才可获得只分泌抗A抗体的杂交瘤细胞,第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基),第二次是进一步筛选出能产生抗A抗体的杂交瘤细胞。8.(2018山东烟台月考)细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择合理的是(B)A.选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞B.选择早期胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率C.选择植物的愈伤组织进行诱变处理一定能获得优
8、质的突变体D.选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得抗毒苗解析:高度分化的动物体细胞已经没有分裂能力,所以不能增殖获得大量细胞;早期胚胎细胞具有全能性,所以选择早期胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率;突变是不定向的,选择植物的愈伤组织进行诱变处理可能获得优质的突变体;植物的茎尖分裂快,病毒极少,甚至没有,所以选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗。二、非选择题9.草莓是人们经常食用的一种水果,有较高的营养价值。草莓是无性繁殖的作物,长期种植会使病毒积累在体内,产量降低,品质下降。如图是利用植物组织培养技术培育草莓脱毒苗的过程,请据图回答:外植体愈伤组织胚状体脱毒苗草莓
9、植株(1)外植体能够形成幼苗所依据的原理是。培育脱毒苗时,一般选取 作为外植体,其依据是 。(2)是脱分化过程,细胞脱分化是指已经分化的细胞经过诱导后,失去其而转化为未分化细胞的过程。是过程。(3)研究表明,多倍体草莓产量高于二倍体,利用植物组织培养技术获得多倍体草莓的方法有两种:一是使用(药剂)诱导草莓的愈伤组织,再经过培养获得多倍体植株;二是利用(药剂)诱导草莓体细胞融合形成杂种细胞后,再经组织培养获得多倍体植株,这种育种技术称为技术。解析:(1)将外植体培育成植物的原理是植物细胞的全能性,由于茎尖病毒极少,甚至没有病毒,因此一般选用茎尖的细胞作为外植体。(2)脱分化是指已经分化的细胞经过
10、诱导后,失去其特定的结构和功能而转化为未分化细胞的过程。过程是再分化过程。(3)在多倍体培育过程中,用一定浓度的秋水仙素处理是常用的方法;在促进植物细胞融合的过程中,常用的药剂是PEG(聚乙二醇)。通过细胞融合获得多倍体的过程应用了植物体细胞杂交技术。答案:(1)植物细胞的全能性茎尖(芽尖或根尖)病毒极少,甚至没有病毒(2)特定的结构和功能再分化(3)秋水仙素PEG(聚乙二醇)植物体细胞杂交10.科学家利用烟草(2N=48)的小孢子四分体(染色体组成和配子相同)原生质体和烟草体细胞原生质体融合,成功地获得了三倍体杂种植株,为三倍体植株培养提供了新途径。请回答下列问题:(1)通过植物体细胞杂交技
11、术能够成功获得三倍体烟草植株,从细胞的角度分析,所依赖的生物学原理是 。(2)在小孢子四分体原生质体和体细胞原生质体融合(仅考虑两个细胞的融合)后,形成的细胞类型有种。小孢子四分体原生质体无分裂能力,为了成功筛选杂种细胞,可将卡那霉素基因导入(填“小孢子四分体”或“体细胞”)的原生质体中,并在培养基中加入卡那霉素。(3)筛选得到的烟草杂种细胞中含有条染色体,三倍体植株高度不育,但可产生无子果实,后代变异幅度较小。三倍体植株高度不育的原因是 ,后代变异幅度小的原因是 。解析:(1)体细胞杂交包括植物细胞融合和植物组织培养两个过程,其中体细胞杂交体现了细胞膜的流动性,植物组织培养体现了细胞的全能性
12、。(2)若仅考虑细胞两两相融,会出现小孢子四分体原生质体间的融合、体细胞原生质体间的融合以及小孢子原生质体和体细胞原生质体融合三种情况。可将卡那霉素基因导入小孢子四分体的原生质体中,这样小孢子四分体原生质体相融的细胞不能繁殖,体细胞原生质体间融合的细胞不能在卡那霉素培养基上生存,只有小孢子四分体原生质体与体细胞原生质体融合的细胞既能抗卡那霉素,又能生长。(3)由于小孢子四分体细胞中含有一个染色体组,因此融合细胞中含有三个染色体组,由于2N=48,因此3N=72,即杂种细胞含72条染色体;三倍体减数分裂过程会出现联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞,因此是不育的,只能通过无性生殖保持亲代的优良性状。
13、答案:(1)细胞膜的流动性和植物细胞的全能性(2)3小孢子四分体(3)72减数分裂过程中联会紊乱,不能产生正常的配子三倍体只能通过无性繁殖产生后代11.回答下列关于现代生物科技的问题:(1)动物细胞培养时为了将组织分散成单个细胞,常用处理剪碎的组织块,并用培养液将细胞稀释制成 。(2)动物细胞培养时需要通入5%的CO2,其目的是 ,为了防止杂菌污染,通常要在培养液中添加。(3)动物细胞核移植时普遍使用的去核方法是;常选用处于(时期)的卵母细胞作为受体细胞,主要是因为卵细胞大,易操作,含有促进表达的相关物质。解析:(1)组织细胞间的成分主要为蛋白质,因此用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织分散成单个细胞
14、,并用培养液将分离的细胞稀释成细胞悬液。(2)动物细胞培养过程中通入5%CO2的目的是维持培养液的pH。抗生素具有杀菌作用,添加在培养液中可防止杂菌感染。(3)在进行核移植时,可采用显微操作去核法得到去核的卵细胞,通常选用减数第二次分裂中期的卵细胞作为受体,由于卵细胞质中含有促进细胞全能性表达的相关物质,采用一定的方法可使其发育成完整的个体。答案:(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)细胞悬液(2)维持培养液的pH抗生素(3)显微操作去核法M中期(减数第二次分裂中期)12.(2018四川绵阳诊断)动物细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。现在已经广泛应用于多种研究工作中,特别是新发
15、展起来的杂交瘤技术,为制备单克隆抗体开辟了新途径。研究表明DNA合成有两条途径:“S途径”和“D途径”,淋巴细胞(B淋巴细胞)有“S途径”和“D途径”;骨髓瘤细胞只有“D途径”;HAT培养液中氨基喋呤可以阻断DNA合成的“D途径”。下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。回答下列问题:(1)、技术是制备单克隆抗体的基础。(2)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性是 。(3)杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的 的特点,又具备淋巴细胞的的特点。(4)图示用HAT培养液筛选出杂交瘤细胞的过程中,融合的淋巴细胞(B淋巴细胞)在HAT培养液中不生长的原因是,融合的骨髓瘤细胞在HAT培养液中不生长的原因是
16、。解析:(1)制备单克隆抗体需要将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合并培养杂交瘤细胞。(2)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优点是特异性强、灵敏度高,并可大量制备。(3)选出的杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞在体外大量增殖(无限增殖)的特点,又具备淋巴细胞分泌特异性抗体的特点。(4)由题干可知,HAT培养液中氨基喋呤可以阻断DNA合成的“D途径”,融合的淋巴细胞(B淋巴细胞)DNA合成具有“S途径”和“D途径”,虽然“D途径”被HAT培养液中氨基喋呤阻断,还有“S途径”存在,但因缺乏在体外培养液中增殖的能力,所以不能生长。对于骨髓瘤细胞自身融合的细胞而言,只有“D途径”而没有“S途径”,而“D途径
17、”DNA合成又被HAT培养液中氨基喋呤阻断,所以在HAT培养液中不生长,故用HAT培养液可筛选出杂交瘤细胞。答案:(1)动物细胞融合动物细胞培养(2)特异性强、灵敏度高,可大量制备(3)在体外大量增殖(无限增殖)分泌特异性抗体(4)缺乏在体外培养液中增殖的能力其DNA合成途径被氨基喋呤阻断而不能进行DNA复制13.(2017全国卷)编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成,编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图1所示。回答下列问题:(1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA),则
18、所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因是 。(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等,还加入了序列甲作为,加入了作为合成DNA的原料。(3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用,某同学做了如下实验:将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组,其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定期检测T淋巴细胞浓度,结果如图2。由图2 可知:当细胞浓度达到a时,添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,此时若要使T淋巴细胞继续增殖,可采用的方法是。细胞培养
19、过程中,培养箱中通常要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是 。仅根据图1、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。解析:(1)翻译时mRNA首端需有起始密码子,由题意可知编码蛋白乙的DNA序列,转录出的mRNA,无起始密码子,故无法翻译出蛋白乙。(2)要利用PCR技术获取DNA片段B或D,应以序列甲、乙、丙中的一个为模板,合成DNA的原料是dCTP、dATP、dGTP、dTTP(即dNTP)。(3)当细胞浓度达到a时,培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,表明发生了接触抑制,因此若要使T淋巴细胞继续增殖,应分瓶后进行传代培养。动物细胞培养液中要维持一定的CO2浓度以维持培养液的pH;由图2可知,甲、乙都能有效刺激T淋巴细胞增殖,而丙不能,据图1可判断是因为丙中缺少片段C。答案:(1)编码乙的DNA序列起始端无ATG,转录出的mRNA无起始密码子(2)模板dNTP(3)进行细胞传代培养维持培养液的pHC
