1、课后巩固提高1.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,你认为不正确的有( )植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养和植物体细胞杂交动物细胞培养和融合单克隆抗体等特殊处理酶解法除去细胞壁胃蛋白酶处理制备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 生物方法典型应用人工种子 杂种植物单克隆抗体的制备培养基区别所用糖为葡萄糖10所用糖为葡萄糖且动物血清不可缺少A. B.C. D.解析:此题是植物细胞工程和动物细胞工程的基础知识的综合植物细胞工程中原生质体的融合中不用生物方法,所用培养基含蔗糖,动物细胞工程中使细胞分开制成细胞悬浮液的方法是用胰蛋白酶
2、处理,故均错,答案选B答案:B2.(2010浙江理综)将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中,在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后,应出现的现象是( )解析:本题考查植物激素在植物组织培养中的作用,意在考查考生的理解能力和综合应用能力从植物组织培养过程分析,如果培养基中细胞分裂素和生长素的比例合适,愈伤组织就会分化出根和茎叶;细胞分裂素太多,只长茎叶不长根;生长素太多,只长根不长茎叶;而当生长素少,细胞分裂素也不多时,愈伤组织继续生长,不发生分化题中将无根的非洲菊幼苗放在适宜的温度和光照下培养,虽然培养基中不添加植物激素,但由于该幼苗生长旺盛能分泌大量的生长素,生长素从形态学上端向形态
3、学下端运输,作用于幼苗基部,从而使基部细胞分化出根,故B正确答案:B3.下列有关细胞和细胞工程的说法错误的是( )A.细胞衰老时细胞体积变小,细胞核体积增大,基因表达受阻,新陈代谢减慢B.细胞分化时,在形态结构和生理功能产生稳定性差异前,细胞内部就已发生了基因选择性表达C.动物细胞融合可以克服远源杂交不亲和障碍,扩大了用于杂交的亲本组合范围D.植物组织培养技术,可用于生产香料色素杀虫剂等,也可用于培育转基因植物解析:细胞分化是基因选择性表达的过程,由于所形成的蛋白质种类不同,导致了细胞的形态,结构和生理功能发生变化C项所述内容是针对植物育种工作而言,而对于动物来讲,还无法实现融合细胞的全能性,
4、所以C项错误答案:C4.植株甲是二倍体水稻,利用植株甲获得了植株乙,而后利用植株甲和乙又获得植株丙和丁培养过程如下图所示下列有关叙述正确的是( )A.用秋水仙素处理植株甲的雌蕊柱头可获得植株乙B.植株丙与植株丁的体细胞中染色体组的数目相同C.植株甲与植株乙正交和反交所得种子的胚乳的基因型不同D.获得植株丙和植株丁的过程都属于有性生殖解析:考查植物多倍体的培育有性生殖无性生殖的区别及植物有性杂交与细胞融合后染色体数的变化用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,从而获得多倍体植株,不能处理柱头;植株丙是通过有性杂交获得,其染色体数为3N,植株丁通过细胞融合后培养获得,其染色体数为6N;植株甲和植株乙的染色
5、体数不同,在正交和反交时,作为母本和父本的植物产生极核和精子的染色体数不同,那么受精极核发育成的胚乳的染色体数和基因型也不同;植株丙通过有性杂交形成,属于有性生殖,植株丁通过细胞融合后培养形成,属于无性生殖故选C答案:C5.植物组织培养依据的原理培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是( )细胞的全能性 离体植物器官组织或细胞 根芽 生长素和细胞分裂素 生长素和乙烯 愈伤组织 再分化 脱分化 植物体A.B.C.D.解析:植物组织培养过程为:离体植物器官组织或细胞愈伤组织根芽植物体在植物组织培养中,生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化,细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞分裂或从愈伤组织和器官上分化出不
6、定芽组织培养过程中,两者协同调控,当生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成;当生长素含量低于细胞分裂素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成答案:A6.在下列选项中,需要采用植物组织培养技术的是( )利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株 获取大量的脱毒苗 利用基因工程培育抗棉铃虫的植株 单倍体育种 无子西瓜的快速大量繁殖A. B.C. D.解析:培育多倍体利用的原理是秋水仙素抑制纺缍体的形成,导致染色体数目加倍,不需要采用植物组织培养;获取大量脱毒苗,快速大量繁殖无子西瓜必须采用植物组织培养;基因工程育种以及单倍体育种过程中,受体细胞及花药培养采用植物
7、组织培养答案:D7.在现代生物科技的应用中,不需要进行检测与筛选的是( )A.对植物的离体组织进行培养,大规模培育优良品种B.将老鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,制备单克隆抗体C.利用植物体细胞杂交技术培育“萝卜甘蓝”D.将抗虫基因导入植物细胞,培育具有抗虫特性的新植株解析:植物组织培养技术不需要进行检测和筛选,利用植物体细胞杂交技术培育“萝卜甘蓝”时,需筛选出杂种细胞;制备单克隆抗体至少两次筛选,用基因工程技术培育抗虫植株需进行检测答案:A8.下列关于细胞工程的有关叙述,不正确的是( )A.利用花药离体培养得到单倍体植株,从紫草的愈伤组织中提取紫草素,利用细胞工程培育“番茄马铃薯”杂种植株,
8、都利用了植物组织培养技术B.在进行组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生染色体变异或基因突变,而不可能发生基因重组C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法所用的技术手段所依据的原理均相同,都能形成杂种个体D.“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”,使不孕夫妇能得到自己的孩子;单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术解析:动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,前者诱导融合的方法除物理法和化学法外,还可以用灭活的病毒;所用技术手段后者需用酶解法除去细胞壁,还需用植物组织培养技术把杂种细胞培育成杂种个体;所依据的原理:前者是细胞膜的流动性,
9、后者是膜的流动性和植物细胞的全能性;结果是:前者只需形成杂种细胞,后者培育成杂种个体答案:C9.(2010江苏)(多选)明党参是我国珍稀药用植物,对其进行保护性开发利用的方法有( )A.设计细胞培养反应器,实现药用成分的工厂化生产B.大量培养愈伤组织,直接提取药用成分C.大规模栽培组织培养苗,获取药用成分D.利用组织培养获得胚状体,制成人工种子解析:本题考查植物细胞培养的实际应用,意在考查考生的理解能力对于珍稀植物的保护性开发利用,可借助植物组织培养技术植物组织培养可通过大量培养愈伤组织,并设计细胞反应器实现其药用成分的工厂化生产;也可通过培育试管苗或人工种子进行扩大培养,并从中提取药用成分答
10、案:ABCD10.据图回答下列问题:(1)过程是用_处理细胞的细胞壁,后经过程诱导原生质体融合,实际融合的过程中原生质体可能会形成_种细胞团(只考虑两个细胞融合的情况)是_的过程,与此过程密切相关的细胞器是_(2)在过程培养中,除了提供水分无机盐糖类维生素以及氨基酸外,还需要在培养基中加入_同时,在培养过程中,除必要的温度光照和氧气等外界条件外,成功的另一个关键是操作过程中必须保证_(3)若番茄细胞内含A条染色体,马铃薯细胞内含B条染色体,将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功),得到的后代应含_条染色体,还必须用_来处理幼苗,才能得到可育的番茄马铃薯植株,此时体细胞中含有_条染色体(
11、4)若番茄是二倍体,马铃薯是四倍体,则杂种植株为_倍体解析:(1)图示表示植物体细胞杂交过程,图中表示利用纤维素酶果胶酶去除细胞壁获得原生质体的过程;原生质体融合后可能形成三种细胞,即两个番茄原生质体融合两个马铃薯原生质体融合一个番茄原生质体与一个马铃薯原生质体融合;图中是杂种细胞细胞壁再生的过程,与该过程密切相关的细胞器是高尔基体,因高尔基体与植物细胞壁形成有关(2)组织培养过程中所利用的培养基是固体或半固体的,必须含有一定的营养物质植物激素和一定的外界条件,外植体才能脱分化进行再分化形成试管苗(3)番茄产生的生殖细胞中含有A/2条染色体,马铃薯产生的生殖细胞中含有B/2条染色体,利用杂交育
12、种获得的后代体细胞中所含有的遗传物质各包含两亲本的一半,即,此植株是高度不育的,必须利用秋水仙素处理使其染色体数目加倍,即细胞中染色体数目为A+B条,植株可育(4)番茄细胞含2个染色体组,马铃薯细胞含4个染色体组,则杂种植物含6个染色体组,为异源六倍体答案:(1)纤维素酶和果胶酶 3 细胞壁再生 高尔基体(2)植物激素 无菌 (3) 秋水仙素 A+B (4)六11.据英国著名医学杂志柳叶刀网站2006年4月4日公布的研究报告称,美国科学家已经在实验室中成功培育出膀胱,并顺利移植到7名患者体内由于用于移植的膀胱是由接受移植者体内细胞培育产生所以移植后的膀胱不会在患者体内发生排斥反应该培育过程是:
13、从患者的膀胱上取下普通邮票一半大小的活细胞样本(膀胱从外到内是由三层构成,即肌肉胶原质和膀胱上皮)研究人员将活细胞样本中胶原质剥下,将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养皿中培养,约一周后将这些细胞放在一些海绵形状的可生物降解的由胶原质制成的“支架”上继续培养,再过7周左右,原先的数万个细胞已经繁殖到15亿个左右,布满“支架”,膀胱上皮在内,肌肉在外 医生将“新膀胱”移植到患者膀胱的上面这样新器官会继续生长并与老器官“重组”取代老器官中丧失功能的部分培育过程如图所示:根据以上资料回答下列问题:(1)a过程应用的细胞工程技术是_,其培养基与植物组织培养的培养基的_是不同的;这种在培养基中的培
14、养称为_(填“原代”或“传代”)培养(2)b过程由数万个细胞繁殖到15亿个细胞是_的结果,这一过程中细胞分别形成肌肉和膀胱上皮要经过_(3)新器官与老器官的“重组”是否是基因重组? _,为什么?_(4)用接受移植者的体内细胞培育出“新膀胱”不会发生排斥反应,请举一与之相似的实例:_答案:(1)动物细胞培养 成分(或形态) 原代(2)细胞分裂(或有丝分裂) 细胞分化(3)不是 新器官与老器官来自同一个人,遗传物质相同,没有发生基因重组(或基因重组发生在减数分裂过程中或其他合理答案也可给分)(4)如用取自烧伤病人皮肤的健康细胞进行培养,获得大量自身的皮肤细胞,移植后也不会发生排斥反应现象12.(1
15、)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请根据图回答下列问题:请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来_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(2)金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病,降低观赏价值科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种请据图回答:获取b并将b连接到a上形成c,常用到的酶有_通过植物组织培养技术可快速大量培养该抗病新品种,请简述此技术的基本流程_解析:单克隆抗体制备过程中,用特定抗原注射小
16、鼠,获得浆细胞(效应B细胞),提取骨髓瘤细胞将两者融合,得到杂交瘤细胞,筛选出抗体检验呈阳性的杂交瘤细胞,然后在体内体外培养,得到大量单克隆抗体金茶花培育过程中,b为目的基因,a为运载体,c为基因表达载体,构建基因表达载体时,用同一种限制酶切割ab,然后用DNA连接酶连接基因表达载体导入受体细胞后,受体细胞经组织培养即可得到抗枯萎病的金茶花答案:(1)在体外大量繁殖 产生特异性抗体 动物细胞融合 动物细胞培养(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶 获得抗病基因的茶花细胞脱分化愈伤组织再分化得到转基因金茶花13.(2010全国理综)请回答:(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴该技术可以保持
17、品种的_,繁殖种苗的速度_离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部_(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免_的污染(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_,而与_配比适宜时可促进芽的增殖若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是_(脱落酸2,4-D)(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是_,单株鲜重的变化趋势是_据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合
18、作用产生的有机物的量_(能不能)满足自身最佳生长的需要(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应_(降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力解析:本题结合光合作用和植物激素的调节等内容综合考查植物细胞工程技术,意在考查考生对所学知识融会贯通灵活应用的能力(1)植物组织培养中的微型繁殖技术属于无性生殖,具有可以保持亲代的遗传特性繁殖速度快等特点离体的叶肉细胞具有全能性,是因为其含有控制该植物生长发育所需的全部遗传信息(2)植物组织培养过程中要保持无菌条件,以避免微生物的污染(3)生长素能促进生根;植物组织培养中当细胞分裂素浓度大于生长素浓度时可诱导芽的分化若要抑制试管苗的生长,可使用高浓度的生长素或生长素类似物如2,4-D(4)分析图示可知,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用逐渐减弱,而单株鲜重则是先增加后减少;因蔗糖浓度为0时,虽然光合作用强度较大,但单株鲜重比较低,此时试管苗光合作用产生的有机物量不能满足自身最佳生长的需要,蔗糖浓度为1%左右时才能满足该植物试管苗最佳生长的需要(5)随着蔗糖浓度的增加,光合作用强度逐渐减小,故要提高光合作用能力,则应适当降低培养基中的蔗糖浓度答案:(1)遗传特性 快 遗传信息 (2)微生物(3)生根 细胞分裂素 2,4-D (4)逐渐减小 先增加后下降 不能 (5)降低
