1、选修三现代生物科技专题第2讲克隆技术及生物技术的伦理问题1.下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是()A.培养基成分不同B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株解析动物细胞培养所采用的培养基成分中要有动物血清等，植物组织培养培养基成分中要有植物激素，二者成分不同；二者都需要在无菌条件下进行、都可进行传代培养、细胞均能够大量培养。答案A2. 某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养，下列叙述正确的是()A制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理B肝细胞培养过程中通
2、常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸C为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素D用血球计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长解析制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2维持培养液pH。为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素。答案D3. 无论是植物细胞，还是动物细胞，都可以利用一定的方法诱导融合，可用模型图表示细胞融合技术的一些过程，有关叙述错误的是()A若该过程表示植物原生质体的融合，则甲、乙细胞可用酶解法获取B若该过程表示体外受精，则甲、乙细胞都需要经过准备阶段C若该
3、过程表示制备单克隆抗体，则丙细胞是杂交瘤细胞D以上三个过程可以用同一种诱导剂诱导融合 解析若图示过程表示植物原生质体的融合，在形成甲、乙细胞之前需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，可用聚乙二醇(PEG)诱导细胞融合；若图示过程表示体外受精，则甲、乙细胞应代表精子与卵细胞，其中精子需要获能处理，卵细胞需要培养成熟，两者可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精；若图示过程表示单克隆抗体的制备，则丙细胞是B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞，可用聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒诱导细胞融合；可见，以上三个过程不能用同一种诱导剂诱导融合。答案D4.有关“治疗性克隆”的说法错误的是()A.其核心技术是胚胎干细
4、胞培养技术B.中国政府既反对生殖性克隆，也反对治疗性克隆C.解决了临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥问题D.胚胎干细胞可以克隆出不同组织细胞的根本原因是基因的选择性表达解析治疗性克隆是指从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗，其关键技术是胚胎干细胞的培养，目的是培养出能够用于医学治疗的供体器官，以解决供体器官不足和移植后免疫排斥问题。用胚胎干细胞能够培养出不同的组织器官，原因是基因进行选择性表达。中国政府反对生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。答案B5.下列有关哺乳动物卵细胞在生物技术中的应用正确的是(多选)()A.提取出来的卵细胞与精子相遇即可结合形成受精卵B.直接进行细胞培养可形成试管动物C
5、.去核后可作为核移植的受体细胞D.可以作为目的基因的受体细胞，但不能直接培育成转基因动物解析提取出来的卵细胞要发育到减数第二次分裂中期才能与获能的精子结合形成受精卵；卵细胞进行直接培养不能形成试管动物。答案CD6. 下列有关细胞培养的叙述正确的是()A动物细胞培养过程中要注意细胞分裂素和生长素的适宜比例B植物细胞培养过程中，首先要用胰蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞C动物细胞培养时，有的连续细胞系获得了不死性，但保留接触抑制现象，不致癌D用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物细胞原生质体失去了全能性解析本题考查细胞培养相关知识，动、植物细胞的培养有相似之处，但也有许多不同，如动物细胞培养过
6、程中由于出现接触抑制，故在培养过程中需要用胰蛋白酶处理使细胞分散获得单个细胞。植物细胞培养过程中出现的脱分化和再分化现象都需要细胞分裂素和生长素有适宜的配比，而且去除细胞壁的植物细胞原生质体并不会失去全能性，仍能获得新植株。有的连续细胞系获得了不死性，但保留接触抑制现象，不致癌。答案C7.下图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗的过程示意图。有关叙述正确的是(多选)()A.利用此过程获得的试管苗可能为杂合子B.过程中都会发生细胞的增殖和分化C.多倍体植株的培育不需要经过如图所示过程D.此过程依据的生物学原理是细胞的全能性解析植物的组织培养过程是无性繁殖的过程，如果离体的组织来自纯合子
7、，将来得到的试管苗是纯合子，如果离体的组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子；为脱分化，为再分化，脱分化过程没有细胞的分化；用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗培养就可获得多倍体植株，不需要组织培养过程；植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性。答案ACD8.以H1N1病毒核衣壳蛋白为抗原，采用细胞工程制备单克隆抗体，下列叙述正确的是(多选)()A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清为单克隆抗体B.体外培养单个浆细胞可以获得大量针对H1N1病毒的单克隆抗体C.将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞并不都是杂交瘤细胞D.利用该单克隆抗体与H1N1病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法
8、可以诊断该病毒感染体解析单克隆抗体是相应的杂交瘤细胞产生的，单个效应B细胞的培养不能获得单克隆抗体，用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，血清中的抗体不是单一抗体，还含有体内已存在的其他抗原的抗体；等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，可以形成三种杂交细胞，但只有效应B细胞和骨髓瘤细胞融合而成的细胞称为杂交瘤细胞。答案CD9.如图为种间植物细胞融合再生植物示意图，请据图回答问题。(1)步骤是使植物细胞形成阶段，其关键技术是。(2)步骤一般要用_。(3)为过程之后，两者最终融合为一体成为一个新的杂种细胞。(4)在形成再生植株的过程中，与组织培养相似的步骤是。(5)培养的杂种植株在形态上表现为，其根本原
9、因是_ _。(6)亲本A细胞与亲本B细胞两两融合后的细胞有种，具体为。解析植物细胞首先要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，然后用聚乙二醇诱导剂诱导融合，形成杂种细胞。A细胞和B细胞融合后形成AA、BB和AB三种融合细胞。答案(1)原生质体使用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁(2)聚乙二醇(PEG)等诱导剂诱导融合(3)原生质体融合(4)(5)杂种特性具有双亲的全部遗传物质(6)3AA、BB、AB10. 人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答： (1)制备单克隆抗体过程中要用到_和_
10、技术。(2)在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤所阻断，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的_成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_。培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、_、_。(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为_；在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行_、_以及移植后的检查等步骤；胚胎移植时可利用激素对受体进行_处理，使受体处于适合的生理状况；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生_反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)为了更多
11、地生产出人HCG，有人构思采用胚胎分割技术，把一个胚胎分割成很多份数，进而培育出大量相同的转基因牛。你认为这种方法可行吗？为什么？_， _。 解析(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。(2)利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的氨基嘌呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并分泌特异性抗体。培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态；在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行检
12、查、培养或保存，胚胎移植时要对受体进行同期发情；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)如果把一个胚胎分割成很多份数，移植的成功率也越低。答案(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)氨基嘌呤能无限增殖并分泌特异性抗体温度和pH气体环境(3)早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态检查培养或保存同期发情免疫排斥(4)不可行因为胚胎分割的份数越多，操作难度会越大，移植的成功率也越低11. 如图为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是
13、含有_(填写抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低、而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的_，并能大量制备。(2)图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有_，如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有_种类型。(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选的目的是筛选出_，筛选的目的是筛选出_。筛选时所用的培养基是特定的_培养基。(4)科学工作者正在研究的治疗癌症使用的“生物导弹”就是_。用“生物导弹”治疗癌症的方法优于化疗的原因是_。(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的_和_两大技术。 解析(1)结合题图可看出获得的免
14、疫抗血清实际上是Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点，还能大量制备。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性；仅考虑两个细胞的融合，可得到B细胞B细胞、瘤细胞瘤细胞及B细胞瘤细胞3种类型的融合细胞。(3)在单克隆抗体的制备过程中，第1次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第2次筛选的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择性培养基。(4)把单克隆抗体跟抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量，而且疗效高、
15、毒副作用小。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合(杂交瘤细胞的形成)与动物细胞培养技术。答案(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4特异性强、灵敏度高(2)流动性3(3)杂交瘤细胞能产生所需抗体的杂交瘤细胞选择性(4)单克隆抗体上连接抗癌药物可以原位杀死癌细胞，还不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小(5)动物细胞融合动物细胞培养12.某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题。(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一
16、段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量。(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是。(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用处理。(4)为了防止基因培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的。(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两
17、组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的或合成水平的差异，确定Y的药效。解析(1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞，细胞周期短。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养液中必须加入动物血清，血清中含有血清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等合成培养基中缺乏的物质。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养中进行，CO2的作用是调节培养液pH。(3)甲为肿瘤细胞，能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多，乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长，当铺满瓶壁时，生长停止。为得到更多的肝细胞，需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁，进行
18、传代培养。(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭细菌，抗生素对动物细胞没有影响。(5)设计一组加入抗癌药物的实验组，一组不加药物的对照组，通过检测药物影响X基因的表达过程，即转录形成mRNA、翻译形成蛋白质的量来检验药效。答案(1)多(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质维持培养液pH(3)停止多胰蛋白酶(4)抗生素(5)YmRNA蛋白质13.我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗，其有效成分是一种叫做乙肝表面抗原的蛋白质(S蛋白，对应的基因为S基因)，请回答下列问题。(1)在这项技术中，S基因属于_。(2)用处理S基因和运载体，并用使之结合，这里的DNA片段两两结合的产物有种，除了S基
19、因，构建好的表达载体还应具有等结构。(3)将表达载体导入到哺乳动物细胞，筛选得到工程细胞。使用合成培养基培养工程细胞时，通常需要加入 等天然成分。工程细胞在生长过程中有现象，需要定期使用酶处理，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品。(4)由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”，从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品。在这种技术中，构建表达载体时需要将S基因与等调控组件重组在一起，并将表达载体通过的方式，导入到哺乳动物的(填细胞名称)。(5)人的肠道具有独立的黏膜免疫系统，这使得口服疫苗成为可能，但有效的口
20、服疫苗必须要在到达肠道的过程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否则就会失效。如果要生产口服的乙肝疫苗，理想的受体是植物细胞，理由是。可食的转基因的植物疫苗的优点有(至少答出两点)：_ _。解析(1)S基因为目的基因。(2)用同一种限制酶切割S基因和运载体会使其产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时会出现目的基因运载体、目的基因目的基因、运载体运载体3种两两连接产物；重组DNA分子应含有目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构。(3)动物细胞培养液中需加入动物血清，动物细胞培养时，会出现贴壁生长和接触抑制现象，需要用胰蛋白酶定期处理。(4)为保证目的基因表达，需将目的基因和启动子、终止子调控组件重组在一起，常用显微注射法把重组DNA分子注射到动物受精卵中。(5)因植物细胞有细胞壁，可以使疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解；可食的转基因植物疫苗具备可以直接口服、使用简便、便于推广；运输方便、贮存简单等优点。答案(1)目的基因(2)同一种限制酶DNA连接酶3启动子、终止子、标记基因(3)动物血清贴壁生长和接触抑制胰蛋白(4)乳腺蛋白基因的启动子显微注射受精卵(5)植物细胞有细胞壁，可以使细胞中的疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解生产简单、成本低廉，容易大量生产制造；直接口服、使用简便，便于推广；运输方便，贮存简单(其他合理答案亦可)