1、第42讲细胞工程1下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是()不同种植物叶肉细胞融合时,应先去掉细胞膜叶肉细胞脱分化后,可形成无定形状态的薄壁细胞叶肉细胞经过再分化过程,可形成愈伤组织叶肉细胞离体培养时,可以表现出细胞全能性A BC D2下列有关植物体细胞杂交的叙述,不正确的()A用酶解法去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体B诱导两种植物的原生质体融合,进而形成杂种细胞C植物体细胞杂交技术的最终目的是获得杂种细胞D植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍3下列关于单克隆抗体制备过程的叙述,正确的是()A制备过程中不需要动物细胞培养技术B杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点C经选择培养
2、基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产D单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂42013濉溪月考下列四个选项中没有采用植物组织培养技术的是()A采用花药离体培养得到单倍体植株B用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株C人工种子的培育过程D运用细胞工程培育“番茄马铃薯”杂种植株5在生物工程中一般都要用到酶,下列酶中属于动物细胞工程最常用的工具酶的是()A限制酶 BDNA连接酶C果胶酶 D胰蛋白酶6某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动物、植物细胞工程的有关内容,你认为错误的是()比较内容植物细胞工程动物细胞工程 A理论基础细胞的全能性细胞增殖 B融合方法物理方法、化学方法、生物方
3、法化学方法、生物方法 C典型应用人工种子、种间杂种植物单克隆抗体的制备 D培养基区别蔗糖是离体组织赖以生长的成分动物血清不可缺少 7植物组织培养是克隆植物的一种方法,过程如图K421所示,回答相应的问题:图K421(1)为了获得脱毒植株,外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织,原因是_。(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外,还需要添加植物激素,其目的是诱导外植体_。(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物如:紫杉醇,可将_放入液体培养基中,经机械作用分散成单个细胞,制备成细胞悬浮液,再经过_即可获得大量细胞。(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件,否则在光学显微镜下可能观察到发生
4、_异常,进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取,还广泛用于_、_、_等育种过程中。82012太原模拟 如图K422所示为培育农作物新品种的过程示意图。请回答:图K422(1)图示育种过程涉及的生物工程技术有_、_、_等。(2)图中分别表示一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒载体的_、_和_。(3)图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条,具体通过哪条途径主要取决于培养基中的_的种类及其浓度配比。(4)若仅用二倍体植物甲的未成熟花粉培养完整植株,称为_植株,说明未成熟花粉具有_;这些植株只有通过_才能结实。(5)若
5、要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素,则_条件是不需要的。A消毒灭菌 B充足光照C适宜温度 D适宜养料和激素(6)用植物组织培养制作的人工种子,可解决有些作物品种的_等问题(至少答出两点)。(7)图示育种方法与传统杂交育种相比,主要优点是_。9人CD20单克隆抗体是治疗一些恶性肿瘤的特效药物,目前主要是通过培养哺乳动物细胞的方式生产。我国科学家已经培育出世界上第一头转入了CD20抗体基因的转基因牛,可以从它产的牛奶中直接提取CD20抗体。这项技术成熟后,有望使这一特效药的生产成本降至现在的1/10。请回答:(1)单克隆抗体的制备需先将_和_融合,这一过程的诱导方法与植物体细胞杂交不同的是_。
6、(2)动物细胞培养需要在含_混合气体的培养箱中进行,培养液中通常需加入_等一些天然成分。(3)转基因技术的核心是_。该过程用到的工具酶有_和_。10回答下列与动物细胞培养有关的问题:(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,
7、对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是_。(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。因为在这种条件下,细胞中_的活性降低,细胞_的速率降低。(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮肤组织当做_进行攻击。112012沈阳二模 科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如图K423所示),请结合图示回答下列问题:图K423(1)在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞
8、进行分散处理,形成单个细胞,这个过程中需要利用_酶处理。(2)形成重组细胞时应选用_期的卵母细胞,去掉其细胞核的原因是_。(3)如果重组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培养时,会表现出_和_等特点。(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100 %的复制,其主要原因是_、_。(5)上图中所示的生物技术整体被称为_。其包括的具体生物技术有_、_等。转基因奶牛的克隆成功,说明了动物_具有全能性。12科学家从某些能无限增殖的细胞质中分离出无限增殖的调控基因(prG),该基因能激发许多动物细胞分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。请回答以下问题。(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体,促进动物细胞
9、融合常用的诱导因素是_。(2)利用细胞融合技术制备单克隆抗体时有两次筛选,第一次筛选的目的是_,第二次筛选的目的是_。(3)有人提出,可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,其思路如图K424所示。请回答:图K424酶A是指_,酶B是指_。对已导入重组质粒的进行“检测”的目的是_;题目中所指的细胞是_,所指的细胞具有的特点是_。(4)也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体,试用相关的图示及文字表示该过程:图K4251B解析 应先去掉细胞壁;脱分化形成愈伤组织,故错。2C解析 植物体细胞杂交技术包含植物细胞融合与植物组织培养两个过程,其目的是获得杂交植株。3D解析 单
10、克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合,经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经单一抗体检测后,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得单克隆抗体,杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。4B解析 植物组织培养是将离体的植物组织或细胞进行培养得到一个完成植株的方法,B项中萌发的种子或幼苗是一个新的个体,没有采用植物组织培养技术。5D解析 基因工程用到的是限制酶和DNA连接酶;植物体细胞杂交技术用到的是纤维素酶和果胶酶;动物细胞工程用到的是胰蛋白酶,它的作用是使动物组织中的细胞相互分散成为单个的细胞,便于在液体培养基中培养。6B解析 解题关键掌握两种细胞融合原理、诱导融合方法、培养基、目的、应
11、用等方面的区别。植物细胞工程中常用的融合方法有物理方法、化学方法;动物细胞工程常用的融合方法有物理方法、化学方法、生物方法(灭活的病毒)。7(1)这些部位病毒极少(2)脱分化和再分化(3)愈伤组织细胞分裂(4)染色体结构与数目(5)植物体细胞杂交育种基因工程育种单倍体育种解析 (1)植物的花芽、叶芽等处的分生组织病毒极少,常被用于获得脱毒植株。(2)植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。(3)植物组织培养过程中,要获得细胞产物,只需要把外植体培养到愈伤组织阶段即可。(4)光学显微镜下可能观察到的变异类型是染色体变异。(5)植物组织培养技术广泛应用于花卉
12、、果树的快速繁殖以及脱毒植株的获取和植物体细胞杂交育种、基因工程育种、单倍体育种等育种过程。8(1)植物体细胞杂交技术基因工程植物组织培养(2)启动子终止子标记基因(3)植物激素(4)单倍体全能性染色体数目加倍(5)B(6)多年不结种子、果实,杂种优势衰退,生产种子受到季节、气候和地域的影响,生产种子占用大量土地(答出两点即可)(7)可以克服不同种生物远缘杂交不亲和的障碍解析 (1)根据图示中新细胞获得的两个途径可以看出,涉及的技术有植物体细胞杂交技术和基因工程。从新细胞形成愈伤组织再到形成新品种,可以看出涉及植物组织培养。(2)根据表达载体构建需有四个组成部分,可以看出位于外源基因的两端,应
13、为启动子和终止子,为标记基因。(3)愈伤组织再分化形成新植株的途径,受到植物激素的调控。可以改变植物激素的种类及浓度来进行调控。(4)花粉是减数分裂形成的,是正常体细胞染色体数目的一半,经培养获得的植株为单倍体植株。这也属于植物组织培养过程,遵循的原理是植物细胞的全能性。但是正常二倍体所产生的单倍体植株高度不育,因为体细胞内的染色体成单存在,只有通过染色体数目加倍,恢复成正常的二倍体才能正常结实。(5)培养紫草的愈伤组织提取紫草素,不需要光照。(6)人工种子相比传统的种子,可解决一些问题,如:多年不结种子、果实,杂种优势衰退,生产种子受到季节、气候和地域的影响,生产种子占用大量土地等。(7)传
14、统的杂交育种在同种生物之间进行,两个物种之间存在生殖隔离。图示的两种育种方法可以避免上述问题,可以克服生物远缘杂交不亲和的障碍。9(1)经过免疫的B淋巴细胞骨髓瘤细胞可用灭活病毒诱导(2)95%空气加5%CO2血清、血浆(3)基因表达载体的构建限制性核酸内切酶(限制酶)DNA连接酶解析 单克隆抗体是通过细胞融合技术制备的。此项技术需先获得浆(效应B)细胞,并使之与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞,此过程可用灭活的病毒诱导。在培养时需提供气体环境,其中含5%CO2,是为了维持培养液的pH。转基因技术的核心是第二步基因表达载体的构建。10(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
15、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,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)酶新陈代谢(6)抗原解析 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
16、中期染色体形态固定、数目清晰,因此最好选用细胞分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。在冷冻(或超低温、液氮)条件下,细胞中酶的活性降低,细胞新陈代谢的速率降低,因此通常在此条件下保存细胞。机体把移植的皮肤组织当作抗原攻击,会发生排斥现象。11(1)胰蛋白(或胶原蛋白)(2)减中使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(或避免卵细胞中的遗传物质对后代造成干扰,其他合理答案也可)(3)细胞贴壁接触抑制(两空顺序可以颠倒)(4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制,生物的性状还受环境因素的影响(两空顺序可以颠倒,其他合理答案可酌情给分)(5)核移植(或体细胞核移植)细胞培养胚胎移植体
17、细胞的细胞核解析 (1)胰蛋白酶可以水解动物细胞间的蛋白质成分,使细胞相互分离。(2)利用核移植形成重组细胞时需要用发育至减中期的卵母细胞,若不对其做去核处理,重组细胞的遗传物质含量就不正常。(3)贴附性细胞表现出贴壁的特性,并且会出现接触抑制现象,故要定期用胰蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(4)重组细胞的遗传物质源于体细胞的细胞核和卵细胞的细胞质,同时环境对其表现型也有影响。12(1)灭活的病毒(2)筛选出杂交瘤细胞筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞(3)限制性核酸内切酶DNA连接酶检测目的基因在受体细胞中是否进行了表达(或检测受体细胞是否显示出目的基因控制的性状)浆细胞既能无限增殖又能
18、产生特定抗体(4)如图解析 (1)诱导动物细胞融合的方法有三种,其中用灭活的病毒是常用方法。(2)在单克隆抗体制备过程中,融合的细胞共有三种类型,第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞,但是杂交瘤细胞不一定产生所需抗体,所以还必须进行第二次筛选。(3)基因工程中用到的酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶,将重组质粒成功导入后,进行检测的目的是看目的基因是否表达。题目所指的细胞是浆细胞,因为只有浆细胞才会产生抗体,所指的细胞是导入目的基因的浆细胞,由于目的基因控制细胞无限增殖,所以可用转基因技术来生产单克隆抗体。(4)由题干可知,从无限增殖细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因(prG),所以采用核移植技术,应将无限增殖细胞的核除去,留下细胞质,让其与浆细胞核融合,则可产生单克隆抗体。