1、细胞工程一、对点练小题，落实主干知识1某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取材消毒愈伤组织培养出芽生根移栽”。下列有关叙述错误的是()A消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害B在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞C出芽是细胞再分化的结果，受基因选择性表达的调控D生根时，培养基通常应含萘乙酸等生长素类调节剂解析：选B植物组织培养中消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对培养材料的伤害；植物体细胞的杂交需先除去细胞壁得到原生质体，再在细胞融合诱导剂作用下获得染色体加倍的细胞；细胞分化的实质是基因的选择性表达；植物组织培养过程
2、中，生根阶段的培养基中通常应含有生长素类调节剂。2(2021年1月新高考8省联考湖北卷)某实验小组从甲兔的皮肤细胞提取细胞核，注入乙兔去核的卵母细胞中，体外培养一段时间后，植入丙兔的子宫，最终丙兔顺利产下丁兔。下列叙述错误的是()A丁兔的性状与甲兔相同B该生殖方式属于无性繁殖C丁兔的遗传物质与丙兔无关D与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔解析：选A丁兔细胞核的遗传物质来源于甲兔，丁兔细胞质的遗传物质来源于乙兔，且生物的性状除受基因控制外，还受环境因素的影响，因此丁兔的性状与甲兔不完全相同，A错误；丁兔没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性繁殖，B正确；丙兔只提供了丁兔胚胎发育的场所，丁兔的遗传物
3、质与丙兔无关，C正确；丁兔的DNA主要来自甲兔的细胞核，因此与丁兔的DNA指纹相似度最高的是甲兔，D正确。3下列有关细胞工程的说法正确的是()A在愈伤组织形成的过程中，除适宜的温度、pH和无菌条件外，还需要有植物激素进行调节B植物体细胞杂交前需要用酶去除细胞壁获得原生质体，然后再用灭活的病毒促进融合C利用动物体细胞核移植的方法得到克隆动物是培育新物种的一种方式D动物细胞应在含5%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是为细胞提供碳源解析：选A在愈伤组织形成的过程中，需添加生长素和细胞分裂素等植物激素进行调节；灭活的病毒是促进动物细胞融合特有的方法；核移植属于克隆，为无性生殖，不会产生新物种；动物
4、细胞应在含5%的CO2的恒温箱中培养，CO2的作用是维持培养液中的pH。4(2021浙江选考)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是()A步骤的操作不需要在无菌环境中进行B步骤中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离C步骤到的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理D步骤培养过程中不会发生细胞转化解析：选C步骤和细胞培养过程都需要在无菌环境中进行，A错误；步骤需要胰蛋白酶处理使细胞分离，盐酸会杀死细胞，B错误；步骤到的分瓶操作常用胰蛋白酶处理，C正确；步骤传代培养过程中，细胞的形态和功能可能会发生变化，从而使细胞发生转化，D错误。5中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后
5、的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆技术的叙述中，正确的是()A动物体细胞核移植技术只能克隆雌性动物B可用基因枪法去除卵母细胞的细胞核C使用灭活的病毒等方法激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育D利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良进程解析：选D生物的性别由位于细胞核内性染色体上的基因决定，利用动物体细胞核移植技术可有选择性地繁殖某一性别的家畜，既可得到雌性动物，也可得到雄性动物，A错误；通过显微操作技术可以去除卵母细胞的细胞核，B错误；灭活的病毒可诱导动物细胞融合，但不能激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育，C错误；
6、利用体细胞核移植技术已展示出广阔的应用前景，在畜牧生产中，可以快速繁殖具有优良品质的家畜，D正确。6某科研所为防治SARS，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出了单克隆抗体。下列叙述错误的是()A用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，以获得相应的B细胞B体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体C将B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细胞D利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法能诊断出SARS病毒感染者解析：选B用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，使其产生免疫反应，以获得相应的B细胞，A正确；单个效应B细胞有产生抗体的能力，但没有无限
7、增殖的本领，因此在体外培养单个效应B细胞不可能获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体，B错误；将B细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞，还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等，C正确；单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，因此利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者，D正确。二、系统练大题，强化科学思维7下面为“番茄马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答下列问题：(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到可育的杂种植株？为什么？_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是_，依据的原理是_，其中过
8、程称为_技术，与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_，过程相当于_，过程涉及的细胞分裂方式为_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄马铃薯”属于_倍体植株。(4)柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到_(填字母编号)阶段即可。解析：(1)番茄和马铃薯属于两种植物，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代。(2)过程是把a、b两个原生质体融合在一起，称为原生质体融合。过程是在融合的原生质体外再生一层细胞壁，而细胞壁的形成与高尔基体有关。过程的结果是形成了愈伤组织，为脱分化过程。(3)“番茄马铃薯”属
9、于异源多倍体中的异源六倍体。(4)柴油是植物细胞的代谢产物，要实现其工业化生产需将柴油树细胞培养到愈伤组织，然后进行提取。答案：(1)不能。不同种的植物间存在生殖隔离(2)植物组织培养植物细胞的全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝分裂(3)六(4)e8猪繁殖与呼吸综合征是一种严重威胁我国养猪业发展的传染病，由PRRSV病毒引起。科学家制备出PRRSVGP3蛋白的单克隆抗体可对该病进行诊断和治疗，制备过程如图所示。请回答下列问题：(1)在GP3蛋白的单克隆抗体制备过程中，需要用纯化的GP3蛋白对小鼠进行多次免疫，若检测到小鼠血清中出现_，说明小鼠已经产生了相应的体液免疫过程，可以从小鼠_内提取细
10、胞甲。(2)过程为_，常用于介导的化学试剂为_。(3)第二次筛选前，需先对细胞丙进行_培养，再通过_(填方法)筛选出细胞丁。(4)单克隆抗体比一般的血清抗体优越得多，原因是_。解析：(1)反复对小鼠进行同种抗原的接种过程，小鼠发生体液免疫并产生相应的GP3抗体，因此可以从免疫器官脾脏中获取能产生抗体的B淋巴细胞，即细胞甲。(2)过程是将细胞甲和小鼠骨髓瘤细胞融合，可通过聚乙二醇(PEG)完成诱导融合。(3)融合后的杂交瘤细胞经过两次筛选，分别选出杂交瘤细胞和经过克隆培养后存活的能产生单一抗体的杂交瘤细胞。(4)单克隆抗体的优势是特异性强，灵敏度高，同时可以大量制备，而一般的血清抗体纯度低，多种
11、抗体同时存在，与相应蛋白质结合的特异性较差。答案：(1)GP3抗体脾脏(2)细胞融合聚乙二醇(3)克隆抗体检验(4)一般抗血清中的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物，而单克隆抗体识别抗原部位具有专一性9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，瓶壁上形成的细胞是_层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用_酶处理。(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_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获得_，该种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白
12、)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，而活细胞不能被染色，原因是_。(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂_期的细胞在显微镜下进行观察。(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_速率降低。解析：(1)细胞接触抑制是指细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。基于上述特性，瓶壁上形成的细胞是单层排列的。需要用胰蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡现象，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不
13、死性细胞，该种细胞由于细胞表面糖蛋白减少，其黏着性降低。(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能通过，所以活细胞不被染色；死细胞的细胞膜失去了选择透过性，大分子染料可以通过，所以死细胞能被大分子染料染色。(4)有丝分裂中期时染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体数目的最佳时期。(5)在细胞培养过程中，通常在冷冻(或超低温、液氮)条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。答案：(1)相互接触接触抑制单(或一)胰蛋白(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内(或死细胞的细
14、胞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10通过咽拭子取样进行RTPCR技术检测是目前临床上诊断新型冠状病毒感染疑似患者的常用方法，用于核酸检测的RTPCR试剂盒的部分工作原理简图如下。回答下列问题：(1)RTPCR是指以病毒的RNA为模板通过_过程合成cDNA，并对cDNA进行PCR扩增的过程。进行RTPCR过程中，需要加入的酶有_。(2)利用RTPCR试剂盒对新型冠状病毒进行检测时，除借助上述RTPCR技术外，还需要有特异性探针。制作该探针的依据是_，利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是_。(3)除核酸检测外，研究人员还研发
15、了基于病毒蛋白的检测技术，该项技术的关键是生产出能与新型冠状病毒结合的特异性抗体。生产该种抗体的大致方案如下：向小鼠体内注射新型冠状病毒的抗原蛋白；分离免疫小鼠的B淋巴细胞，并与小鼠的骨髓瘤细胞融合，多次筛选、检测，最终获得所需杂交瘤细胞；将获得的杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，获得大量的特异性抗体。上述生产抗体的方案中使用的技术手段有_，其中步骤中获得的杂交瘤细胞具有_等特点；步骤中为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应采取的措施是_。解析：(1)以RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，该过程需要逆转录酶的参与；利用PCR技术对cDNA进行扩增时需要耐高温的DNA聚合酶参与。(2
16、)探针是指被放射性同位素标记或荧光标记的一段单链核酸，因此制作该探针的依据是新型冠状病毒的核苷酸序列；利用该探针对新型冠状病毒进行检测的原理是分子杂交。(3)题述方案制备的是单克隆抗体，采用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合；杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体；步骤中为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换培养液。答案：(1)逆转录逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶(2)新型冠状病毒的核苷酸序列分子杂交(3)动物细胞培养、动物细胞融合既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体定期更换培养液11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，人工
17、制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。回答下列问题。(1)制备单克隆抗体过程中要用到_和_技术。制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于_，使小鼠产生能分泌相应抗体的浆细胞。(2)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。根据这样的原理，向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基喋呤_(填“能”或“不能”)能筛选杂交瘤细胞，原因是_。(3)筛选获得的杂交瘤细胞具有_的特点。利用杂交瘤细胞生产
18、的单克隆抗体可以与_特异性结合，从而诊断早孕。解析：(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养技术培养B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞，并利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于抗原，使小鼠免疫产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞(浆细胞)。(2)根据题意分析，向经诱导后的浆细胞与骨髓瘤细胞混合培养液中添加氨基喋呤后，浆细胞不能增殖，骨髄瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖，进而将杂交瘤细胞筛选出来。(3)杂交瘤细胞具有无限增殖和分泌特异性抗体的特点；利用杂交瘤细胞产生的单克隆抗体
19、可以与人绒毛膜促性腺激素(或HCG)特异性结合，从而诊断早孕。答案：(1)动物细胞培养动物细胞融合抗原(2)能浆细胞不能增殖，骨髄瘤细胞中的DNA合成途径被阻断不能增殖，杂交瘤细胞可通过辅助途径合成DNA，能够增殖(3)能无限增殖并分泌特异性抗体人绒毛膜促性腺激素(或HCG)12利用生物学技术制备抗体的两个途径如图所示，请回答相关问题：(1)过程所用特有的诱导因素是_，融合之后要利用有关的培养基进行第一次筛选，目的是_。(2)据此原理用棉花生产该种抗体，则过程的受体细胞通常选用_菌。在进行基因工程操作中，真正被用作载体的天然质粒需要进行改造，请简述理由：_。解析：(1)过程是将同种动物的骨髓瘤
20、细胞与免疫细胞融合，动、植物细胞融合共有的方法是物理和化学方法，动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒处理。融合之后第一次筛选出杂交瘤细胞。第二欠筛选出能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。(2)是从浆细胞中提取出mRNA，再逆转录形成DNA，形成目的基因，将目的基因插入农杆菌的Ti质粒的TDNA片段，由于天然质粒很难满足作为载体所具备的一些特点(如要有标记基因、要有一个至多个限制酶切割位点、要有目的基因的启动子和终止子)，且有可能对宿主细胞有害，故要加以改造。答案：(1)灭活的病毒将未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞淘汰，留下融合的杂种细胞(2)农杆天然质粒很难满足作为载体所具备的一些特点(如
21、要有标记基因、要有一个至多个限制酶切割位点、要有目的基因的启动子和终止子)13下面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
22、作者正在研究的用于治疗癌症的“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，向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，获得的免疫抗血清实际上是含有Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物。(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、骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞及B细胞骨髓瘤细胞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。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合和动物细胞培养两大技术。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
