1、细胞工程【知识梳理】答案速填:全能性愈伤组织杂种细胞微型繁殖原代培养 细胞核胚胎移植骨髓瘤细胞抗体要点提醒: 1植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术的理论基础都有细胞的全能性,后者还有细胞膜的流动性;动物细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性。2人工诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇处理),而动物细胞融合还可以用灭活的病毒诱导。3植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,因此用分生区组织进行组织培养,再生的植株就不会或极少感染病毒。4动物细胞培养一般选用胚胎或幼龄动物的组织,细胞在培养过程中会出现细胞贴壁(生长)和接触抑制的现象。培养的条件包括:无菌、
2、无毒的环境,适宜的营养、温度和pH及气体环境。5杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的,具有既能无限增殖又能产生专一抗体的能力。6制备单克隆抗体过程中第一次筛选是为了获得杂交瘤细胞,第二次筛选是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。7单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高,并可大量制备。主要用途有:作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物。1.下列关于细胞工程的叙述中,不正确的是()A细胞融合技术、细胞培养技术属于细胞工程涉及的技术范围B动物可通过细胞融合技术培育出新品种C植物细胞工程采用的各项技术手段的理论基础是细胞的全能性D植物组织培养是将植物细胞置于包含植物生长和发育所需的
3、全部营养成分的固体培养基上进行培养的【解析】A项中各项工程学手段是动物细胞工程中常用的技术手段;植物细胞工程的理论基础是细胞的全能性;植物组织培养需要离体培养,此时植物细胞不能自养,需要在固体培养基上培养,且培养基中含有植物生长和发育所需的各种营养成分;综上所述,A、C、D三项正确。同种动物可通过细胞融合技术得到融合细胞,但此类细胞全能性仍被抑制,不能发育成新个体,成为新品种。【答案】B2下列选项中没有采用植物组织培养技术的是()A单倍体育种B培育“番茄马铃薯”杂种植株C利用基因工程培育抗虫棉D多倍体育种【解析】本题疑难之处是混淆单倍体育种和多倍体育种的过程及原理。单倍体育种包括花药离体培养(
4、涉及植物组织培养技术)和人工诱导染色体加倍两个步骤,A涉及;B项为植物体细胞杂交技术,先通过原生质体融合获得杂种细胞,再通过植物组织培养技术获得杂种植株,B涉及;转基因成功的植物细胞要通过植物组织培养技术培育生产抗虫棉,C涉及;多倍体育种是用人工方法(秋水仙素或低温)诱导萌发的种子或幼苗,使其有丝分裂受阻,从而导致染色体加倍,不涉及植物组织培养技术,本题选D。【答案】D3关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,正确的是()A动物细胞培养和植物组织培养所用培养基相同B动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞不可离体培养增殖D动物细胞培养可用于检
5、测有毒物质,茎尖培养可用于植物脱除病毒【解析】动物细胞培养和植物组织培养所用的培养基不同,前者是液体培养基,后者是固体培养基,且培养基的成分也有区别,A错误;动物细胞培养要用到胰蛋白酶,而植物组织培养不需要,B错误;因为植物细胞具有全能性,所以烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞能在体外培养条件下无限增殖,C错误;动物细胞培养可用于检测有毒物质等,茎尖细胞几乎不含病毒或者含病毒很少,所以用茎尖培养可用于植物脱除病毒,D正确。【答案】D4下列有关植物体细胞杂交的叙述,不正确的是()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植物体细胞杂交的
6、最终目的是获得细胞代谢产物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【解析】去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶;原生质体融合后再产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成;植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株;植物体细胞杂交不经过有性生殖过程,所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。【答案】C5.右图表示植物细胞或动物细胞融合的简略过程。下列的有关叙述中,不正确的是()A在将A和B两种植物细胞进行体细胞杂交前,必须先利用酶解法去除细胞的有关结构B若该过程是制备人抗某病毒的单克隆抗体的过程,则在培养D细胞的培养液中通常要加入一定量抗生素、血清、血浆等物质C细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优越性
7、在于能定向地改造生物的性状D人工诱导动物细胞融合可用灭活的病毒作为诱导剂,而植物细胞融合不能【解析】若是植物体细胞杂交,必须先利用酶解法纤维素酶和果胶酶去除细胞的细胞壁。若是制备人抗某病毒的单克隆抗体的过程,则A和B细胞分别是人的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,在培养D细胞的培养液中通常要加入一定量抗生素、血清、血浆等物质,D细胞功能上具有的特点是既能迅速繁殖,又能产生专一的抗体。细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优越性在于克服远缘杂交不亲和的障碍;而基因工程是能定向地改造生物的性状。人工诱导动物细胞融合与诱导植物细胞融合的方法基本相同,两者都可利用物理方法和化学方法;此外动物细胞融合还可用灭活的病
8、毒作为诱导剂,植物体细胞融合不能。【答案】C6.“筛选”是生物工程中常用的技术手段,下列关于筛选的叙述错误的是()A基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒B在诱变育种中需通过筛选才能得到数量较少的有利变异C植物体细胞杂交过程中,原生质体融合后获得的细胞需进行筛选D单克隆抗体制备过程中,第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞【解析】标记基因位于质粒上,基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定都含有重组质粒,也可能只含有普通质粒,A正确;诱变育种的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性和多害少利性,因此在诱变育种中需要通过筛选才能得到数量较少的有利变异,B正确;植物
9、体细胞杂交过程中,诱导原生质体融合后,可获得多种融合细胞,因此需要对获得的细胞进行筛选,C正确;单克隆抗体制备过程中,第一次筛选出的是杂交瘤细胞,第二次筛选出的是既能迅速大量增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞,D错误。【答案】D7生物工程的兴起,标志着人类从探索生命活动的奥秘到按照人们的愿望改造生物的巨大飞跃。下列有关生物工程的叙述不正确的是()A细菌质粒是基因工程常用的载体B植物组织培养是植物细胞工程的基础C动物细胞融合技术的最重要的用途是制备单克隆抗体D人工诱变、基因工程等都能对微生物进行定向改造【解析】人工诱变是不定向的,不能对微生物进行定向改造,产生不定向的变异后要进行人工选择。【答案】
10、D8下列有关植物体细胞杂交的叙述,不正确的是()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植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物D植物体细胞杂交技术可以克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍【解析】去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶;原生质体融合后经过一次有丝分裂产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成;植物体细胞杂交的目的是获得杂种植株;植物体细胞杂交不经过有性生殖过程,所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。【答案】C9.单纯疱疹病毒型(HSV)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV的单克隆抗体可快速检测HSV。回答下列问题:(1)在制备抗H
11、SV的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的HSV蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗_的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了_反应,再从小鼠的_中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的_细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有的特点是_。(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的_中使其增殖,再从_中提取、纯化获得。(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV蛋白,其原因是该抗体具有_和_等特性。【解析】给小鼠注射纯化的HSV蛋白(相当于抗原)是为了使小鼠产生免疫反应,检测结果是阳性表明产生了抗体。再从小鼠的淋巴器官中分离浆细胞,
12、将其与小鼠骨髓瘤细胞融合,并筛选出杂交瘤细胞,这样的细胞既能无限增殖又能产生单一抗体。想大量获得该抗体可以把杂交瘤细胞培养在动物细胞培养液中,再分离;也可以将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔中使其增殖,然后从小鼠腹水中提取、纯化获得。单克隆抗体因为是只针对一种抗原,所以特异性强,因为这种抗体的纯度高、浓度高,能迅速和抗原结合发生抗原抗体反应,所以灵敏度高。【答案】(1)HSV蛋白 体液免疫 脾脏 骨髓瘤 无限增殖且可产生单一抗体 (2)腹腔 腹水 (3)纯度高 特异性强(其他合理答案也可)10.下列关于现代生物工程技术的应用,可以实现的是()A利用基因工程技术可获得符合生产要求的突变植株B利用细胞工程
13、技术可以大量制备纯度高的抗流感病毒的抗体C利用动物细胞培养或植物组织培养技术,均可获得完整生物体D利用细胞工程技术,将两种二倍体植物的花粉进行细胞杂交,可获得二倍体可育植株【解析】基因工程是利用原有基因进行的重组,不能产生突变植株,动物细胞培养只能形成细胞或器官,不能形成动物个体;将两种二倍体植物的花粉进行细胞杂交,由于远缘杂交不亲和,不能获得二倍体可育植株。【答案】B11应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品,提高了经济效益。下图表示培育生物新品种的过程,请据图判断下列叙述中正确的是()A图中过程需要的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体B图中过程需要的培养基中只需加入无机营养和植物
14、激素C将prG导入细胞,则是浆细胞D要检测抗虫棉的抗虫特性,不需要做抗虫的接种实验,检测毒蛋白即可【解析】过程是基因工程技术,用到的工具酶应该是限制酶、DNA连接酶,A项错误;过程是植物组织培养,在脱分化阶段,由于细胞内没有叶绿体还不能进行光合作用,培养基中还需要加入有机营养,如蔗糖、氨基酸等,B项错误;产生抗体的是浆细胞,无限增殖调控基因的受体细胞就应该是浆细胞,C项正确;抗虫特性针对的是虫害,需要做抗虫的接种实验,D项错误。【答案】C12下图是植物细胞杂交过程示意图,请据图回答:(1)植物体细胞杂交的第步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法,也就是在温和的条
15、件下用 等分解植物细胞的细胞壁。(2)过程的发生,必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是利用 (至少答出两种方法)等促使原生质体融合;化学方法是用 (PEG)等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法类似,动物细胞的融合还常用到 作为诱导剂。(3)表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁,新细胞壁的产生与细胞内 (细胞器)有密切的关系。(4)过程是一个 和 的过程,在该过程中,细胞分裂的主要方式是有丝分裂,此种分裂方式的重要意义(或特征)是 。(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值,其突出的优点是可以 。 目前,动物细胞融合技术最
16、重要的用途是 。【解析】(1)目前最常用的去除细胞壁的方法是酶解法,也就是在温和的条件下用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁。(2)诱导原生质体融合的方法有物理法(离心、振动、电刺激等)、化学法(聚乙二醇);动物细胞融合还常用灭活的病毒作为诱导剂。(3)植物细胞壁的形成与高尔基体密切相关。(4)杂种细胞形成愈伤组织是脱分化过程,愈伤组织形成杂种植株是再分化过程;有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经复制后,平均分配到两个子细胞中去。(5)能克服远缘杂交不亲和的障碍是植物体细胞杂交最突出的优点;单克隆抗体的制备是动物细胞融合技术最重要的用途。【答案】(1)纤维素酶、果胶酶(2)离心、振动、电刺激 聚乙二醇 灭活的病毒(3)高尔基体(4)脱分化 再分化 将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中去(5)克服远缘杂交不亲和的障碍 制备单克隆抗体