资源描述
课时规范练37细胞工程非选择题1.(2017海南)甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题。(1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是。(2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到。若要用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)。(3)图中A、B、C所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是。A中的愈伤组织是叶肉细胞经形成的。(4)若该种植物是一种杂合子的名贵花卉,要快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,可用组织培养方法繁殖,在培养时,(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是。答案(1)绿色叶片和白色花瓣的细胞具有全能性,在一定条件下能发育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的细胞核(3)细胞分裂素、生长素脱分化(4)不能对杂合子的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同。用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株解析(1)高度分化的活的植物细胞含有完成发育所需的全套基因,这是细胞全能性的理论基础,而植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。(2)蔗糖水解可得到葡萄糖、果糖。从细胞全能性的理论基础可知,用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是具有完整的细胞核,即要含有完成发育所需的全部遗传信息。(3)植物组织培养的再分化过程受生长素和细胞分裂素的影响,两者含量的比例会影响分化的结果。愈伤组织是高度分化细胞经脱分化形成的。(4)一般情况下,植物组织培养属于无性繁殖,可使后代保持亲本的遗传性状。但花药离体培养(属于有性生殖范畴)与用植物正常体细胞培养不同,因为花粉粒通过减数分裂产生,分裂过程中等位基因的分离、基因重组等使其基因型与体细胞的基因型不同,培养得到花卉基因型不同于原植株,导致不能保持亲本性状。故要保持亲本性状,组织培养不能用花粉粒作外植体。2.细胞融合技术有着广泛应用。下图为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题。(1)若a、b分别是基因型为yyRr和YYrr两个玉米品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。科学家分别将它们的花粉除去细胞壁,然后诱导其融合,再把这些融合细胞进行培养,培育出了玉米新品种。这两个品种的花粉可用化学诱导剂诱导融合,共可产生种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合),这些融合细胞经过脱分化形成,再经培养可以得到种不同于亲本表现型的玉米新品种。若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培养,再经过处理并筛选获得,这种方法叫做。(2)若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞,请据图回答问题。在“番茄马铃薯”的培育过程中,运用了植物细胞工程中的技术,植物体细胞融合完成的标志是。a、b细胞融合之前,要用到的酶是 ,酶处理后得到 。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞,请据图回答。为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点,经特殊处理,在促细胞融合因子的作用下,使两种细胞发生融合,形成图中的d细胞,d细胞的特点是。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有等特点。答案(1)聚乙二醇(PEG)6愈伤组织2染色体加倍(秋水仙素处理)单倍体育种(2)植物体细胞杂交再生出细胞壁纤维素酶和果胶酶原生质体(3)既能无限增殖,又能产生特定的抗体特异性强、灵敏度高并能大量制备解析(1)诱导细胞融合的常用化学试剂是聚乙二醇(PEG)。由于a、b两个玉米品种基因型分别为yyRr和YYrr,所以它们产生的花粉的基因型分别有yR、yr、Yr,仅考虑两两融合,可产生6种基因型的融合细胞,即yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr。融合细胞经过脱分化形成愈伤组织,再经培养可以得到2种不同于亲本表现型的玉米新品种。若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用yyRr植株的花粉培养,再经过秋水仙素处理使染色体加倍并筛选获得,这种方法叫做单倍体育种。(2)在“番茄马铃薯”的培育过程中,运用了植物体细胞杂交技术,植物体细胞融合完成的标志是再生出细胞壁。a、b细胞融合之前,需要去除细胞壁,所以要用到的酶是纤维素酶和果胶酶,得到原生质体。(3)若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞,融合得到图中的d细胞,其特点是既能无限增殖,又能产生特定的抗体。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有特异性强、灵敏度高并能大量制备等特点。3.(2018江苏泰州中学月考)为培育出含-胡萝卜素的“黄金大米”,科研人员提出以下两套培育方案。请分析回答下列问题。甲方案:玉米体细胞-胡萝卜素基因水稻体细胞“黄金大米”乙方案:玉米体细胞水稻体细胞杂交细胞“黄金大米”(1)甲方案中,-胡萝卜素基因能在玉米和水稻体内出现相同表达结果的原因是。若研究人员已知-胡萝卜素基因序列,可采用方法获得-胡萝卜素基因。过程中可用技术检测水稻体细胞DNA上是否插入了-胡萝卜素基因。(2)乙方案中,在体细胞杂交前需要用酶除去细胞壁获得原生质体,诱导体细胞融合的化学试剂常用。通过获得“黄金大米”幼苗需要经过两个过程,依据的原理是。在培养过程中,除了在培养基中添加营养物质外,还需要添加。(3)与传统育种方法相比,甲、乙两套方案共同的优点是。答案(1)所有生物共用一套遗传密码(密码子)人工合成DNA分子杂交(2)聚乙二醇脱分化和再分化(植物)细胞的全能性(植物)激素(生长素和细胞分裂素)(3)克服远缘杂交不亲和的障碍(打破生殖隔离)解析(1)自然界中所有生物共用一套遗传密码子,因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达;在目的基因序列已知的情况下,可采用人工合成的方法获得目的基因。检测目的基因是否插入受体细胞可用DNA分子杂交技术。(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此可根据酶的专一性原理,在植物体细胞杂交前用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得原生质体;诱导植物原生质体融合常用的化学试剂是聚乙二醇。过程中将杂交细胞培育成杂交植株需要采用植物组织培养技术,该技术包括脱分化和再分化两个过程,原理是植物细胞的全能性;在植物组织培养过程中,除了在培养基中添加营养物质外,还需要添加植物激素(生长素和细胞分裂素)。(3)与传统育种方法相比,基因工程育种和植物细胞工程育种都能克服远缘杂交不亲和的障碍。4.某研究小组进行药物试验时,以动物细胞为材料,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,甲为骨髓瘤细胞,乙为已免疫的浆细胞。请回答下列问题。(1)将数量相等的甲和乙分别置于培养瓶中培养,培养液及其他培养条件均相同且适宜。一段时间后,观察到的现象是。(2)动物细胞培养需要满足一定的条件,下列有关表述正确的有(选择填写下列条件前的序号)。对培养液和培养用具进行无菌处理,在细胞培养液中添加一定量的抗生素,定期更换培养液,这些做法都有利于提供一个无菌、无毒的培养环境在使用培养基时,通常需加入血浆等天然成分所有动物细胞培养的适宜温度均为36.50.5 ,多数哺乳动物细胞生存的适宜pH为7.0左右动物细胞培养所需的气体只是O2,因为O2是细胞代谢所必需的培养液中需添加一定浓度和比例的生长素与细胞分裂素,以诱导细胞脱分化和再分化(3)药物试验需要大量细胞,甲不适合用于试药的理由是。乙不适合用于试药的理由是。(4)甲、乙细胞融合,所获杂交细胞在体外培养条件下,具有的特点。(5)已知癌细胞中X基因过量表达与骨髓瘤的发生密切相关。要试验一种抗肿瘤药物Y对甲生长的影响,可将甲分为A、B两组,在A组细胞培养液中加入,在B组细胞培养液中加入无菌生理盐水,在相同且适宜条件下培养一定时间后,从A、B两组收集等量细胞,通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的合成水平的差异,以确定Y的药效。答案(1)甲增多、乙不增多(2)(3)甲有部分基因已经发生变异,药物对甲的效果不一定与对正常体细胞的效果相同乙在体外培养不能增殖,不能得到大量细胞用于试药(4)既能增殖又能产生专一抗体(5)YmRNA或蛋白质解析(1)由题意可知,甲是骨髓瘤细胞,乙是浆细胞,在培养液中培养,甲能无限增殖,会增多,而乙是不能增殖的浆细胞,所以乙不增多。(2)细胞培养过程中应添加一定量的抗生素以保证无菌、无毒的环境,且定期更换培养液,故正确。培养基中除了必要的营养物质外,还应添加动物血清或血浆等天然成分,故正确。大多数动物细胞培养的适宜温度均为36.50.5 ,而不是所有动物,多数哺乳动物细胞生存的适宜pH为7.0左右,故错误。动物细胞培养所需的气体有O2和CO2,故错误。动物细胞培养不需要添加植物激素,故错误。(3)甲不适合用于试药是因为甲是瘤细胞,有部分基因已经发生变异,药物对甲的效果不一定与对正常体细胞的效果相同。乙也不适合用于试药,因为乙在体外培养不能增殖,不能得到大量细胞。(4)杂交瘤细胞的特点是既能无限增殖又能产生特异性抗体。(5)由题意可知试验目的是探究药物Y的作用,所以对照组A应加入药物Y。基因表达需要通过转录和翻译,所以应检测mRNA和蛋白质的水平来确定实验结果。5.如图为动物细胞培养过程中细胞增殖曲线(甲)及细胞变化图(乙),请回答下列问题。(1)图甲中点以后表示细胞的传代培养,AB段可能发生了如图乙(填序号)所示的现象,在进行B至C过程培养前,需要用处理细胞。(2)动物细胞培养,一般传至代以内细胞能保持正常的二倍体核型。(3)为制备单克隆抗体,需将注射到小鼠体内,以此获取,同时将该细胞与图乙(填序号)所示的细胞融合形成杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞的特点是。为筛选能够产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,可用培养基来达到目的。答案(1)B接触抑制胰蛋白酶(胶原蛋白酶)(2)10(3)抗原浆细胞既能无限增殖,又能产生专一抗体选择性解析(1)B点之前是初次培养,称为原代培养;AB段增殖速度缓慢,是因为发生了图乙中所示的接触抑制现象,若要继续进行传代培养,需要用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理使组织细胞分散开来。(2)传代培养10代以上,细胞的二倍体核型可能会发生改变,10代以内的细胞仍然保持二倍体核型。(3)制备单克隆抗体时,需要将浆细胞和能无限增殖的细胞(如中发生癌变的瘤细胞)融合,二者融合后形成的杂交瘤细胞,既能像瘤细胞那样无限增殖,又能像浆细胞那样产生专一抗体。需要利用特定的选择性培养基将产生单一抗体的杂交瘤细胞筛选出来。6.下图是利用单克隆抗体技术制备三聚氰胺特异性抗体的过程,请据图回答问题。(1)单克隆抗体的制备过程中要用到和技术。(2)由于三聚氰胺分子量过小,不足以激活高等动物的免疫系统,因此在制备抗体前必须对其进行过程,下列物质中不适合作“扩容”抗原分子的是()A.蛋白质B.多糖C.磷脂D.核苷酸(3)过程会使小鼠产生能分泌相应的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的免疫。(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是。(5)过程动物细胞特有的促融方法是用,过程用特定的选择性培养基筛选,会使的细胞死亡;选出的杂交瘤细胞还需进行,才能获得产三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。(6)制备的三聚氰胺单克隆抗体可用于检测乳制品中存在的微量三聚氰胺,说明三聚氰胺单克隆抗体具有的特征。答案(1)动物细胞培养动物细胞融合(2)D(3)抗体体液(4)每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体(5)灭活的病毒未融合的亲本细胞和融合的具有同种核克隆化培养和抗体检测(6)灵敏度高(或“灵敏度高、特异性强”)解析(1)分析图示可知,单克隆抗体的制备过程中要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。(2)抗原具有大分子性,要想使三聚氰胺“扩容”为抗原分子,所选物质的分子量必须足够大,蛋白质和多糖是大分子物质,适合作“扩容”抗原分子;磷脂分子量较大,也能满足“扩容”要求;核苷酸为有机小分子物质,分子量非常小,不适合作“扩容”抗原分子。(3)过程是将抗原分子注射到小鼠体内,会使小鼠产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的体液免疫。(4)单克隆抗体的制备所基于的免疫学基本原理是:每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,因此大量培养杂交瘤细胞可以得到单克隆抗体。(5)过程是诱导免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,动物细胞特有的促融方法是用灭活的病毒。过程用特定的选择性培养基筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡。选出的杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,才能获得产生三聚氰胺抗体的杂交瘤细胞株。(6)单克隆抗体具有灵敏度高、特异性强的优点。
展开阅读全文