选修3第二讲细胞工程

1选修3第二讲细胞工程一、选择题1．下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是()A．脱分化过程中植物细胞会失去其特有的结构和功能B．再分化过程中只需要细胞分裂素作用即可C．白菜与甘蓝均为二倍体，经体细胞杂交可得二倍体“白菜—甘蓝”新品种D．植物体细胞杂交与动物细胞融合的方法完全一致2．将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是()3．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择不合理的是()A．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞B．选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率C．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗D．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体4．下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是()A．动物细胞培养的目的就是为获得细胞分泌蛋白B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开C．动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体5．下列与细胞工程技术相关的表述中，不．正确的是()A．植物体细胞杂交技术可以克服常规的远缘杂交不亲和障碍B．动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分相同C．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同D．植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性6．某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法正确的是()A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B．细胞培养过程中加入的O2和CO2作用相同C．甲、乙细胞在持续的原代培养过程中，乙会出现停止增殖的现象D．仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒2二、非选择题7．将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的人工种子。其培育过程如图所示，请回答：(1)人工种子依据的原理是________，经过________________技术培育而成的。(2)包埋胚状体的胶质可以看做种子的哪部分结构？________________。(3)如果外植体为植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分离，可加入______(填序号)。A．蛋白酶B．淀粉酶C．果胶酶D．胰蛋白酶(4)②表示脱分化过程，其实质是______________；③表示再分化的过程，其实质是________________。(5)从上面所述胚状体的类型分析，人工种子萌发长成的植株是否可育？_______________________________________________________________________。8．野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力，但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究，用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交，培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。据图分析回答问题：(1)①过程植物细胞原生质体的分离需经过酶解，其中“酶解”所用的酶应该包括________________________________________________________________________。(2)②过程需要用到聚乙二醇(PEG)，其目的是________________________________________________。(3)请用文字和箭头表示出④、⑤过程的实验流程_____________________________。由此过程可以看出植物细胞有形成再生组织的可能性，这是__________________________________________________________________的表现。(4)一般在培养基上培养24～48小时后，大部分原生质体已再生出细胞壁。可以取样，通过______________________________________实验来鉴别细胞壁是否已经再生。(5)请说明运用此植物体细胞杂交法的最大好处：________________________________________________________________________。39．下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题：(1)图中②所示的结构名称是________。(2)图中过程③④所示的生物技术名称分别是________、________。(3)过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它____________________________。(4)过程④通常用②作受体细胞的原因是___________________________________。(5)与一般的异体移植相比，图示方法最大的优点是________，该种基因治疗所属类型为________________。10．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(如下图所示)，请结合图示回答下列问题：(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，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。11．下面是利用单克隆抗体制备技术生产破伤风抗体的过程示意图。请据图回答：(1)通过①过程得到的B淋巴细胞从小鼠体内分离出之前，应对小鼠进行的处理是4________。(2)骨髓瘤细胞与进行原代培养的细胞相比较，核物质发生的主要变化是________，从而违背了“细胞程序性死亡”的规则，打破了细胞产生与死亡的动态平衡。(3)过程③的目的是_______________________________________________________。(4)细胞培养放在小鼠体内进行的优点是__________________________。(5)由上述过程生产出的破伤风抗体能否直接作用于人体？为什么？________________________________________________________________________。详解答案一、选择题1．解析：再分化过程中需生长素与细胞分裂素共同作用，只是细胞分裂素的效应高于生长素；因杂交细胞含有两个物种的四个染色体组，所以两种二倍体经体细胞杂交所得生物为异源四倍体；动物细胞融合可用灭活的病毒处理，而植物体细胞杂交不能。答案：A2．解析：将无根的非洲菊幼苗放在适宜的温度和光照下培养，虽然培养基中不添加植物激素，但由于该幼苗生长旺盛能分泌大量的生长素，生长素从形态学上端向形态学下端运输，作用于幼苗基部，从而使基部细胞分化出根。答案：B3．解析：培养动物细胞时，应该选择增殖能力强、分化程度低的组织或器官，如幼龄动物的组织。胚胎细胞的分化程度低，进行核移植能够提高克隆动物的成功率。植物茎尖由于没有病毒，通过植物组织培养可以获得脱毒苗。愈伤组织的分裂能力强，对其进行诱变处理后可获得优质的突变体。答案：A4．解析：动物细胞的培养是为了获得更多的动物细胞，不同于植物组织培养，它无法获得完整动物个体。在培养之前对材料要用胰蛋白酶处理使细胞分散开，在培养过程中动物细胞会出现接触抑制现象。答案：B5．解析：植物体细胞杂交可以把来自不同植物细胞融合在一起，克服了自然状态下植物间远缘杂交不亲和障碍，融合后的细胞能培育成一个植物个体，体现了植物细胞全能性，细胞融合原理是膜的流动性，但植物细胞培养基除基本成分外还需要植物激素，动物细胞培养液还需要动物血清。答案：B56．解析：胃蛋白酶最适pH值接近于2，在酸性条件下作用强，而细胞培养液的pH值接近于中性，所以不能用胃蛋白酶处理。CO2的作用是调节细胞培养液的pH值，而O2是细胞代谢所必需的。由于存在细胞接触抑制现象，所以在原代培养过程中，乙会出现停止增殖的现象，需要传代培养获得细胞株和细胞系；病毒在活细胞内才能增殖，不能用培养细胞的培养液进行培养。答案：C二、非选择题7．解析：(1)人工种子能发育成完整的植株，说明其细胞内含有个体发育的全部遗传信息，因此依据的原理是细胞的全能性，经过植物组织培养得以表达。(2)包埋胚状体的胶质有保护胚状体的作用，同时又可以为胚状体提供营养物质，所以可以看做种皮及胚乳。(3)使植物细胞彼此分离可以使用果胶酶，因为植物细胞壁的主要成分是果胶。(4)脱分化实质上是恢复分裂能力，而再分化就是分化，其实质是基因的选择性表达。(5)由题目信息可知，人工种子的胚状体可来自茎尖、芽尖、子房、花粉等，如果来自花粉，得到的个体是单倍体，单倍体一般高度不育。答案：(1)细胞的全能性植物组织培养(2)种皮及提供营养的胚乳或子叶(3)C(4)使细胞恢复分裂基因的选择性表达(5)若是由花粉(或三倍体植物的营养器官)发育而来的则不可育，若是由茎尖、根尖等营养器官发育而来的则可育8．解析：(1)根据图示过程可判断，①是利用酶解法去除植物细胞壁的过程，该过程所利用的酶是纤维素酶和果胶酶。(2)②是诱导原生质体融合的过程，从而获得杂种细胞。(3)图示中④⑤是杂种细胞经过脱分化、再分化形成植物幼苗的过程，该过程体现出植物细胞的全能性。(4)具有细胞壁的植物细胞可进行细胞的质壁分离及复原，以此来鉴别原生质体是否已再生出细胞壁。(5)植物体细胞杂交不通过有性生殖，故可以克服有性生殖远缘杂交不亲和的障碍，培育出兼有两物种品质的优良物种。答案：(1)纤维素酶和果胶酶(2)诱导原生质体融合(3)融合细胞――→脱分化愈伤组织――→再分化幼苗植物细胞具有全能性(4)植物细胞质壁分离与复原(5)可使本来存在生殖隔离的物种进行杂交，培育出兼有两物种品质的优良新物种或克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍9．解析：(1)糖尿病患者的病因主要是胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足。囊胚中的内细胞团具有全能性，将正常人的胰岛B细胞中控制胰岛素合成的基因导入囊胚细胞后再移植到患者体内，可使患者产生正常水平的胰岛素。(2)过程③是取出患者体细胞的细胞6核，然后将其移植到去核的卵母细胞中，形成重组细胞A；过程④是将正常人的胰岛B细胞中控制胰岛素合成的基因导入重组细胞A中。(3)核移植时通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因是卵母细胞体积大、易操作、营养物质丰富，尤其是它含有能促进细胞核全能性表达的物质。(4)内细胞团细胞全能性高，可以定向诱导分化为各类细胞。(5)因为受体细胞取自患者本身，所以没有排斥反应。答案：(1)内细胞团(胚胎干细胞)(2)核移植技术转基因技术(基因工程、DNA重组技术)(3)含有促进细胞核全能性表达的物质(4)这些细胞分化程度低，全能性高，可以定向诱导分化为各类细胞(5)没有排斥反应体外基因治疗10．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Ⅱ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生长的特性，并且会出现接触抑制现象，故要定期用胰蛋白酶将贴壁生长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，同时生长环境对其表现型也有影响。(5)图示为体细胞核移植技术，所包括的技术有动物细胞培养、胚胎移植等。转基因奶牛培育成功，说明动物体细胞核具有全能性。答案：(1)胰蛋白(或胶原蛋白)(2)减