课下限时集训(三十五)细胞工程(限时:25分钟)1.为培育出含β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:(1)甲方案中,β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β胡萝卜素基因序列,可采用__________的方法获得β胡萝卜素基因。②过程中可用__________技术检测水稻体细胞DNA上是否插入了β胡萝卜素基因。(2)乙方案中,在体细胞杂交前需要用______________除去细胞壁获得原生质体,诱导其融合的化学试剂常用______________。通过⑤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_____________________。2.(2016·潍坊模拟)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①的目的是筛选出___________________________,筛选②的目的是筛选出______________________。筛选时所用的培养基是特定的______________培养基。(4)科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”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。3.珙桐(2n=40)被称为植物活化石,为进一步保护珙桐,保护生物的多样性。2012年中科院重点实验室科研小组来到贵州梵净山珙桐保护基地采集了珙桐材料进行相关的研究。回答下列问题:(1)为对珙桐进行扩大化培养,可取珙桐植株的分生组织进行植物组织培养,原因是_____________________________________________。(2)为研究染色体数目与珙桐性状之间的关系,可以采用下列两种方式:①取珙桐幼苗的叶肉细胞,用____________酶去掉细胞壁,获得原生质体,让原生质体融合,形成四倍体的融合细胞。融合细胞经过____________形成____________,再经过再分化获得四倍体的珙桐幼苗。②将萌发的珙桐幼苗用秋水仙素处理,即可得到四倍体的珙桐幼苗,其中秋水仙素的作用是___________________________________________。(3)为增强珙桐抗虫特性,科学家需要将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入珙桐中,使珙桐的抗虫性增强。①用__________酶从苏云金芽孢杆菌中获得目的基因;②用农杆菌感染植物细胞,农杆菌内______________可将目的基因转移并整合到珙桐细胞内的染色体DNA上;③将受体细胞进行植物组织培养获得抗虫幼苗,其原理是_________________________;④目的基因的检测有分子水平的检测和个体水平的检测,通常采用____________技术检测目的基因是否导入受体细胞。答案1.解析:(1)玉米基因能在水稻体内表达的原因是所有生物共用一套遗传密码。若已知基因序列,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水稻体细胞中可用DNA分子杂交技术。(2)在植物体细胞杂交前需要用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得原生质体,诱导其融合的化学试剂常用聚乙二醇。获得“黄金大米”幼苗需要经过脱分化和再分化两个过程,依据的原理是植物细胞的全能性,在培养过程中,除了在培养基中添加营养物质外,还需要添加植物激素。(3)两套方案共同的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍。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)纤维素酶和果胶酶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)2.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)把单克隆抗体与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与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)在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3.解析:(1)为对珙桐进行扩大培养,可取珙桐植株的分生组织进行植物组织培养,原因是植物分生组织细胞含有毒素很少,甚至无毒。(2)①取珙桐幼苗的叶肉细胞,用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁获得原生质体。融合细胞经过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化获得四倍体的珙桐幼苗。②秋水仙素在诱导染色体加倍过程中的作用是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成。(3)①用限制酶从苏云金芽孢杆菌中获取目的基因;②用农杆菌感染植物细胞,农杆菌内Ti质粒上的TDNA可将目的基因转移并整合到珙桐细胞内的染色体DNA上;③将受体细胞进行植物组织培养获得抗虫幼苗,其原理是植物细胞具有全能性;④通常采用DNA分子杂交法检测目的基因是否导入受体细胞。答案:(1)植物分生组织细胞含有毒素很少,甚至无毒(2)①纤维素酶和果胶脱分化愈伤组织②抑制有丝分裂过程中纺缍体的形成,使体细胞染色体数目加倍(3)①限制②Ti质粒上的TDNA③植物细胞具有全能性④DNA分子杂交