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1考点规范练37细胞工程1.(2015江苏如皋期中)植物组织培养技术被广泛应用于培育无病毒植株、育种及获得植物次生代谢产物等生产生活实际。下图为番茄植株的培育过程。分析回答下列问题。(1)①过程中使用了酶,获得植物细胞原生质体,此处使用的溶液浓度不宜过小,以防止细胞原生质体。(2)铺平板类似于微生物接种,该过程必须在旁进行操作。平铺板中添加蔗糖的目的除了提供营养外,还有作用。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因(填“相同”“不相同”或“不一定相同”);图中属于再分化的过程是(填序号)。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高,若想培育多倍体番茄,可选择在图中的过程③中添加进行处理,也可以选择在过程⑥中添加进行处理。答案:(1)纤维素酶和果胶(答“纤维素”也可)吸水涨破(2)酒精灯火焰调节渗透压(3)不一定相同⑨⑩(答⑨或⑩也可)(4)聚乙二醇秋水仙素解析:(1)①过程中使用了纤维素酶和果胶酶,破坏植物细胞的细胞壁,而不损伤细胞内部结构,以获得具有活力的单个的原生质体。因为失去了细胞壁的支撑作用,所以此处使用的溶液浓度不宜过小,以防止细胞原生质体吸水涨破。(2)铺平板类似于微生物接种,该过程必须在酒精灯火焰旁进行无菌操作。平铺板中添加蔗糖的目的除了提供营养外,还有调节渗透压,保持细胞正常的形态和功能。(3)同一番茄植株不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因不一定相同。如二倍体生物体细胞培养得到的细胞中含两个染色体组,而花粉离体培养得到的细胞中染色体数目减半,因此基因不同。图中①②③表示获得外植体,④⑤⑥⑦⑧表示已分化的细胞在一定因素作用下恢复细胞分裂能2力,失去原有分化状态的过程,叫做脱分化,⑨⑩表示已经脱分化的愈伤组织在一定条件下,再分化出胚状体,形成完整植株,这一过程叫做再分化。(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高,若想培育多倍体番茄,可选择在图中的过程③中添加聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞的融合,使融合细胞内染色体数目加倍。也可以选择在过程⑥中添加秋水仙素,抑制细胞分裂时纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍。2.(2015黑龙江哈尔滨期末)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。①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。②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。①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。②a、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。〚导学号74870287〛答案:(1)①聚乙二醇(PEG)6愈伤组织2②染色体加倍(秋水仙素处理)单倍体育种(2)①植物体细胞杂交再生出细胞壁②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)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。②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)①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3完成的标志是再生出细胞壁。②a、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.目前栽培的主要香蕉品种是三倍体或多倍体,不结种子,因此无性繁殖成了主要种植方式。长期以来,香蕉生产遭受病害的严重威胁,制约了其发展。为提高其产量,某生物小组利用转基因技术培育抗病香蕉。培育过程如图所示。(1)获得抗病基因后,常利用技术进行扩增,该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成。该技术需要的酶是酶。(2)将目的基因导入植物细胞常用的方法有多种,图中所示方法为。欲检测转基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因,可采用技术。(3)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,应使基因表达载体A中含有,作为标记基因。(4)香蕉的抗病性状主要存在于野生的二倍体香蕉品种中,但绝大多数香蕉抗病性状的分子背景尚不清楚。小组同学认为还可以利用技术将三倍体香蕉体细胞与二倍体香蕉体细胞进行融合培育抗病香蕉,该技术常用的化学诱导剂是。〚导学号74870289〛答案:(1)PCR引物Taq(热稳定的DNA聚合酶,只写DNA聚合酶不可,字母大小写错不可)(2)农杆菌转化法DNA分子杂交(3)抗卡那霉素基因(或卡那霉素抗性基因)(4)植物体细胞杂交聚乙二醇(PEG)解析:(1)抗病基因为基因工程中的目的基因,可用PCR技术进行扩增;PCR技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物,该技术需要Taq酶(热稳定的DNA聚合酶)。(2)图示中将目的基因导入植物细胞的方法为农杆菌转化法。检测转基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因,可采用DNA分子杂交技术。(3)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因,作为标记基因。(4)将三倍体香蕉体细胞与二倍体香蕉体细胞进行融合培育抗病香蕉,可采用植物体细胞杂交技术,该技术常用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG)。44.(2015广西柳州测试八)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)。①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②在使用培养基时,通常需加入血浆等天然成分③所有动物细胞培养的适宜温度均为36.5±0.5℃,多数哺乳动物细胞生存的适宜pH为7.0左右④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⑤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)①②(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①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②正确。大多数动物细胞培养的适宜温度均为36.5±0.5℃,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③错误。动物细胞培养所需的气体有O2和CO2,故④错误。动物细胞培养不需要添加植物激素,故⑤错误。5(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.(2015河北邢台四模)下面是以小鼠为对象进行的各项研究工作,请分析回答问题。(1)在小鼠细胞培养过程中,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,瓶壁上形成细胞层数是。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是。(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是。(3)为使外源基因在后代中长期保持,可将转基因小鼠体细胞的转入细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为。(4)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,细胞的代谢速率降低。〚导学号74870290〛答案:(1)相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶(2)容易获得纯合子并缩短育种时间(3)细胞核去核的卵核移植(或克隆)(4)冷冻(或超低温、液氮)酶解析:(1)细胞的接触抑制:细胞表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖。由于接触抑制,动物细胞培养时,瓶壁上只能形成单层细胞。可以用胰蛋白酶处理,使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)处理后的受精卵由于只有雌核,而细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞)后,受精卵染色体数目将加倍,这种方法在动物新品种选育中的显著优点是容易获得纯合子并缩短育种时间(同植物的单倍体育种)。(3)为使外源基因在后代中长期保持,可将转基因小鼠体细胞的细胞核转入去核的卵细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为核移植(或克隆)。(4)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,细胞的代谢速率降低。6.(2015河北唐山三模)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。6(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①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)②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)③过程动物细胞特有的促融方法是用,④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