PAGEPAGE7課時(shí)規(guī)范練37細(xì)胞工程非選擇題1.(2024海南)甲、乙兩名同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料,利用植物組織培育技術(shù)繁殖該植物。回答下列問題。(1)以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體,在肯定條件下進(jìn)行組織培育,均能獲得試管苗,其原理是

。

(2)甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培育基中,均加入肯定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培育獲得幼苗,該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是(填“具有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)。

(3)圖中A、B、C所示的是不同的培育結(jié)果,該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培育基中兩種激素用量的不同造成的,這兩種激素是。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)形成的。

(4)若該種植物是一種雜合子的珍貴花卉,要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉,可用組織培育方法繁殖,在培育時(shí),(填“能”或“不能”)采納經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體,緣由是

。

答案(1)綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞具有全能性,在肯定條件下能發(fā)育成完整的植株(2)葡萄糖、果糖具有完整的細(xì)胞核(3)細(xì)胞分裂素、生長素脫分化(4)不能對雜合子的植株來說,其體細(xì)胞的基因型相同,而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同。用花粉粒進(jìn)行組織培育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細(xì)胞含有完成發(fā)育所需的全套基因,這是細(xì)胞全能性的理論基礎(chǔ),而植物組織培育的原理是植物細(xì)胞具有全能性。(2)蔗糖水解可得到葡萄糖、果糖。從細(xì)胞全能性的理論基礎(chǔ)可知,用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培育獲得幼苗,該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是具有完整的細(xì)胞核,即要含有完成發(fā)育所需的全部遺傳信息。(3)植物組織培育的再分化過程受生長素和細(xì)胞分裂素的影響,兩者含量的比例會影響分化的結(jié)果。愈傷組織是高度分化細(xì)胞經(jīng)脫分化形成的。(4)一般狀況下,植物組織培育屬于無性繁殖,可使后代保持親本的遺傳性狀。但花藥離體培育(屬于有性生殖范疇)與用植物正常體細(xì)胞培育不同,因?yàn)榛ǚ哿Ｍㄟ^減數(shù)分裂產(chǎn)生,分裂過程中等位基因的分別、基因重組等使其基因型與體細(xì)胞的基因型不同,培育得到花卉基因型不同于原植株,導(dǎo)致不能保持親本性狀。故要保持親本性狀,組織培育不能用花粉粒作外植體。2.細(xì)胞融合技術(shù)有著廣泛應(yīng)用。下圖為細(xì)胞融合的簡略過程,據(jù)圖回答相關(guān)問題。(1)若a、b分別是基因型為yyRr和YYrr兩個(gè)玉米品種的花粉,且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。科學(xué)家分別將它們的花粉除去細(xì)胞壁,然后誘導(dǎo)其融合,再把這些融合細(xì)胞進(jìn)行培育,培育出了玉米新品種。①這兩個(gè)品種的花粉可用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合,共可產(chǎn)生種基因型的融合細(xì)胞(僅考慮兩兩融合),這些融合細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成,再經(jīng)培育可以得到種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。

②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可干脆用yyRr植株的花粉培育,再經(jīng)過處理并篩選獲得,這種方法叫做。

(2)若a、b表示番茄和馬鈴薯兩種植物的體細(xì)胞,請據(jù)圖回答問題。①在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中,運(yùn)用了植物細(xì)胞工程中的技術(shù),植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)記是。

②a、b細(xì)胞融合之前,要用到的酶是,酶處理后得到。

(3)若a、b分別為骨髓瘤細(xì)胞和已免疫的B淋巴細(xì)胞,請據(jù)圖回答。為了能充分發(fā)揮上述兩種細(xì)胞各自的特點(diǎn),經(jīng)特別處理,在促細(xì)胞融合因子的作用下,使兩種細(xì)胞發(fā)生融合,形成圖中的d細(xì)胞,d細(xì)胞的特點(diǎn)是。由d細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與一般血清抗體相比較,具有等特點(diǎn)。

答案(1)①聚乙二醇(PEG)6愈傷組織2②染色體加倍(秋水仙素處理)單倍體育種(2)①植物體細(xì)胞雜交再生出細(xì)胞壁②纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體(3)既能無限增殖,又能產(chǎn)生特定的抗體特異性強(qiáng)、靈敏度高并能大量制備解析(1)①誘導(dǎo)細(xì)胞融合的常用化學(xué)試劑是聚乙二醇(PEG)。由于a、b兩個(gè)玉米品種基因型分別為yyRr和YYrr,所以它們產(chǎn)生的花粉的基因型分別有yR、yr、Yr,僅考慮兩兩融合,可產(chǎn)生6種基因型的融合細(xì)胞,即yyRR、yyrr、YYrr、yyRr、YyRr、Yyrr。融合細(xì)胞經(jīng)過脫分化形成愈傷組織,再經(jīng)培育可以得到2種不同于親本表現(xiàn)型的玉米新品種。②若想培育出基因型為yyRR的玉米植株,也可干脆用yyRr植株的花粉培育,再經(jīng)過秋水仙素處理使染色體加倍并篩選獲得,這種方法叫做單倍體育種。(2)①在“番茄—馬鈴薯”的培育過程中,運(yùn)用了植物體細(xì)胞雜交技術(shù),植物體細(xì)胞融合完成的標(biāo)記是再生出細(xì)胞壁。②a、b細(xì)胞融合之前,須要去除細(xì)胞壁,所以要用到的酶是纖維素酶和果膠酶,得到原生質(zhì)體。(3)若a、b分別為骨髓瘤細(xì)胞和已免疫的B淋巴細(xì)胞,融合得到圖中的d細(xì)胞,其特點(diǎn)是既能無限增殖,又能產(chǎn)生特定的抗體。由d細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與一般血清抗體相比較,具有特異性強(qiáng)、靈敏度高并能大量制備等特點(diǎn)。3.(2024江蘇泰州中學(xué)月考)為培育出含β-胡蘿卜素的“黃金大米”,科研人員提出以下兩套培育方案。請分析回答下列問題。甲方案:玉米體細(xì)胞β-胡蘿卜素基因水稻體細(xì)胞“黃金大米”乙方案:玉米體細(xì)胞水稻體細(xì)胞“黃金大米”(1)甲方案中,β-胡蘿卜素基因能在玉米和水稻體內(nèi)出現(xiàn)相同表達(dá)結(jié)果的緣由是。

若探討人員已知β-胡蘿卜素基因序列,可采納方法獲得β-胡蘿卜素基因。②過程中可用技術(shù)檢測水稻體細(xì)胞DNA上是否插入了β-胡蘿卜素基因。

(2)乙方案中,在體細(xì)胞雜交前須要用酶除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,誘導(dǎo)體細(xì)胞融合的化學(xué)試劑常用。通過⑤獲得“黃金大米”幼苗須要經(jīng)過兩個(gè)過程,依據(jù)的原理是。在培育過程中,除了在培育基中添加養(yǎng)分物質(zhì)外,還須要添加。

(3)與傳統(tǒng)育種方法相比,甲、乙兩套方案共同的優(yōu)點(diǎn)是。

答案(1)全部生物共用一套遺傳密碼(密碼子)人工合成DNA分子雜交(2)聚乙二醇脫分化和再分化(植物)細(xì)胞的全能性(植物)激素(生長素和細(xì)胞分裂素)(3)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(打破生殖隔離)解析(1)自然界中全部生物共用一套遺傳密碼子,因此一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達(dá);在目的基因序列已知的狀況下,可采納人工合成的方法獲得目的基因。檢測目的基因是否插入受體細(xì)胞可用DNA分子雜交技術(shù)。(2)植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,因此可依據(jù)酶的專一性原理,在植物體細(xì)胞雜交前用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體;誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇。⑤過程中將雜交細(xì)胞培育成雜交植株須要采納植物組織培育技術(shù),該技術(shù)包括脫分化和再分化兩個(gè)過程,原理是植物細(xì)胞的全能性;在植物組織培育過程中,除了在培育基中添加養(yǎng)分物質(zhì)外,還須要添加植物激素(生長素和細(xì)胞分裂素)。(3)與傳統(tǒng)育種方法相比,基因工程育種和植物細(xì)胞工程育種都能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。4.某探討小組進(jìn)行藥物試驗(yàn)時(shí),以動物細(xì)胞為材料,測定藥物對體外培育細(xì)胞的毒性。供培育的細(xì)胞有甲、乙兩種,甲為骨髓瘤細(xì)胞,乙為已免疫的漿細(xì)胞。請回答下列問題。(1)將數(shù)量相等的甲和乙分別置于培育瓶中培育,培育液及其他培育條件均相同且相宜。一段時(shí)間后,視察到的現(xiàn)象是。

(2)動物細(xì)胞培育須要滿意肯定的條件,下列有關(guān)表述正確的有(選擇填寫下列條件前的序號)。

①對培育液和培育用具進(jìn)行無菌處理,在細(xì)胞培育液中添加肯定量的抗生素,定期更換培育液,這些做法都有利于供應(yīng)一個(gè)無菌、無毒的培育環(huán)境②在運(yùn)用培育基時(shí),通常需加入血漿等自然成分③全部動物細(xì)胞培育的相宜溫度均為36.5±0.5℃,多數(shù)哺乳動物細(xì)胞生存的相宜pH為7.0左右④動物細(xì)胞培育所需的氣體只是O2,因?yàn)镺2是細(xì)胞代謝所必需的⑤培育液中需添加肯定濃度和比例的生長素與細(xì)胞分裂素,以誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化和再分化(3)藥物試驗(yàn)須要大量細(xì)胞,甲不適合用于試藥的理由是。乙不適合用于試藥的理由是。

(4)甲、乙細(xì)胞融合,所獲雜交細(xì)胞在體外培育條件下,具有的特點(diǎn)。

(5)已知癌細(xì)胞中X基因過量表達(dá)與骨髓瘤的發(fā)生親密相關(guān)。要試驗(yàn)一種抗腫瘤藥物Y對甲生長的影響,可將甲分為A、B兩組,在A組細(xì)胞培育液中加入,在B組細(xì)胞培育液中加入無菌生理鹽水,在相同且相宜條件下培育肯定時(shí)間后,從A、B兩組收集等量細(xì)胞,通過分別檢測X基因在A、B兩組細(xì)胞中的合成水平的差異,以確定Y的藥效。

答案(1)甲增多、乙不增多(2)①②(3)甲有部分基因已經(jīng)發(fā)生變異,藥物對甲的效果不肯定與對正常體細(xì)胞的效果相同乙在體外培育不能增殖,不能得到大量細(xì)胞用于試藥(4)既能增殖又能產(chǎn)生專一抗體(5)YmRNA或蛋白質(zhì)解析(1)由題意可知,甲是骨髓瘤細(xì)胞,乙是漿細(xì)胞,在培育液中培育,甲能無限增殖,會增多,而乙是不能增殖的漿細(xì)胞,所以乙不增多。(2)細(xì)胞培育過程中應(yīng)添加肯定量的抗生素以保證無菌、無毒的環(huán)境,且定期更換培育液,故①正確。培育基中除了必要的養(yǎng)分物質(zhì)外,還應(yīng)添加動物血清或血漿等自然成分,故②正確。大多數(shù)動物細(xì)胞培育的相宜溫度均為36.5±0.5℃,而不是全部動物,多數(shù)哺乳動物細(xì)胞生存的相宜pH為7.0左右,故③錯(cuò)誤。動物細(xì)胞培育所需的氣體有O2和CO2,故④錯(cuò)誤。動物細(xì)胞培育不須要添加植物激素,故⑤錯(cuò)誤。(3)甲不適合用于試藥是因?yàn)榧资橇黾?xì)胞,有部分基因已經(jīng)發(fā)生變異,藥物對甲的效果不肯定與對正常體細(xì)胞的效果相同。乙也不適合用于試藥,因?yàn)橐以隗w外培育不能增殖,不能得到大量細(xì)胞。(4)雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體。(5)由題意可知試驗(yàn)?zāi)康氖翘骄克幬颵的作用,所以比照組A應(yīng)加入藥物Y。基因表達(dá)須要通過轉(zhuǎn)錄和翻譯,所以應(yīng)檢測mRNA和蛋白質(zhì)的水平來確定試驗(yàn)結(jié)果。5.如圖為動物細(xì)胞培育過程中細(xì)胞增殖曲線(甲)及細(xì)胞變更圖(乙),請回答下列問題。(1)圖甲中點(diǎn)以后表示細(xì)胞的傳代培育,AB段可能發(fā)生了如圖乙(填序號)所示的現(xiàn)象,在進(jìn)行B至C過程培育前,須要用處理細(xì)胞。

(2)動物細(xì)胞培育,一般傳至代以內(nèi)細(xì)胞能保持正常的二倍體核型。

(3)為制備單克隆抗體,需將注射到小鼠體內(nèi),以此獲得,同時(shí)將該細(xì)胞與圖乙(填序號)所示的細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞,該雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是。為篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞,可用培育基來達(dá)到目的。

答案(1)B②接觸抑制胰蛋白酶(膠原蛋白酶)(2)10(3)抗原漿細(xì)胞③既能無限增殖,又能產(chǎn)生專一抗體選擇性解析(1)B點(diǎn)之前是初次培育,稱為原代培育;AB段增殖速度緩慢,是因?yàn)榘l(fā)生了圖乙中②所示的接觸抑制現(xiàn)象,若要接著進(jìn)行傳代培育,須要用胰蛋白酶(膠原蛋白酶)處理使組織細(xì)胞分散開來。(2)傳代培育10代以上,細(xì)胞的二倍體核型可能會發(fā)生變更,10代以內(nèi)的細(xì)胞仍舊保持二倍體核型。(3)制備單克隆抗體時(shí),須要將漿細(xì)胞和能無限增殖的細(xì)胞(如③中發(fā)生癌變的瘤細(xì)胞)融合,二者融合后形成的雜交瘤細(xì)胞,既能像瘤細(xì)胞那樣無限增殖,又能像漿細(xì)胞那樣產(chǎn)生專一抗體。須要利用特定的選擇性培育基將產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞篩選出來。6.下圖是利用單克隆抗體技術(shù)制備三聚氰胺特異性抗體的過程,請據(jù)圖回答問題。(1)單克隆抗體的制備過程中要用到和技術(shù)。

(2)由于三聚氰胺分子量過小,不足以激活高等動物的免疫系統(tǒng),因此在制備抗體前必需對其進(jìn)行①過程,下列物質(zhì)中不適合作“擴(kuò)容”抗原分子的是()A.蛋白質(zhì)B.多糖C.磷脂D.核苷酸(3)②過程會使小鼠產(chǎn)生能分泌相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞,此過程屬于特異性免疫中的免疫。

(4)單克隆抗體的制備所基于的免疫學(xué)基本原理是。

(5)③過程動物細(xì)胞特有的促融方法是用,④過程用特定的選擇性培育基篩選,會使的細(xì)胞死亡;選出的雜交瘤細(xì)胞還需進(jìn)行,才能獲得產(chǎn)三聚氰胺抗體的雜交瘤細(xì)胞株。

(6)制備