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1、第37讲细胞工程A组基础题组考点一植物细胞工程1.下图为通过植物体细胞杂交培育“番茄马铃薯”植株的过程,请回答:(1)图中过程处理后可获得具有活力的。过程一般可用作为诱导剂来诱导细胞融合。(2)过程的细胞工程技术是,其培养时选用的材料通常是分生组织,原因是。(3)过程为,即让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的而转变为未分化的状态。(4)过程表示通过形成不同的组织和器官,其根本原因是。(5)人们培育“番茄马铃薯”的目的是想获得地上结番茄,地下结马铃薯的植株,从理论上这种设想是可以实现的,原因是。但最后却未能如愿,其原因是。尽管如此,从整个过程来看,植物体细胞杂交的研究在 方面,取得了巨大突破
2、。2.(2016陕西宝鸡一检,40)现有甲、乙两个番茄品种(染色体数2n=24),其基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因位于非同源染色体上,且在光照强度大于500勒克斯时,都不能生长,这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株,将它们的叶肉细胞制成原生质体,并将两者相混,使之融合,诱导产生细胞团。然后,放到大于500勒克斯光照下培养,结果有的细胞团不能分化,有的能分化发育成植株。请回答下列问题:(1)甲、乙两番茄品种花粉经过花药离体培养技术而形成的植株是 倍体。(2)将叶肉细胞制成原生质体时,使用破除细胞壁。(3)在细胞融合技术中,常用的化
3、学试剂是。融合后形成的细胞类型有种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合)。(4)细胞融合成功的标志是。(5)细胞融合后诱导产生的细胞团叫。(6)在大于500勒克斯光照下培养,能分化的细胞团的基因型是(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由该细胞团分化发育成的植株,其染色体数是。考点二动物细胞工程3.(2014课标,40,15分)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤
4、细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题:(1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上,则小鼠最少需要经过次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制备B淋巴细胞的是小鼠,理由是。(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有,体系中出现多种类型细胞的原因是。(3)杂交瘤细胞中有个细胞核,染色体数目最多是条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是。4.(2017福建漳州第
5、一次月考,44)下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。请据图回答:(1)图中、所示的结构分别是、。(2)图中、所示的生物工程技术分别是、。(3)过程通常用去核卵细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作,含有营养物质丰富外,还因为它。(4)过程通常采用的方法是。(5)过程的完成需要用到的非酶基因操作工具为。(6)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是。B组提升题组非选择题1.(2016宁夏六盘山高级中学一模,40)不同属的农作物,甲作物高产不耐盐,乙作物低产但耐盐。欲培育出既高产又耐盐的植株,以适应于盐碱地栽培。请回答下面的问题:
6、(1)采用(填“杂交”、“嫁接”或“转基因”)方法可以达到上述目的,这种育种方法的优点是。(2)采用细胞工程育种的方法如下:甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是。以胚状体为材料,经过人工薄膜包装得到的人工种子,在适宜条件下同样能够萌发成幼苗,与天然种子相比,人工种子具有哪些显著的优点?(请举出1条)。动物细胞工程应用较广泛的是单克隆抗体的制备,单克隆抗体最主要的优点是。单克隆抗体的应用主要有两个方面,一个是作为试剂,能准确地识别各种抗原物质的细微差别,并跟一定抗原发生。另一方面可以用于和运载药物。2.(2016江西九江七校第一次联考,29节选)根据下面植物体细胞杂交技术流程图,回答相关问题。(
7、1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)自然状态下不能得到杂种植株,原因是。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,依据的原理是,其中过程称为,植物体细胞融合完成的标志是。 (3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄马铃薯”属于倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物,可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术,将柴油树细胞培养到阶段即可(填字母编号)。(5)若培育抗虫棉,将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵,然后进行组织培养,其过程相当于(填字母编号)。3.(2015安徽理综,31,9分)科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过
8、乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白,其技术路线如图。(1)由过程获得的A为。(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是。受体应选用期卵母细胞。(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为。4.(2014福建理综,33,10分)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:(1)步骤中,在核移植前应去除卵母细胞的。(2)步骤中,重组胚胎培养到期时,可
9、从其内细胞团分离出ES细胞。(3)步骤中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用Hind和Pst限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有酶的酶切位点。(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的,用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。答案全解全析A组基础题组考点一植物细胞工程1.答案(1)原生质体聚乙二醇(2)植物组织培养全能性高、易培养成愈伤组织(3)脱分化结构和功能(4)再分化基因选择性表达(5)该植株同时具有番茄和马铃薯的遗传信息基因的表达相
10、互调控、相互影响克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍解析(1)图中为去壁处理获得具有活力的原生质体的过程。过程为诱导细胞融合过程,一般可用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来进行。(2)图中为植物组织培养过程,其原理是植物细胞具有全能性;植物组织培养时选用的材料通常是分生组织,原因是分生组织的全能性高,易培养形成愈伤组织。(3)过程为脱分化,即让已经分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变为未分化的状态。(4)过程表示通过再分化形成不同的组织和器官,其根本原因是基因的选择性表达。(5)“番茄马铃薯”从理论上可以实现地上结番茄,地下结马铃薯,原因是该杂种植株同时具有番茄和马铃薯的遗传信息,但最后
11、却未能实现的原因是基因的表达相互调控、相互影响。植物体细胞杂交的研究在克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍方面,取得了巨大突破。2.答案(1)单(2)纤维素酶和果胶酶(3)PEG3(4)再生出细胞壁(5)愈伤组织(6)AaBb24解析(1)由配子直接发育来的植株是单倍体。(2)叶肉细胞有细胞壁,因此要制成原生质体时,先要把细胞壁分解掉,细胞壁的成分主要为纤维素和果胶,因此要用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁。(3)人工诱导植物细胞融合的方法有物理法和化学法,常用的化学试剂是聚乙二醇(PEG),可用的物理方法是离心、振动、电激。若只考虑两两结合的情况,会出现3种类型的融合细胞,即甲细胞自身融合形成的细胞,
12、乙细胞自身融合形成的细胞及甲和乙细胞相融合形成的杂种细胞。(4)原生质体长出了新的细胞壁,说明细胞融合成功。(5)细胞融合后形成杂种细胞,杂种细胞经过脱分化形成愈伤组织。(6)大于500勒克斯光照下培养,隐性纯合基因(aa或bb)有致死作用,只有杂种细胞才能存活,即基因型为AaBb的细胞团存活。由杂种细胞发育成的植株,其染色体数是24。考点二动物细胞工程3.答案(1)4YY小鼠的血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的,且融合率达不到100%(3)1100(4)不能无限增殖解析(1)分析题图可知,经4次免疫后,小鼠Y的血清抗体效价就可达到
13、16 000以上。由于4次免疫后的Y小鼠的血清抗体效价最高,故最适合用于制备B淋巴细胞。(2)细胞融合实验中,由于细胞融合是随机的,而且诱导融合率不可能达到100%,所以会有未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞同时具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的核物质,但细胞核只有一个。由于杂交瘤细胞在分裂过程中染色体会丢失,故细胞核中染色体数目最多是40+60=100(条)。(4)B淋巴细胞已经分化,没有无限增殖的潜能。4.答案(1)细胞核内细胞团(2)(体细胞)核移植技术基因工程(转基因技术或重组DNA技术)(3)含有促进(或激活)细胞核全能性表达的物质(4)显微注射技术(5)载体(6)不发生免疫排斥反应解析(1)体细胞核移植利用体细胞核和去核卵细胞。内细胞团细胞具有发育的全能性,此时导入健康胰岛B细胞基因,可以形成能正常分泌胰岛素的胰岛B细胞群。(2)图中是将体细胞核和去核卵细胞重组为一个细胞,为体细胞核移植技术。图中是将健康胰岛B细胞基因导入受体细胞,为基因工程技术。(3)过程通常用去核卵细胞作为受体细胞,除了因为它体积大,易操作,含有营养物质丰富外,还因为其含有能够激活细胞核全能性表达的物质。(4)将目的基因导入动物细胞通常用显微注射法。(5)基因工程基本工具为限制酶、DNA连接酶、载体,载体为非酶基因操作工具,通常为质粒。(6)图示方法
