细胞工程(克隆技术)

专题二细胞工程(克隆技术)

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1．(18分)(2015·南京模拟)下图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程，请回答下列问题：

(1)①②过程使用了__________________________酶，以使植物原生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，以保证植物细胞会发生________________，以保护原生质体不被破坏；在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是________________。

(2)过程③在化学药剂______________的作用下会发生细胞融合；动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是___________________________________________ ________________________________________________________________________ __________________________。

(3)过程________________属于脱分化，过程________________属于再分化，细胞发生分化的根本原因是_____________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________________。

(4)过程⑤⑥⑦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________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________。

(5)若番茄细胞内含a个染色体，马铃薯细胞内含b个染色体，则番茄—马铃薯细胞内含________________个染色体；若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含________________个染色体，若要得到可育的番茄—马铃薯，必须用________________来处理幼苗。这两种方法相比，体细胞杂交方法的优点是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

解析植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成，因此可以用纤维素酶和果胶酶将其水解得到原生质体，然后用聚乙二醇或物理方法诱导原生质体融合，再生细胞壁形成杂种细胞。图中过程⑤⑥是杂种细胞经过脱分化、再分化形成幼苗，体现了植物细胞的全能性。在较高浓度的溶液中，有细胞壁的植物细胞可以发生质壁分离与复原。植物体细胞杂交得到的番茄—马铃薯细胞内含有的染色体数是两种植物染色体数之和即a＋b；番茄和马铃薯有性杂交得到的后代的染色体数是a/2＋b/2，此后代不可育，必须用秋水仙素处理幼苗，使染色体数目加倍。

答案(1)纤维素酶和果胶质壁分离胰蛋白酶(2)聚乙二醇可以使用灭活的病毒(3)⑤⑥基因的选择性表达(4)植物组织培养全能性高，易培养形成愈伤组织(5)a＋b(a＋b)/2秋水仙素克服远缘杂交不亲和的障碍2．(16分)细胞工程根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。请回答下列相关问题。

(1)应用植物组织培养技术，可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。植物组织培养技术所依据的生物学原理是________________。欲利用植物组织培养技术培育无病毒植株，选材时一般选取________________。

(2)应用植物体细胞杂交技术，能创造出常规杂交育种无法得到的作物新品种。在进行体细胞杂交之前，必须先利用________________酶去除细胞壁，获得具有活

力的原生质体。在进行原生质体间的融合时，常使用的诱导剂是________________。

(3)应用动物细胞培养技术，可以大量地生产各种抗病疫苗。在进行动物细胞培养之前，需先用________________酶处理组织块，使其分散成单个细胞。进行动物细胞培养时，所需气体主要有________________；另外，所用的合成培养基中通常需加入________________等一些天然成分。

(4)应用杂交瘤技术，能为人类提供诊治肿瘤的单克隆抗体。制备单克隆抗体过程中，经选择培养得到的杂交瘤细胞还需进行________________和________________，经多次筛选可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。与常规的抗体相比，单克隆抗体具有的显著特点是________________。

解析(1)植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，所以一般选取茎尖或根尖培育无病毒植株。(2)欲得到所需的原生质体，常用纤维素酶和果胶酶去除正常植物细胞的细胞壁。诱导原生质体间的融合常使用的诱导剂是聚乙二醇(PEG)。(3)由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养基时，通常需加入血清、血浆等一些天然成分。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。

答案(1)植物细胞的全能性茎尖或根尖(2)纤维素酶和果胶聚乙二醇(PEG)(3)胰蛋白酶或胶原蛋白O2和CO2血清、血浆(4)克隆化培养抗体检测特异性强、灵敏度高，并可大量制备

3．(18分)细胞融合技术有着广泛应用。下图表示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________________种不同于亲本基因型的玉米新品种。

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”杂种植株的培育过程中，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，请据图回答问题。

①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，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。

②下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来：________________。