选修3.2 细胞工程

专题2 细胞工程
1.(2010全国新课标高考理综,38)请回答:
(1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。

该技术可以保持品种的,繁殖种苗的速度。

离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养,最终能够形成完整的植株,说明该叶肉细胞具有该植物的全部。

(2)把试管苗转接到新的培养基上时,需要在超净工作台上进行,其原因是避免
的污染。

(3)微型繁殖过程中,适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗,而与
配比适宜时可促进芽的增殖。

若要抑制试管苗的生长,促使愈伤组织产生和生长,需要使用的生长调节剂是(脱落酸、2,4-D)。

(4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图。

据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是,单株鲜重的变化趋势是。

据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量(能、不能)满足自身最佳生长的需要。

(5)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应(降低、增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力。

【解析】本题考查利用植物组织培养技术进行微型繁殖获得脱毒植株的有关知识。

植物组织培养技术的理论基础是植物细胞具有全能性,因为一个体细胞就包含该物种全部的遗传信息。

在培养过程中一定要注意避免感染,因为此时试管苗抗感染的能力很弱;在培养过程中适当调节生长素和细胞分裂素的比例,可控制根和芽的分化。

据图可知,当蔗糖浓度高时,光合作用的强度降低,单株鲜重则是先增
加后减少。

若培养基中不含蔗糖,试管苗产生的有机物不能满足自身最佳生长需要。

【答案】(1)遗传特性快遗传信息(2)微生物(3)生根细胞分裂素2,4-D (4)逐渐减小先增加后下降
不能(5)降低
2.(2012届宁夏银川一中月考)如图为细胞融合的简略过程,请据图回答下列问题:
(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前已用处理,除去了;A、B到细胞C的过程中,常用的物理方法是。

融合完成的标志是。

(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用技术把D培养成植株。

(3)若A、B是动物细胞,一般取自,然后用使其分散开来。

A、B到C的过程中,常用的不同于植物细胞的手段是,所形成的D称为细胞。

(4)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠B淋巴细胞,那么,在获得此细胞之前,小鼠已被注射了。

注射后小鼠身体产生了相应的,生成了。

图中B为。

(5)若该过程仍是制备单克隆抗体,在AB到C的过程中,所形成的C有种,用来培养的D细胞应该是。

从中选择出它的方法是培养。

获得D后,常用的培养方法是和。

【答案】(1)纤维素酶和果胶酶细胞壁电刺激、振动、 离心 产生细胞壁(2)植物组织培养(3)动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织胰蛋白酶灭活的病毒诱导杂种细胞的融合杂交(4)抗原免疫反应效应B细胞、抗体、记忆细胞骨髓瘤细胞(5)3 杂交瘤细胞
用特定的选择性培养基体外培养体内培养
3.(2012届江苏南通期中)回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)在动物细胞培养过程中,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,瓶壁上形成的细胞层数是。

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)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成细胞,该种细胞的黏着性,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量。

(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是。

(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂到期的细胞用显微镜进行观察。

(5)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,细胞的速率降低。

(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮肤组织当作进行攻击。

【解析】在动物细胞的培养过程中,细胞因相互接触而出现接触抑制并具有贴壁现象,可用胰蛋白酶将贴壁细胞分离下来。

随着细胞培养传代次数的增多,大多数细胞失去分裂能力而衰老死亡,只有少数细胞仍具有分裂能力,这少数的细胞具有癌细胞的特征,其细胞膜上的糖蛋白减少,细胞的黏着性下降。

由于细胞膜具有选择透过性,故染料分子不能使活细胞着色。

温度能影响细胞内酶的活性而影响细胞的新陈代谢,故可低温保存培养的细胞。

【答案】(1)相互接触接触抑制单层(或一层) 胰蛋白酶
(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色) (4)中(5)冷冻(或超低温、液氮) 酶新陈代谢(6)抗原
4.(2012届山东聊城一轮模考)下图是制备抗X抗体的过程,根据图解回答问题。

(1)制备单克隆抗体的步骤:
①将注入小鼠体内,从小鼠脾脏中获得B淋巴细胞,其中至少1个B淋巴细胞带有抗该抗原的抗体。

②将B淋巴细胞、瘤细胞系在培养基中培养。

③将步骤①获得的B淋巴细胞与步骤②培养的B淋巴细胞瘤突变细胞系在
的诱导下融合,放在多孔培养板上培养。

④这样获得的杂交瘤细胞具有B细胞系的能力,又具有的本领。

⑤检测和分离带有抗X抗体的阳性细胞,培养板中每孔放个细胞进行培养。

⑥让阳性细胞大量繁殖,制备出抗该抗原的单克隆抗体。

(2)单克隆抗体与一般的血清抗体相比,其优点是,单克隆抗体是由同样的抗体分子组成,每个抗体分子带有的抗原结合部位,单克隆抗体可以识别分子的特殊部位,具有。

(3)用本法制备出的单克隆抗体仍具有局限性,因为它是用小鼠的细胞制备的,其化学本质是,对人类有和免疫特性。

【解析】单克隆抗体制备时,须用免疫机体产生的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞,经筛选出的杂交瘤细胞产生抗体时仍需对抗体进行检测,只有产生符合要求的抗体类型的杂交瘤细胞,方可进行扩大培养,进而生产单克隆抗体。

【答案】(1)①抗原②特定的选择性③灭活的仙台病毒或PEG ④分泌特异性抗体在体外培养条件下大量 增殖 ⑤一
(2)特异性强、灵敏度高相同专一性
(3)杂交瘤蛋白质异物性(抗原性)
5.(2012届江苏无锡期中)”白菜—甘蓝”是用细胞工程方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长周期短、耐热性能强、耐储存等优点。

下图为”白菜—甘蓝”的培育过程示意图,请据图完成下列问题:
(1)在上述过程中,去除细胞壁的方法是。

(2)图中的原生质体A和原生质体B能融合成一个杂种细胞,所依据的生物学原理是。

(3)自然状态下,白菜和甘蓝杂交不会成功,原因是 。

通过上述方法获得的”白菜—甘蓝”是否可育? ,为什么? 。

(4)如果原生质体A为小鼠的B淋巴细胞,原生质体B为小鼠的骨髓瘤细胞,诱导二者融合时,通常用 。

融合后杂种细胞的特点是。

【解析】(1)在上述过程中,去除细胞壁的方法是用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁。

(2)图中的原生质体A和原生质体B能融合成一个杂种细胞,所依据的生物学原理是细胞膜的流动性。

(3)自然状态下,白菜和甘蓝杂交不会成功,原因是存在生殖隔离。

通过上述方法获
得的”白菜—甘蓝”是可育的。

这是因为通过细胞融合,白菜和甘蓝的染色体都是成对存在的,经减数分裂能形成正常的生殖细胞。

(4)如果原生质体A为小鼠的B淋巴细胞,原生质体B为小鼠的骨髓瘤细胞,诱导二者融合时,通常用灭活的病毒。

融合后杂种细胞的特点是既能无限增殖,又能产生专一性抗体。

【答案】(1)用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁(2)细胞膜的流动性(3)存在生殖隔离可育因为通过细胞融合,白菜和甘蓝的染色体都是成对存在的,经减数分裂能形成正常的生殖细胞(4)灭活的病毒既能迅速大量繁殖,又能产生专一性抗体
6.(2012届北京西城区期中)眼虫可以运动,可摄取食物生活。

其体内有叶绿体,不摄食在光下仍能存活。

某同学提出问题:”动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗?”他尝试设计出下列具体的实验方案。

结合实验方案回答:
实验原理:根据眼虫的特点,动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。

实验步骤如下:
(1)①中选的植物材料细胞中,必须有的细胞器是。

(2)③过程所用的酶是。

(3)④过程除了用电激之外,还可以用等作为诱导因素。

(4)⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是、、、。

(5)在整个实验过程中,要强调所用的器械的灭菌和无菌操作,原因是各种杂菌可以在培养基上面迅速生长,培养基一旦被污染,迅速生长的各种杂菌不但会和
争夺营养,而且这些杂菌生长的过程中会生成大量,导致培养物迅速死亡。

(6)在⑤⑥过程中,通常要添加血清,原因是。

【解析】(1)由于题干中的原生动物——眼虫体内含有叶绿体,因此选取的植物材料细胞中必须具有叶绿体。

(2)植物细胞壁的成分是纤维素和果胶,因此要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。

(3)诱导原生质体融合的方法有物理方法、化学方法、生物方法。

(4)动物细胞体外培养所需的条件有无菌无毒的环境、营养物质、适宜的温度和pH、气体环境等。

(5)杂菌会和培养物竞争,并且会产生有害代谢产物,导致培养物死亡。

(6)动物细胞培养过程中需加入血清。

【答案】(1)叶绿体(2)纤维素酶和果胶酶(3)灭活的病毒、PEG、振动、离心（4）无菌、无毒的环境营养适宜的温度和pH 气体环境(5)培养物对培养物有害的物质(6)人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,通常加入血清、血浆等一些天然成分。