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1、第37讲 细胞工程:基础巩固：1. 2020 六盘山高级中学一模草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代, 导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本 过程如图K37-1,请回答下列问题：外植体&愈伤组织9芽、根一植株图 K37-1(1)运用微型繁殖技术培育无病毒草莓苗H寸，一般选取 作为外植体，其依据是 O与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的特点有(答出2点即可)。过程中配制好的培养基中，常常需要添加,有利于外植体启动细胞分裂形 成愈伤组织。接种后25 d,若发现外植体边缘局部污染，原因可能是 O(4)过程要进行照光培养,其作用是 O离
2、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 植物全部的 O2. 2020 江西上饶一模1996年克隆羊“多莉”诞生以后，马、牛、兔、猫、狗、骆驼等 哺乳类动物的体细胞克隆相继成功，但与人类相近的灵长类动物(如猴)的体细胞克隆一直未 被攻克。2017年底两只体细胞克隆猴“中中”和“华华”先后在中国科学院神经科学研究 所诞生,成功培育全球首个体细胞克隆猴,请回答下列问题。用动物体细胞克隆动物,实际上是通过 技术来实现的,该技术分为和,其中难度更大的是,原因是，恢复 其全能性十分困难。体细胞克隆猴的诞生还需要 技术和 技术的支持。体细胞克隆猴的重要意义在于,能够在一
3、年内产生大批 相同、可以模拟人类疾病的模型猴，将为人类疾病机理研究、干预、诊治带来光明前景。3. 2020 山西太原五中一模细胞融合技术有着广泛应用。图K37-2为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题：有性杂交后代体细胞杂交植株单克隆抗体图 K37-2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。这两个品种的花粉可用化学诱导剂 诱导融合，共可产生一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 到一种不同于亲本
4、表现型的玉米新品种。若想培育出基因型为yyRR的玉米植株，也可直接用基因型为yyRr的植株的花粉培养，再 经过染色体加倍（秋水仙素处理）并筛选获得,这种方法是 o若a、b表示番茄和马铃薯两种植物的体细胞,请据图回答：在“番茄一马铃薯”的培育过程中，植物体细胞融合完成的标志为 oa、b细胞融合之前，要用酶处理，酶处理后得到 o若a、b分别为骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞，则由d细胞产生的抗体与普通血清 抗体相比较,具有 等特点。4. 2020 山西太原五中二模红豆杉因其次生代谢产物紫杉醇的显著治癌效果而倍受关注。 为了获得紫杉醇,可以先用植物外植体获得愈伤组织,然后在生物反应器中悬浮培养。请回答
5、 下列问题：以该植物的幼茎、树皮、针叶作为外植体,在一定条件下进行组织培养，均能获得试管苗,其原理是 O研究发现用幼嫩茎段比成年老枝更易产生愈伤组织,且时间早,诱导率高,原因是 O植物组织培养离不开激素的诱导，其中激素的 和 都会影响植物细胞发育的方向；在利用红豆杉生产紫杉醇的过程中，不需要换瓶操作,这主要是因为。与从红豆杉树皮中直接提取相比，通过茎段组培获得的愈伤细胞悬浮培养生产紫杉醇的优点是 O不同有机溶剂及其组合作为浸提溶剂对紫杉醇的得率的影响如图K37-3所示。不同溶剂对紫杉酥得率的影响图 K37-3注：1、甲醇;2、乙醇;3、丙酮;4、二氯甲烷;5、乙酸乙酯;6、甲醇、乙醇;7、甲醇
6、、丙酮;8、 甲醇、二氯甲烷;9、甲醇、乙酸乙酯；10、乙醇、丙酮；11、乙醇、二氯甲烷；12、乙醇、乙 酸乙酯；13、丙酮、二氯甲烷；14、丙酮、乙酸乙酯；15、二氯甲烷、乙酸乙酯。从溶剂单独和混合提取效果的角度分析,可得出的结论有5. 2020 山西运城三模黄曲霉素(AFBJ是由黄曲霉产生的具有极强毒性、致癌性的物质， 研究人员利用已免疫的小鼠制备抗AFB1单克隆抗体用于污染样品中AFBi的检测，其制备过程 如图K37-4所示，回答下列问题。选择已免疫的小鼠的免疫细胞飞食培养操作分泌抗AFBi单小鼠#wg细胞L甲一乙一呐一克隆抗体图 K37-4免疫细胞和骨髓瘤细胞融合的原理是,该过程中常用
7、加速细胞之间的融合。甲、乙、丙中只含杂交瘤细胞的是，操作X具体指的是,该项操作的目的是 o利用AFBi单克隆抗体检测污染样品中的AFBb具有其他检测方法无法替代的优越性,其原 因是单克隆抗体具有 的优点。(4)某细菌分泌的某种酶能促进AFBi的分解,研究人员通过改造基因，替换了该酶的一个氨基 酸,使其活性大大提高,这项技术称为。把成功改造的基因重新输回到细菌 前要用钙离子处理细菌,用钙离子处理的目的是。6. 2021 沈阳二中月考某研究者进行了如下实验，请回答下列问题：实验一:将黑色美西嫄的胚胎细胞核移植到白色美西嫄的去核卵母细胞中,得到黑色美西嫄;将白色美西嫄的胚胎细胞核移植到黑色美西嫄的去
8、核卵母细胞中，得到白色美西嫄。实验二:将白面雌绵羊甲的乳腺上皮细胞的细胞核移植到黑面绵羊乙的去核卵母细胞中，培 育成的小羊是白面雌绵羊。上述两个实验用到了细胞工程的核移植技术。通过该技术得到后代的过程属于（填“有性”或“无性”）生殖。在实际生产应用中,细胞核移植之前,需去除卵母细胞的细胞核,除保持后代的二倍体核型外,去核的目的是 o实验二中要得到小绵羊还需要将重组细胞移入 中培养到适宜阶段后,经过最后一道“工序”，即将发育到适宜阶段的早期胚胎移入经过 处理的雌绵羊的子宫内，最后一道“工序”称为,其优势是 O细胞核移植可以分为 和体细胞核移植,实验二属于后者。由于,因此体细胞核移植的难度明显高于
9、前者。,综合拓展，7. 2021 哈尔滨三中月考对生物的观察与改造，是人类历史发展的重要组成部分，随着人 们对自然界,对其他生物的认知逐渐加深，诞生了很多现代生物科学技术，比如基因工程、细 胞工程、胚胎工程等等。图K37-5可代表相关生物科学技术的一般流程，回答下列问题：A C D EB J 图 K37-5如果上图表示体外基因治疗，其中A代表相应的目的基因,E代表接受治疗的患者，则B、C、D最可能依次代表、o如果上图表示单克隆抗体的制备流程,A代表骨髓瘤细胞,B代表从 动物体内提取出的B淋巴细胞，可以通过灭活的病毒来诱导细胞融合,在此过程中灭活是指用物理或 者化学的方法是病毒失去感染能力，但是
10、不破坏这些病原体的。如果上图表示动物体细胞核移植技术的流程,若A取自于具有优良性状的个体,则应该首 先进行，此时B代表,若E代表代孕母体,则D代表 O8. 2020 天津河西一模动物细胞培养技术有很多用途,如生产分泌性蛋白药物、检测有毒 物质、获得大量自身健康细胞等。某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药 物对体外培养细胞的毒性。请根据下列有关动物细胞培养实验回答相关问题：在进行动物细胞培养时,通常在合成培养基中加入适量血清,其原因是随着细胞分裂增殖次数的增多,绝大部分细胞停止分裂,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特殊细胞，该种细胞的结构特点为 O实
11、验中可以通过观察细胞的畸变率来确定物质毒性的大小。某有机物X,其毒性可诱发染 色体断裂。利用图K37-6所示装置和提供的下列材料用具,探究肝脏小块对有机物X是否具 有解毒作用。图 K37-6材料用具:肝脏小块,外周血淋巴细胞,淋巴细胞培养液,植物凝集素（刺激淋巴细胞分裂）；显 微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,滴管;吉姆萨染液（使染色体着色），有机物X溶液等。实验过程 如下：在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞,取4等份,备用。利用甲、乙、丙、丁 4组图K37-6所示装置，按下表步骤操作（“J”表示已完成的步骤）。甲乙丙步骤一:加入肝脏培养V V V 液步骤二:加入有机物X溶液步骤三:放置
12、肝脏小块V上表中的步骤还未完成,还需进行的操作是 O培养一段时间后,取4组装置中的等量培养液,分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继 续培养。一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片，在显微镜下观察, 并对比分析,最好选用分裂到期的细胞进行观察。若丙组淋巴细胞出现异常,而甲组的淋 巴细胞正常,则说明 O第37讲细胞工程L茎尖（或根尖）茎尖（或根尖）病毒少，甚至无病毒繁殖速度快;可以保持优良品种的遗传特性植物激素外植体消毒不彻底促进叶肉细胞中叶绿素的合成遗传信息解析由于茎尖（或根尖）病毒少，甚至无病毒，因此通常选择茎尖或根尖通过植物组织培养 技术获得脱毒苗;与常规的种子繁殖方法相比,植物微型繁殖技术的
13、特点有繁殖速度快、后 代不发生性状分离，可以保持品种的优良特性等;过程脱分化中配制好的培养基中，需要 加入植物激素;在植物组织培养时,若外植体消毒不彻底，将会在接种后的25 d发现外植体边 缘局部有污染;（4）过程为再分化过程，再分化过程芽发育成叶,叶肉细胞中的叶绿素的合成 需要光照，故该过程需要进行照光培养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，证明叶肉细胞具有全能性，即该叶肉细胞具有该植物全部的遗传信息。2 .（1）核移植胚胎细胞核移植体细胞核移植体细胞核移植动物体细胞分化程度高 动物细胞培养胚胎移植遗传物质域DNA,或基因）解析用动物体细胞克隆动物,实际上是通过核移植
14、技术来实现的，该技术分为胚胎细胞核 移植和体细胞核移植，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难,故其中体细胞核移植 难度更大。据分析可知，体细胞克隆猴的诞生还需要动物细胞培养技术和胚胎移植技术的 支持。核移植过程遗传物质没有发生改变体细胞克隆猴的重要意义在于，能够在一年内产 生大批遗传物质相同、可以模拟人类疾病的模型猴，将为人类疾病机理研究、干预、诊治带 来光明前景。3 .聚乙二醇(PEG) 6愈伤组织2单倍体育种再生出细胞壁原生质体特异性强、灵敏度高、并能大量制备解析Q)诱导细胞融合时可用的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG);花粉有3种，即yR、yr、Yr. 共可产生6种基因型的融合细胞，即
15、yyRR、yyrr、YYrr、YyRr、Yyrr、yy可这些融合细胞经过 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，即yyrr. YyRro 若想培育出基因型为yyRR的玉米植株,也可直接用基因型为yyRr的植株的花粉培养获得 单倍体幼苗，再经过染色体加倍(秋水仙素处理)处理并筛选获得单倍体植株这种方法叫作单 倍体育种。(2)在“番茄马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的植物体细胞杂交 技术植物体细胞融合完成的标志是再生出细胞壁。植物细胞融合之前，需要用纤维素酶和 果胶酶处理得到原生质体。单克隆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
16、特点。4 .(1)幼茎、树皮、针叶的细胞都具有全能性，在一定条件下能发育成完整的植株幼嫩茎 段细胞分化程度低种类 比例 不需要改变培养液中不同激素的浓度配比可以在生物反应器中大规模培养细胞，并且可以通过控制培养条件使培养细胞合成大量紫 杉醇单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提溶剂时，甲醇的提取效果最佳；溶剂混合浸提时，乙醇一 二氯甲烷作为浸提溶剂提取紫杉醇效果最好解析(1)植物的幼茎、树皮、针叶的细胞都具有全能性，因此一定条件下都能发育成完整 的植株。幼嫩茎段与成年老枝相比，分化程度较低，全能性更高，因此更易产生愈伤组织,且时间 早，诱导率高。植物组织培养过程中,植物激素的种类和浓度都会影响植物细胞发
17、育的方向; 在利用红豆杉生产紫杉醇的过程中，是通过培养愈伤组织细胞获得细胞代谢产物，因此不需要 改变培养液中不同激素的浓度配比，所以在培养过程中不需要换瓶操作。与从红豆杉树皮 中直接提取相比，通过茎段组织培养获得的愈伤组织细胞悬浮培养生产紫杉醇的优点是可以 在生物反应器中大规模培养细胞,并且可以通过控制培养条件使培养细胞合成大量紫杉醇。 由柱形图分析可知，单一溶剂作为提取紫杉醇的浸提溶剂时，甲醇的提取效果最佳;溶剂混合 浸提时，乙醇一二氯甲烷作为浸提溶剂提取紫杉醇效果最好。5 .（1）细胞膜具有流动性灭活的病毒乙、丙 抗体检测和克隆化培养 获得能产生专一抗体的杂交瘤细胞特异性强，灵敏度高，可大
18、量制备蛋白质工程 使细菌处于感受态解析动物细胞能够融合的原理是细胞膜具有一定的流动性;动物细胞融合过程中常用灭 活的病毒促进细胞融合。甲、乙、丙中,甲含有杂交瘤细胞、同种细胞融合的细胞以及未 融合的细胞，而经过选择培养后获得的全部是杂交瘤细胞，因此只含有杂交瘤细胞的是乙和丙; 操作X是抗体检测和克隆化培养，其目的是从众多类型的杂交瘤细胞中筛选出能够产生特异 性抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体用于检测物质具有突出优点，其原因是单克隆抗体具有 特异性强、灵敏度高、可大量制备的优点。（4）替换蛋白质的氨基酸产生自然界中原本不存 在的蛋白质，这种技术称为蛋白质工程把成功改造的基因重新输回到细菌前要用钙离子
19、处理 细菌淇目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（本质上是使用细胞 壁的通透性增加）。6 .无性使核移植的胚胎或动物的遗传物质几乎全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞 发育培养液 同期发情 胚胎移植 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的 繁殖周期胚胎细胞核移植动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难解析Q）题述两个实验是利用核移植技术得到克隆动物，属于无性生殖。细胞核移植之前, 需去除卵母细胞的细胞核，目的是使核移植的胚胎或动物的遗传物质几乎全部来自有重要利 用价值的动物提供的体细胞。（3）核移植得到的重组细胞移入发育培养液中培养到适宜阶段 后移入经过同期发
20、情处理的雌绵羊的子宫内，称为胚胎移植淇优势是充分发挥雌性优良个 体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。细胞核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞 核移植，实验二属于后者。由于动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难,因此体细胞核 移植的难度明显高于前者。7 .（1）载体（质粒）重组DNA（重组质粒、基因表达载体）患者体内某种细胞已免疫抗原结构供体细胞培养 去核卵母细胞 重组胚胎解析（1）基因工程中需要将目的基因和载体结合构建基因表达载体，将目的基因导入受体细 胞，所以A是目的基因,B是载体C是重组DNA或重组质粒或基因表达载体,D是患者体内某 种细胞。单克隆抗体的制备过程中，需要从已免疫的动物
21、体内提取出B淋巴细胞(B)和骨髓 瘤细胞融合灰活是指用物理或者化学的方法是病毒失去感染能力，但是不破坏这些病原体的 抗原结构。(3)核移植技术需要对具有优良性状的个体进行供体细胞培养,B是去核卵母细胞,D 是重组胚胎。8 .(1)人们对细胞所需营养物质成分不明确，血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 变为球形，细胞膜表面糖蛋白含量减少向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块 染色体的形态和数量 中 肝脏小块对有机物X 具有解毒作用解析在进行动物细胞培养时,通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是人们对细胞所 需营养物质成分不明确,血清可以补充合成培养基中缺乏的物质。(2)随着细胞分裂增殖次数 的增多，绝大部分细胞停止分裂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 改变而变成特殊细胞该种细胞的结构特点为变为球形，细胞膜表面糖蛋白含量减少。为 了排除肝脏培养液或肝脏小块对实验的影响应向乙或丁装置中放置肝脏小块。有机物X 有毒性可诱发染色体断裂，所以一段时间后要观察淋巴细胞的染色体形态和数量是否发生变 化;有丝分裂中期染色体的形态和数目比较清晰,所以最好选用分裂中期的细胞进行观察;甲 组添加肝脏小块，淋巴细胞染色体正常,丙组没有添加，出现染色体异常,说明肝脏小块对有机 物X具有解毒作用。