02-第2章　細(xì)胞工程

第2章細(xì)胞工程全卷滿分100分考試用時75分鐘一、選擇題(本題共15小題,每小題2分,共30分。每小題只有一個選項符合題目要求。)1.獼猴桃是重要的栽培果樹,毛花獼猴桃果實大,維生素C含量高;軟棗獼猴桃耐寒,由于獼猴桃很難采用雜交的方法育種,某科研小組采用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育出了具有兩個品種優(yōu)良性狀的新品種,下列相關(guān)敘述,錯誤的是()A.利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁,獲得具有活力的原生質(zhì)體B.雜交過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是原生質(zhì)體的融合,可用滅活的病毒誘導(dǎo)C.雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁后,經(jīng)脫分化和再分化過程可獲得新品種D.該新品種發(fā)生的變異屬于可遺傳變異,其染色體組數(shù)是兩種獼猴桃染色體組數(shù)之和2.花椰菜(2n=18)種植時容易遭受病菌侵害形成病斑,紫羅蘭(2n=14)具有一定的抗病性。科研人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育具有抗病性狀的花椰菜新品種如圖1所示。通過蛋白質(zhì)電泳技術(shù)分析了親本及待測植株中某些特異性蛋白,結(jié)果如圖2所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.圖1培育雜種植株所用的技術(shù)體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性和細(xì)胞膜流動性原理B.圖1中過程①在無菌水中進(jìn)行,利用了酶的專一性,過程②可以用電融合法、高Ca2+—高pH融合法等C.圖2中屬于雜種植株的是4和5,1可能是花椰菜D.病菌懸浮液均勻噴施于雜種植株葉片上,一段時間后,測定病斑面積占葉片總面積的百分比,可篩選抗病性強(qiáng)的雜種植株3.野生紅豆杉是一種瀕危植物,其產(chǎn)生的次生代謝物紫杉醇具有高抗癌活性,現(xiàn)在已被廣泛用于乳腺癌等癌癥的治療。傳統(tǒng)生產(chǎn)紫杉醇的方法是從紅豆杉的樹皮和樹葉中提取,現(xiàn)在可以利用植物細(xì)胞工程在反應(yīng)器中培養(yǎng)紅豆杉愈傷組織以大量生產(chǎn)紫杉醇,同時還可以通過組織培養(yǎng)獲得紅豆杉植株。下列敘述正確的是()A.紫杉醇是紅豆杉生長和生存所必需的代謝物B.利用愈傷組織細(xì)胞獲得紫杉醇的過程所用培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基C.獲得愈傷組織的過程為脫分化,該過程與細(xì)胞中基因的選擇性表達(dá)有關(guān)D.利用植物細(xì)胞工程獲得紫杉醇和紅豆杉植株的過程均體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性4.小鼠的某種上皮細(xì)胞與某種淋巴細(xì)胞體外培養(yǎng)時,上皮細(xì)胞呈現(xiàn)扁平不規(guī)則多角形,且貼附在培養(yǎng)瓶內(nèi)壁上,而淋巴細(xì)胞則常常懸浮在培養(yǎng)液中。下列敘述錯誤的是()A.培養(yǎng)上皮細(xì)胞更易觀察判斷細(xì)胞是否具有接觸抑制現(xiàn)象B.恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右,以維持培養(yǎng)液的pHC.培養(yǎng)基內(nèi)加入適量的抗生素可以形成無菌、無毒的培養(yǎng)環(huán)境D.出現(xiàn)接觸抑制時,用胰蛋白酶處理,再用離心法收集細(xì)胞分瓶培養(yǎng)5.以患者作為供體培養(yǎng)的人核移植胚胎干細(xì)胞,經(jīng)過誘導(dǎo)分化、培養(yǎng)能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官,將它們移植給患者時可以避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。下列說法錯誤的是()A.用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理人體組織得到單個細(xì)胞B.可將患者的細(xì)胞核移入去核處理后的異源胚胎干細(xì)胞再進(jìn)行培養(yǎng)C.供者和受者細(xì)胞的主要HLA差別越小,引起的免疫排斥反應(yīng)越強(qiáng)烈D.若使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞,通常需要加入血清等一些天然成分6.細(xì)胞融合技術(shù)應(yīng)用廣泛,下圖為細(xì)胞融合的過程。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是()A.若細(xì)胞a、b分別代表白菜、甘藍(lán)細(xì)胞,則完成融合的標(biāo)志為再生出新的細(xì)胞壁B.若細(xì)胞d是雜交瘤細(xì)胞,則在選擇培養(yǎng)基中篩選后即可大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)單克隆抗體C.將基因型為AaBb、aaBb植株的花粉細(xì)胞誘導(dǎo)融合可得到9種基因型細(xì)胞(只考慮兩兩融合)D.如果a、b分別表示優(yōu)良奶牛的卵母細(xì)胞和精子,則體外受精時,精子必須進(jìn)行獲能處理,而卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到MⅡ期才能完成受精7.為研究治療性克隆技術(shù)能否用于帕金森病的治療,科研人員利用帕金森病模型鼠進(jìn)行如圖實驗,相關(guān)敘述錯誤的是()A.過程①中選擇MⅡ期的卵母細(xì)胞有利于細(xì)胞核全能性恢復(fù)B.過程②重構(gòu)胚培養(yǎng)需對細(xì)胞進(jìn)行一次脫分化和兩次胰蛋白酶處理C.過程③的關(guān)鍵是利用特定條件誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá)D.過程④無需對受體小鼠注射免疫抑制劑來抑制其細(xì)胞免疫功能8.如圖為單克隆抗體制備過程的示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.每個脾B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體B.滅活的病毒促融合的效率一般不能達(dá)到100%C.細(xì)胞篩選和細(xì)胞融合時所用的培養(yǎng)液在成分上有差異D.克隆化培養(yǎng)過程中雜交瘤細(xì)胞會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象9.抗體導(dǎo)向酶—前藥療法是近幾年發(fā)展起來的一種極有前途的靶向治療技術(shù),能特異性殺死癌細(xì)胞。已知絲裂霉素是一種抗腫瘤藥,絲裂霉素(MMC)前藥幾乎無毒性,經(jīng)堿性磷酸酶(AP)催化后,活化的MMC對細(xì)胞有毒性。該技術(shù)的核心步驟是將單克隆抗體與AP交聯(lián)成抗體導(dǎo)向酶后注入癌癥患者體內(nèi)。下列敘述正確的是()A.應(yīng)將MMC前藥和抗體導(dǎo)向酶充分混合后,再注射到患者體內(nèi)B.前藥在人體內(nèi)被激活,活化的MMC對細(xì)胞有毒性,產(chǎn)生較強(qiáng)的藥物副作用C.該技術(shù)能提高化療藥物在腫瘤部位的靶向聚集,但無法減少化療副作用D.可利用特定的前藥分別與不同的單抗連接,制備一系列靶向性各異的單抗藥物10.我國科學(xué)家成功地用iPS細(xì)胞克隆出了活體小鼠,部分流程如圖所示,其中Kdm4d為組蛋白去甲基化酶,TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑。下列說法不正確的是()A.組蛋白乙酰化和去甲基化有利于重構(gòu)胚后續(xù)的胚胎發(fā)育過程B.①過程的小分子化合物誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞突變?yōu)閕PS細(xì)胞C.③過程中可使用滅活的病毒處理,誘導(dǎo)細(xì)胞融合D.圖示流程運(yùn)用了體細(xì)胞核移植、胚胎移植等技術(shù)11.科學(xué)家培育克隆羊時,使用了三種細(xì)胞核的供體細(xì)胞,分別將這些細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中,形成重組細(xì)胞,再將重組細(xì)胞發(fā)育成重組胚胎,這些重組胚胎的發(fā)育情況如表。下列敘述錯誤的是()供體細(xì)胞類型妊娠數(shù)/受體母羊數(shù)乳腺上皮細(xì)胞1/13胚胎成纖維細(xì)胞4/10早期胚胎細(xì)胞14/27A.早期胚胎細(xì)胞作為細(xì)胞核的供體細(xì)胞,妊娠成功率最高B.克隆羊所利用的細(xì)胞核也可以是卵細(xì)胞或精子中的細(xì)胞核C.體細(xì)胞核移植難度高于胚胎細(xì)胞核移植D.重組細(xì)胞的發(fā)育與去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)有關(guān)12.科研人員利用胚胎工程技術(shù)培育高產(chǎn)奶牛,實驗流程如圖所示,結(jié)合實驗過程,下列說法錯誤的是()A.①是人工授精,卵母細(xì)胞還需進(jìn)行體外培養(yǎng)到MⅡ期B.②是胚胎培養(yǎng),中途需加入胰蛋白酶處理并進(jìn)行傳代C.③是胚胎分割,提高了胚胎的利用率D.④是胚胎移植,受體母牛應(yīng)提前注射激素使其處于發(fā)情期13.哺乳動物單倍體胚胎干細(xì)胞技術(shù)是遺傳學(xué)研究的新手段,可以獲得孤雌或孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞,為研究基因功能提供了理想的細(xì)胞模型。下圖表示研究人員利用小鼠獲取單倍體胚胎干細(xì)胞的方法,下列說法錯誤的是()A.方法一中,研究人員需對實驗小鼠注射促性腺激素,從而獲得更多的卵母細(xì)胞B.用SrCl2溶液處理的作用是激活卵母細(xì)胞,得到孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞C.獲得的孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞需要去除細(xì)胞M中的雌原核D.若研究Y染色體上的相關(guān)基因功能,應(yīng)用方法一得到胚胎干細(xì)胞14.正常小鼠是二倍體。研究發(fā)現(xiàn),小鼠四倍體胚胎具有發(fā)育缺陷,只能發(fā)育成胎盤等胚胎以外的結(jié)構(gòu)。ES細(xì)胞能夠誘導(dǎo)分化形成所有的細(xì)胞類型,但很難分化形成胎盤。四倍體胚胎與ES細(xì)胞的嵌合體則會使二者的發(fā)育潛能相互補(bǔ)償,可得到ES小鼠,其中的四倍體胚胎只能發(fā)育成胚外組織。下列敘述正確的是()A.嵌合體發(fā)育形成的ES小鼠基因型與供體ES細(xì)胞的基因型不同B.嵌合體中的ES具有自我更新能力并只能分化為胎盤等胚外組織C.嵌合體胚胎發(fā)育至原腸胚時,移入與之生理狀態(tài)相同的小鼠子宮內(nèi)才可發(fā)育D.將正常小鼠2細(xì)胞期胚胎用滅活病毒誘導(dǎo)法使兩細(xì)胞融合,可得到四倍體胚胎15.試管嬰兒技術(shù)是目前最常見的一種輔助生殖技術(shù),如圖為試管嬰兒的培育過程示意圖。下列相關(guān)分析正確的是()A.試管嬰兒和克隆動物的培育原理、操作步驟都基本一致B.圖中,精子獲能和受精作用都是在生物體外完成的C.囊胚的三個胚層進(jìn)一步分化,將成為各種器官的原基D.若胚胎移植到供卵的女性子宮內(nèi),則會引起免疫排斥反應(yīng)二、選擇題(本題共5小題,每小題3分,共15分。每小題有一個或多個選項符合題目要求,全部選對得3分,選對但不全的得1分,有選錯的得0分。)16.馬鈴薯四倍體栽培種沒有青枯病的抗性基因,少數(shù)馬鈴薯野生種(二倍體)存在青枯病的抗性基因。由于核型等差異,野生種難以與四倍體馬鈴薯栽培種直接雜交繁育,為獲得具有抗青枯病的馬鈴薯栽培種,研究人員進(jìn)行了植物體細(xì)胞雜交的實驗研究,過程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.在低滲溶液中,用纖維素酶和果膠酶處理A和B以獲得兩種原生質(zhì)體B.培育成的馬鈴薯新品種與野生型或四倍體栽培種之間存在核型差異C.過程②的培養(yǎng)基中需添加等量的生長素類和細(xì)胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)劑D.過程①體現(xiàn)了生物膜的流動性,用染色體組型可篩選出雜種細(xì)胞C17.卵母細(xì)胞成熟包括“細(xì)胞核成熟”和“細(xì)胞質(zhì)成熟”兩個方面。研究人員利用基因敲除技術(shù)敲除小鼠的Btg4基因,發(fā)現(xiàn)Btg4基因敲除的卵母細(xì)胞雖能正常成熟和受精,但形成的早期胚胎卻全部阻滯在1到2細(xì)胞階段,造成雌性不育。胚胎停止發(fā)育的原因是卵母細(xì)胞中的mRNA不能被及時降解。下列說法正確的是()A.若輸卵管阻塞,則精卵細(xì)胞結(jié)合和胚胎早期發(fā)育均不能完成B.該實驗的目的是探究Btg4基因在卵母細(xì)胞和早期胚胎中的作用C.卵母細(xì)胞中mRNA的及時降解是啟動早期胚胎基因組激活的前提條件D.Btg4基因與卵母細(xì)胞中mRNA降解有關(guān),可促使卵母細(xì)胞的細(xì)胞核成熟18.無論是轉(zhuǎn)基因、核移植還是體外受精所獲得的胚胎,都必須通過胚胎移植到受體才能獲得所需子代。下列敘述錯誤的是()A.核移植和體外受精技術(shù)都需要將獲得的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到MⅡ期B.胚胎移植前,受體動物需要注射外源促性腺激素C.囊胚期的細(xì)胞已經(jīng)開始分化,分割后也能得到多個有效胚胎D.胚胎分割可獲得多個具有相同遺傳物質(zhì)的后代,屬于動物的無性繁殖19.原腸胚形成期被稱為人體胚胎發(fā)育的“黑匣子”時期。研究人員利用胚胎干細(xì)胞,在實驗室中制造出不能發(fā)育成完整胚胎的“擬原腸胚”模型,用來揭示人類早期胚胎發(fā)育的過程。下列說法正確的是()A.滋養(yǎng)層細(xì)胞將來能發(fā)育成胎膜和胎盤B.利用核移植所得胚胎干細(xì)胞,可以誘導(dǎo)發(fā)育成適合移植的器官C.對原腸胚進(jìn)行胚胎分割,可以提高移植胚胎的利用率D.該模型可以研究酒精、藥物和病原體對胚胎發(fā)育的影響20.杜泊羊因其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點,成為受廣大消費(fèi)者喜歡的綿羊品種。下圖是科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程。下列說法正確的是()A.杜泊羊的快速繁殖過程涉及動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)B.精子入卵后,被激活的卵母細(xì)胞完成減數(shù)分裂,進(jìn)而排出第二極體C.受精作用結(jié)束后,受精卵即可進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂D.在胚胎發(fā)育過程中,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞發(fā)育成各種組織和胎盤、胎膜三、非選擇題(本題共5小題,共55分。)21.(11分)將基因型為AaBb的水稻(具有24條染色體)的葉肉細(xì)胞通過無菌操作接入含有營養(yǎng)成分全面的培養(yǎng)基的試管中,在一定條件下培養(yǎng)形成試管幼苗,其過程如圖所示:(1)圖中水稻的葉肉細(xì)胞要經(jīng)過消毒處理后才能進(jìn)行培養(yǎng)。其中[1]過程中,細(xì)胞的分化程度會(填“升高”“降低”或“不變”)。愈傷組織經(jīng)過[2]過程重新分化成根和芽的過程叫。常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基,這三種培養(yǎng)基的主要差異是 。

(2)在形成愈傷組織的過程中,細(xì)胞必須不斷地從培養(yǎng)基中獲得和小分子有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)。

(3)如果[4]是脫毒植株,則“水稻的某種細(xì)胞”應(yīng)選用細(xì)胞,這種繁殖方式實際上是,培養(yǎng)成的植株的基因型為。

(4)如果“某種細(xì)胞”選用的是花粉細(xì)胞,則[4]稱為植株,該植株的特點是,需用處理,使其恢復(fù)正常體細(xì)胞染色體數(shù)。

22.(12分)H18雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗人肝癌單克隆抗體(HAb18)對于人體肝癌的靶向治療具有重要的意義,但H18雜交瘤細(xì)胞在培養(yǎng)過程中的凋亡現(xiàn)象制約著細(xì)胞的高密度培養(yǎng)以及生產(chǎn)能力的提高。通過基因工程可改造H18雜交瘤細(xì)胞的抗凋亡能力,相關(guān)研究步驟如下,請回答:(1)請完善表格中的實驗步驟。實驗步驟具體操作肝癌細(xì)胞的培養(yǎng)將人肝癌細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后,調(diào)整細(xì)胞懸液濃度為1×107個·mL1①

向小鼠體內(nèi)注射肝癌細(xì)胞懸液0.8mL,然后每隔2周免疫1次,共3次,最后一次免疫后3天,取脾臟制成細(xì)胞懸液備用細(xì)胞融合及篩選將脾臟細(xì)胞和②細(xì)胞進(jìn)行融合,篩選出H18雜交瘤細(xì)胞

改造H18雜交瘤細(xì)胞利用PCR技術(shù)獲得小鼠的抗凋亡基因,構(gòu)建表達(dá)載體,通過脂質(zhì)體法導(dǎo)入H18雜交瘤細(xì)胞,再篩選出抗凋亡能力明顯提高的H18雜交瘤細(xì)胞(2)向培養(yǎng)肝癌細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入能為動物細(xì)胞生長增殖和保持動物細(xì)胞生物學(xué)性狀提供不可缺少的物質(zhì),培養(yǎng)液中還需加入一定量抗生素的目的是,培養(yǎng)時提供二氧化碳的目的是。

(3)在細(xì)胞融合及篩選步驟中,常用的生物誘導(dǎo)因素是。在改造H18雜交瘤細(xì)胞時,通過脂質(zhì)體法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入H18雜交瘤細(xì)胞的原理是利用了 。

(4)與普通抗肝癌的化療藥物相比,用抗人肝癌單克隆抗體(HAb18)與相應(yīng)抗癌藥物結(jié)合制成的抗體—藥物偶聯(lián)物治療肝癌的主要優(yōu)點是能,減少對正常細(xì)胞的傷害,減少用藥劑量,也可以使用標(biāo)記抗人肝癌單克隆抗體(HAb18),顯示肝癌腫瘤的位置,診斷肝癌腫瘤病灶是否轉(zhuǎn)移,以指導(dǎo)手術(shù)范圍。

23.(11分)瀕危動物保護(hù)組織宣布單峰駱駝野外滅絕(只生活在栽培、圈養(yǎng)條件下即認(rèn)為該分類單元屬于野外滅絕,但在人類活動區(qū)會有馴養(yǎng))。近些年,在我國干燥、缺水的戈壁無人區(qū),科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了小規(guī)模野化單峰駱駝群?？茖W(xué)家欲通過胚胎移植等方法拯救野化單峰駱駝,進(jìn)行了如圖所示的研究?；卮鹣铝袉栴}:(1)對A野化單峰駱駝進(jìn)行超數(shù)排卵不能使用性激素,原因是 。過程①若表示體外受精,則C野化單峰駱駝的精子需要進(jìn)行處理后,才能與處于期的卵母細(xì)胞發(fā)生受精作用。

(2)②過程通過法去除細(xì)胞核,其目的是 。

(3)③過程使用Ca2+載體激活重構(gòu)胚,其目的是。胚胎能在D受體雌性體內(nèi)存活的生理學(xué)基礎(chǔ)為 。

(4)與F相比,E更具有多樣性,其原因是E是有性生殖后代,其親代減數(shù)分裂過程中會發(fā)生。

24.(10分)牛胚胎移植的基本程序如下圖,請據(jù)圖回答下列問題。(1)供體的主要職能是,受體母牛需要滿足的條件是。

(2)b表示受體母牛經(jīng)人工激素調(diào)節(jié)后與供體母牛達(dá)到。

(3)為了獲得核基因型相同的多個胚胎,常采取的方法是,處理的時期是 。

(4)進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢是。

25.(11分)隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,動物的生殖方式變得越來越多樣化。以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程,a~g為操作過程,請據(jù)圖回答有關(guān)問題。(1)圖中c的操作名稱是,d、f的操作名稱是。

(2)為獲取更多的卵母細(xì)胞,要對供體母牛注射,使其超數(shù)排卵。采集的精子需要經(jīng)過,才具備受精能力。判斷卵細(xì)胞是否受精、受精完成的重要標(biāo)志分別是、。

(3)圖示中的早期胚胎屬于胚胎發(fā)育的期,其中胚胎干細(xì)胞來源于其中的(填數(shù)字標(biāo)號)。

(4)C牛的生殖方式是。

附加題1.月季在我國享有“花中皇后”的美譽(yù)。為了建立月季某新品種的快速繁殖體系,以芽體為外植體,在MS培養(yǎng)基中添加不同濃度的6BA和IBA進(jìn)行芽體增殖實驗,芽分化率(%)結(jié)果如表。6BA(mg·L1)IBA(mg·L1)0.10.20.30.40.51.031635849412.040957669503.037756454414.025353130255.08211284關(guān)于上述實驗,下列敘述錯誤的是()A.6BA濃度大于4.0mg·L1時,芽分化率明顯降低B.6BA與IBA的比例為10∶1時芽分化率均高于其他比例C.在培養(yǎng)基中同時添加適量的6BA和IBA,可促進(jìn)芽分化D.2.0mg·L16BA和0.2mg·L1IBA是實驗處理中芽分化的最佳組合2.兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會導(dǎo)致一方的染色體被排出。若其中一個細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂,形成的染色體片段在細(xì)胞融合后可能不會被全部排出,未排出的染色體片段可以整合到另一個細(xì)胞的染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理,將普通小麥與耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種,過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞B.過程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂C.過程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段3.甲植物細(xì)胞核基因具有耐鹽堿效應(yīng),乙植物細(xì)胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應(yīng)。某研究小組用甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交相關(guān)研究,基本過程包括獲取原生質(zhì)體、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、篩選融合細(xì)胞、雜種植株再生和鑒定,最終獲得高產(chǎn)耐鹽堿再生植株?；卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)研究目標(biāo),在甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交前,應(yīng)檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備的能力。為了便于觀察細(xì)胞融合的狀況,通常用不同顏色的原生質(zhì)體進(jìn)行融合,若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體,則乙植物可用幼苗的為外植體。

(2)植物細(xì)胞壁的主要成分為和果膠,在獲取原生質(zhì)體時,常采用相應(yīng)的酶進(jìn)行去壁處理。在原生質(zhì)體融合前,需對原生質(zhì)體進(jìn)行處理,分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的 失活。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用計數(shù),確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后,通過添加適宜濃度的PEG進(jìn)行融合;一定時間后,加入過量的培養(yǎng)基進(jìn)行稀釋,稀釋的目的是 。

(3)將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合,在凝固前倒入培養(yǎng)皿,融合原生質(zhì)體分散固定在平板中,并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細(xì)胞源于 。下列各項中能說明這些愈傷組織只能來自雜種細(xì)胞的理由是哪幾項?。

A.甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)處理后失活,無法正常生長、分裂B.同種融合的原生質(zhì)體因甲或乙原生質(zhì)體失活而不能生長、分裂C.培養(yǎng)基含有抑制物質(zhì),只有雜種細(xì)胞才能正常生長、分裂D.雜種細(xì)胞由于結(jié)構(gòu)和功能完整可以生長、分裂(4)愈傷組織經(jīng)可形成胚狀體,長出,直接發(fā)育形成再生植株。

4.某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發(fā)過程中,需要表達(dá)N蛋白胞外段,制備相應(yīng)的單克隆抗體,增加其對N蛋白胞外段特異性結(jié)合的能力。N蛋白胞外段單克隆抗體制備,流程如圖:(1)用N蛋白胞外段作為抗原對小鼠進(jìn)行免疫后,取小鼠脾組織用酶處理,制成細(xì)胞懸液,置于含有混合氣體的中培養(yǎng),離心收集小鼠的B淋巴細(xì)胞,與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合。

(2)用選擇培養(yǎng)基對融合后的細(xì)胞進(jìn)行篩選,獲得雜交瘤細(xì)胞,將其接種到96孔板,進(jìn)行 培養(yǎng)。用技術(shù)檢測每孔中的抗體,篩選既能產(chǎn)生N蛋白胞外段抗體,又能大量增殖的單克隆雜交瘤細(xì)胞株,經(jīng)體外擴(kuò)大培養(yǎng),收集,提取單克隆抗體。

(3)利用N蛋白胞外段抗體與藥物結(jié)合,形成,實現(xiàn)特異性治療。

答案全解全析1.B2.B3.C4.C5.C6.B7.B8.D9.D10.B11.B12.B13.D14.D15.B16.BCD17.ABC18.B19.ABD20.AB1.B植物細(xì)胞有細(xì)胞壁,細(xì)胞壁阻礙細(xì)胞間的雜交,由于植物細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠,根據(jù)酶的專一性,在進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交之前,必須先利用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁,獲得具有活力的原生質(zhì)體,A正確;進(jìn)行原生質(zhì)體的融合,必須借助一定的技術(shù)手段進(jìn)行人工誘導(dǎo),人工誘導(dǎo)的方法分為物理法和化學(xué)法,滅活的病毒適用于動物細(xì)胞融合,B錯誤;融合的原生質(zhì)體需再生出細(xì)胞壁,形成的雜種細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)(脫分化和再分化)獲得新品種,C正確;通過植物體細(xì)胞雜交獲得的新品種,其染色體組數(shù)為兩種獼猴桃染色體組數(shù)之和,屬于可遺傳變異,D正確。2.B通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可將雜種細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株,體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性;兩個物種細(xì)胞的融合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性,A正確。圖1過程①為用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞壁,利用了酶的專一性,但該過程不能在無菌水中進(jìn)行,以防原生質(zhì)體吸水漲破;過程②為原生質(zhì)體融合過程,可以用電融合法、高Ca2+—高pH融合法等,B錯誤。根據(jù)圖譜可知,花椰菜和紫羅蘭中的特異性蛋白在4號和5號中也有,則4號和5號個體是雜種細(xì)胞,而1號個體中只有花椰菜的特異性蛋白,則1號個體可能是花椰菜,C正確。3.C紫杉醇屬于次生代謝物,次生代謝物不是生物生長和生存所必需的,A錯誤;培養(yǎng)愈傷組織細(xì)胞獲得紫杉醇的過程所用培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基,B錯誤;利用植物細(xì)胞工程獲得紫杉醇的過程只培養(yǎng)到了愈傷組織階段,不能體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性,D錯誤。4.C由題干可知,小鼠的上皮細(xì)胞是貼壁生長的細(xì)胞,因此培養(yǎng)上皮細(xì)胞更易觀察判斷細(xì)胞是否具有接觸抑制現(xiàn)象,A正確;動物細(xì)胞培養(yǎng)常在含有95%空氣和5%的CO2混合氣體的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH,B正確;動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,為營造無菌、無毒的培養(yǎng)環(huán)境,需要對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理,以及在無菌環(huán)境下操作,并且要定期更換培養(yǎng)液,加入抗生素可防止細(xì)菌污染,但不能形成無病毒的環(huán)境,C錯誤。5.C供者和受者細(xì)胞的主要HLA差別越大,引起的免疫排斥反應(yīng)越強(qiáng)烈,C錯誤。6.B若細(xì)胞d是雜交瘤細(xì)胞,在選擇培養(yǎng)基中篩選后,還需要經(jīng)過抗體陽性檢測才能大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)單克隆抗體,B錯誤;將基因型為AaBb、aaBb植株的花粉細(xì)胞誘導(dǎo)融合,AaBb能產(chǎn)生AB、aB、Ab、ab四種花粉,aaBb能產(chǎn)生aB、ab兩種花粉,去壁兩兩融合可以得到AABB、aaBB、AAbb、aabb、Aabb、AaBb、AaBB、AABb、aaBb共9種基因型的細(xì)胞,C正確。7.B卵母細(xì)胞中含激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì),所以選擇MⅡ期的卵母細(xì)胞有利于細(xì)胞全能性的表達(dá),A正確;動物細(xì)胞培養(yǎng)時需要進(jìn)行胰蛋白酶處理,目的是分解組織細(xì)胞間質(zhì)中的膠原蛋白,使組織分散成單個細(xì)胞,通常植物細(xì)胞培養(yǎng)時才進(jìn)行脫分化處理,B錯誤;過程③是誘導(dǎo)分化,分化的實質(zhì)就是基因的選擇性表達(dá),所以此過程關(guān)鍵是利用特定條件誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá),C正確;過程④移植的神經(jīng)元細(xì)胞由取自該小鼠的自身細(xì)胞誘導(dǎo)分化而來,受體小鼠不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng),D正確。8.D滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理:病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用,使細(xì)胞互相凝聚,細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布,細(xì)胞膜打開,細(xì)胞發(fā)生融合;滅活的病毒促融合的效率一般不能達(dá)到100%,B正確。細(xì)胞篩選是為了獲得雜交瘤細(xì)胞,需要在選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行,細(xì)胞融合時所用的培養(yǎng)液需要加入誘導(dǎo)劑,因此細(xì)胞篩選和細(xì)胞融合時所用的培養(yǎng)液在成分上有差異,C正確。雜交瘤細(xì)胞具有無限增殖的特點,沒有接觸抑制現(xiàn)象,D錯誤。9.D“絲裂霉素(MMC)前藥幾乎無毒性,經(jīng)堿性磷酸酶(AP)催化后,活化的MMC對細(xì)胞有毒性”,由此可知應(yīng)先向患者的體內(nèi)注射MMC前藥,再向患者體內(nèi)注射抗體導(dǎo)向酶,A錯誤;抗體導(dǎo)向酶的抗體與抗原的識別具有特異性,從而使癌細(xì)胞部位的絲裂霉素(MMC)前藥在堿性磷酸酶(AP)催化下被激活,活化的MMC對癌細(xì)胞有毒性,而不損傷正常的細(xì)胞,B錯誤;根據(jù)B項分析可知,該項技術(shù)能提高化療藥物在腫瘤部位的靶向聚集,可減少化療的副作用,C錯誤;由于抗體具有特異性,所以可利用特定的前藥分別與不同的單抗連接,制備一系列靶向性各異的單抗藥物,D正確。10.B結(jié)合題圖,重構(gòu)胚中在加入Kdm4d的mRNA和TSA后,發(fā)育成克隆鼠,而Kdm4d的mRNA表達(dá)產(chǎn)物為組蛋白去甲基化酶,可以使組蛋白去甲基化;TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑,抑制組蛋白脫乙酰酶的作用,保持組蛋白乙?；?即組蛋白乙?；腿ゼ谆欣谥貥?gòu)胚后續(xù)的胚胎發(fā)育過程,A正確。小鼠成纖維細(xì)胞經(jīng)①過程的小分子化合物誘導(dǎo)成為iPS細(xì)胞,但是這個過程不屬于突變,而是類似于植物組織培養(yǎng)中的脫分化過程,B錯誤。11.B題表中早期胚胎細(xì)胞作為細(xì)胞核的供體細(xì)胞時,妊娠數(shù)/受體母羊數(shù)的值最高,即妊娠成功率最高,A正確;卵細(xì)胞或精子中的細(xì)胞核只含有體細(xì)胞染色體的一半,故克隆羊所利用的細(xì)胞核不能是卵細(xì)胞或精子中的細(xì)胞核,B錯誤;卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有使細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì),重組細(xì)胞的發(fā)育與去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)有關(guān),D正確。12.B①是人工授精,卵母細(xì)胞還需進(jìn)行體外培養(yǎng)到MⅡ期,且精子也需要進(jìn)行獲能處理,A正確;②是胚胎培養(yǎng),該過程中不需要加入胰蛋白酶處理并進(jìn)行傳代,因為這里進(jìn)行的是體外胚胎培養(yǎng),不是動物細(xì)胞培養(yǎng),B錯誤;③是胚胎分割,提高了胚胎的利用率,且在該過程中需要注意將胚胎均等分割,C正確;④是胚胎移植,受體母牛應(yīng)提前注射激素使其處于發(fā)情期,這樣可以實現(xiàn)相同生理條件下的胚胎轉(zhuǎn)移,可提高移植胚胎的存活率,D正確。13.D方法二雌雄個體雜交獲得受精卵M,去除細(xì)胞M中的雌原核,可獲得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞,C正確;方法一得到的是孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞,方法二得到的是孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞,若研究Y染色體上相關(guān)基因功能,應(yīng)用方法二,D錯誤。14.D根據(jù)題干信息“四倍體胚胎與ES細(xì)胞的嵌合體則會使二者的發(fā)育潛能相互補(bǔ)償,可得到ES小鼠,其中的四倍體胚胎只能發(fā)育成胚外組織”可知,嵌合體發(fā)育形成的ES小鼠基因型與供體ES細(xì)胞的基因型相同,A錯誤;嵌合體中的ES具有自我更新能力,能夠誘導(dǎo)分化形成所有的細(xì)胞類型,但很難分化形成胎盤,B錯誤;嵌合體胚胎應(yīng)發(fā)育至桑葚胚或囊胚期再移入與之生理狀態(tài)相同的小鼠子宮內(nèi),進(jìn)行進(jìn)一步發(fā)育,C錯誤;正常小鼠是二倍體,所以2細(xì)胞期胚胎兩個細(xì)胞用滅活病毒誘導(dǎo)融合,可得到一個含四個染色體組的細(xì)胞,再經(jīng)胚胎的早期培養(yǎng)可得到四倍體胚胎,D正確。15.B試管嬰兒屬于有性生殖,克隆動物屬于無性繁殖,原理不一樣,操作步驟也不相同,A錯誤;試管嬰兒技術(shù)中精子獲能(在獲能液中進(jìn)行)和受精作用都是在生物體外完成的,B正確;囊胚分化出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層,沒有三個胚層,原腸胚才有三個胚層,C錯誤;胚胎移植到供卵的女性子宮內(nèi),基本不會引起免疫排斥反應(yīng),D錯誤。16.BCD酶解法可用于去除植物細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體,但不能在低滲溶液中進(jìn)行,否則原生質(zhì)體會吸水漲破,A錯誤;培育成的馬鈴薯新品種是細(xì)胞融合的結(jié)果,為六倍體,與野生型(二倍體)或四倍體栽培種之間存在核型差異,B正確;過程②是植物組織培養(yǎng)的脫分化過程,其培養(yǎng)基中需添加等量的生長素類和細(xì)胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)劑,C正確;過程①發(fā)生了原生質(zhì)體的融合,利用了生物膜的流動性,雜種細(xì)胞C中染色體包括了A和B細(xì)胞中的染色體,所以通過染色體組型分析可篩選出雜種細(xì)胞,D正確。17.ABC精卵結(jié)合發(fā)生在輸卵管中,胚胎開始發(fā)育的場所也是輸卵管,故若輸卵管阻塞,則精卵細(xì)胞結(jié)合和胚胎早期發(fā)育均不能完成,A正確;分析題意可知,本實驗利用基因敲除技術(shù)敲除小鼠卵母細(xì)胞的Btg4基因后觀察其早期胚胎發(fā)育情況和育性,故該實驗的目的是探究Btg4基因在卵母細(xì)胞和早期胚胎中的作用,B正確;結(jié)合題意“胚胎停止發(fā)育的原因是卵母細(xì)胞中的mRNA不能被及時降解”可知,卵母細(xì)胞中mRNA的及時降解是啟動早期胚胎基因組激活的前提條件,C正確;Btg4基因敲除后卵母細(xì)胞能正常成熟和受精,說明該基因與細(xì)胞核成熟無關(guān),而形成的早期胚胎卻全部阻滯在1到2細(xì)胞階段,推測可能是Btg4基因能促使細(xì)胞質(zhì)成熟,D錯誤。18.B動物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到MⅡ期;體外受精過程中的卵母細(xì)胞也需要培養(yǎng)到MⅡ期,A正確。胚胎移植過程中,供體和受體需要進(jìn)行同期發(fā)情處理,可通過注射性激素,使二者處于相同的生理狀態(tài),促性腺激素的作用為促進(jìn)超數(shù)排卵,受體動物無需超數(shù)排卵,B錯誤。囊胚期細(xì)胞已經(jīng)開始分化,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞全能性高,可用于胚胎分割,得到多個有效胚胎,C正確。胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,培養(yǎng)后可獲得多個具有相同遺傳物質(zhì)的后代,屬于動物的無性繁殖,D正確。19.ABD利用核移植所得胚胎干細(xì)胞,可以誘導(dǎo)發(fā)育成適合移植的器官,可減少免疫排斥反應(yīng),B正確;胚胎分割時應(yīng)該選擇形態(tài)正常、發(fā)育良好的桑葚胚或囊胚,C錯誤。20.AB精子入卵后,被激活的卵母細(xì)胞完成減數(shù)第二次分裂,排出第二極體后,形成雌原核,B正確;受精作用結(jié)束后,受精卵進(jìn)行有絲分裂,C錯誤;在胚胎發(fā)育過程中,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞發(fā)育成胎兒的各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞發(fā)育成胎盤和胎膜,D錯誤。21.答案(除標(biāo)注外,每空1分)(1)降低再分化生長素與細(xì)胞分裂素的比例不同(2分)(2)水分、無機(jī)鹽(3)根尖或莖尖無性繁殖AaBb(4)單倍體高度不育秋水仙素(或低溫)解析(1)[1]過程為脫分化過程,高度分化的植物細(xì)胞形成愈傷組織,細(xì)胞的分化程度降低;[2]過程為愈傷組織的再分化過程;植物在不同階段需要的營養(yǎng)不同,脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基的主要差異是生長素與細(xì)胞分裂素的比例不同。(2)愈傷組織不能進(jìn)行光合作用,在形成愈傷組織的過程中,細(xì)胞需要從外界獲得水分、無機(jī)鹽和小分子有機(jī)物如氨基酸、葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)。(3)植物根尖或莖尖處病毒極少甚至無病毒,常取其進(jìn)行組織培養(yǎng),獲得脫毒苗;這種繁殖方式不經(jīng)過兩性細(xì)胞的結(jié)合,為無性繁殖;培養(yǎng)成的植株的基因型與原植株相同,為AaBb。(4)花粉為雄配子,由配子發(fā)育來的個體為單倍體;水稻具有2個染色體組,該單倍體植株只有1個染色體組,無同源染色體,減數(shù)分裂異常,因此高度不育;秋水仙素(或低溫)抑制紡錘體的形成,會使染色體數(shù)目加倍,因此可使單倍體恢復(fù)為正常體細(xì)胞染色體數(shù)。22.答案(除標(biāo)注外,每空1分)(1)獲取能產(chǎn)生抗人肝癌抗體(HAb18)的B淋巴細(xì)胞(2分)骨髓瘤(2)動物血清(2分)防止細(xì)菌污染維持pH(3)滅活的病毒細(xì)胞膜的流動性(4)將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在部位(或?qū)δ[瘤細(xì)胞有選擇性殺傷作用)(2分)同位素解析(1)將肝癌細(xì)胞作為抗原多次注射到小鼠體內(nèi),然后取小鼠脾臟制成細(xì)胞懸液備用,其目的是獲得能產(chǎn)生抗人肝癌抗體(HAb18)的B淋巴細(xì)胞。將脾臟細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞在聚乙二醇、滅活的病毒等的作用下進(jìn)行融合,篩選出H18雜交瘤細(xì)胞。最后對H18雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行改造。(2)由于人們對動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中所需要的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚,因此在培養(yǎng)肝癌細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入血清,可以達(dá)到補(bǔ)充細(xì)胞所需的未知營養(yǎng)物質(zhì)的目的。23.答案(除標(biāo)注外,每空1分)(1)過量的性激素(雌激素)會通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)抑制卵巢內(nèi)卵泡的發(fā)育(2分)獲能MⅡ(2)顯微操作使重構(gòu)胚的核遺傳物質(zhì)完全來自供體B馴養(yǎng)單峰駱駝(2分)(3)使重構(gòu)胚完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程受體雌性對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(2分)(4)基因重組解析(1)進(jìn)行超數(shù)排卵,通常需要注射促性腺激素,促使更多的卵泡發(fā)育,不能直接使用雌激素,因為過量的雌激素會通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)抑制卵巢內(nèi)卵泡的發(fā)育。體外受精時,精子需經(jīng)獲能處理。(2)②過程通過顯微操作去除細(xì)胞核,目的是使重構(gòu)胚的核遺傳物質(zhì)完全來自供體B馴養(yǎng)單峰駱駝。(3)激活重構(gòu)胚可使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。受體雌性對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),因此,胚胎能在D受體雌性體內(nèi)存活。(4)與F相比,E更具有多樣性,原因是E的產(chǎn)生過程經(jīng)過了受精作用,是有性生殖后代,其親代減數(shù)分裂過程中會發(fā)生基因重組,產(chǎn)生多樣的配子,同時雌、雄配子的隨機(jī)結(jié)合也為胚胎多樣性的產(chǎn)生提供了條件。24.答案(除標(biāo)注外,每空2分)(1)產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力(2)同期發(fā)情(1分)(3)胚胎分割(1分)桑葚胚期或囊胚期(4)可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力解析(2)b表示受體母牛經(jīng)人工激素調(diào)節(jié)后與供體母牛達(dá)到同期發(fā)情,以便進(jìn)行胚胎移植。(3)為了獲得核基因型相同的多個胚胎,常采取的方法是胚胎分割,在進(jìn)行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚。25.答案(除標(biāo)注外,每空1分)(1)胚胎分割(2分)胚胎移植(2分)(2)促性腺激素獲能處理觀察到雌、雄原核(或兩個極體)雌、雄原核完成融合形成合子(3)囊胚③(4)有性生殖解析(1)由圖可知,圖中c的操作是將早期胚胎分割,d、f的操作是將(分割的)胚胎移植到代孕母牛子宮內(nèi)。(2)用促性腺激素處理良種母牛,可促使其超數(shù)排卵,這樣可以獲得更多的卵母細(xì)胞;采集的精子進(jìn)行獲