(浙江專版)2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第33講 克隆技術(shù)學(xué)案
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1、 第33講 克隆技術(shù) 考點(diǎn) 克隆技術(shù) 一、植物的克隆 1.植物克隆 (1)技術(shù)基礎(chǔ):植物組織培養(yǎng) (2)理論基礎(chǔ):植物細(xì)胞的全能性——原因:植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有完整的全套遺傳物質(zhì)。 (3)植物細(xì)胞的全能性的實(shí)現(xiàn)條件:離體;適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)(包括水、無機(jī)鹽、維生素、蔗糖、氨基酸等);適宜條件(無菌、溫度、濕度、光照等)以及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)。 (4)植物激素的作用:誘導(dǎo)愈傷組織的形成和生長(zhǎng);誘導(dǎo)和控制再分化過程。 2.植物組織培養(yǎng) (1)程序:半固體培養(yǎng)基的配制→小組織塊的切取→愈傷組織的獲得→新植株的再生。 (2)填寫基本操作過程圖: ―→ 圖中①脫分化,②再分化,A表
2、示愈傷組織,B表示胚狀體或叢狀苗。 3.植物細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng) (1)植物細(xì)胞培養(yǎng)程序:愈傷組織→用搖床進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)→單個(gè)胚性細(xì)胞→在適宜培養(yǎng)基中培養(yǎng)→細(xì)胞團(tuán)→球形胚→心形胚→胚狀體→完整植株。 (2)器官發(fā)生和形態(tài)建成的實(shí)現(xiàn):通過平衡的植物激素配比進(jìn)行調(diào)控。如適量的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素配比,可誘導(dǎo)芽的分化;適量的吲哚乙酸及適當(dāng)減除其他某些激素,可誘導(dǎo)生根。 4.原生質(zhì)體培養(yǎng)與植物細(xì)胞工程 (1)原生質(zhì)體的獲得方法:在0.5~0.6 mol/L的甘露醇溶液環(huán)境(較高滲透壓)下,用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞,除去細(xì)胞壁,獲得球形的原生質(zhì)體。 (2)
3、植物細(xì)胞工程的操作過程 外源遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)基因細(xì)胞新植株 5.植物克隆技術(shù)的應(yīng)用 (1)實(shí)現(xiàn)工廠化的植物快速繁殖 (2)生產(chǎn)脫毒苗,恢復(fù)品種的性狀 (3)生產(chǎn)重要的次生代謝產(chǎn)物,如藥物、色素、香料、殺蟲劑等 (4)育種(植物細(xì)胞工程):轉(zhuǎn)基因作物,突變體選擇,單倍體育種 二、動(dòng)物的克隆 1.動(dòng)物細(xì)胞、組織培養(yǎng) (1)動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)。 (2)動(dòng)物(成纖維)細(xì)胞培養(yǎng)的過程: (3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)必需傳代的原因:細(xì)胞培養(yǎng)到一定時(shí)期,細(xì)胞會(huì)因?yàn)槊芏冗^大造成接觸抑制,或者因?yàn)榇x消耗引起營養(yǎng)枯竭,不能正常生長(zhǎng)。 (4)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的含義 ①原代培養(yǎng)
4、:從機(jī)體取出后立即進(jìn)行的細(xì)胞、組織培養(yǎng)的過程。 ②傳代培養(yǎng):將原代培養(yǎng)細(xì)胞分成若干份,接種到若干份培養(yǎng)基中,使其繼續(xù)生長(zhǎng)、增殖。 2.細(xì)胞系和細(xì)胞株 (1)細(xì)胞系:是指可連續(xù)傳代的細(xì)胞,可分為連續(xù)細(xì)胞系(惡性細(xì)胞系:具有異體致瘤性;“良性”細(xì)胞系:保留接觸抑制現(xiàn)象,不致癌)和有限細(xì)胞系。 (2)細(xì)胞株:通過一定的選擇或純化方法,從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞??煞譃檫B續(xù)細(xì)胞株和有限細(xì)胞株。 3.克隆培養(yǎng)法 (1)概念:把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來單獨(dú)培養(yǎng),使之繁衍成一個(gè)新的細(xì)胞群體的技術(shù)。單抗細(xì)胞株等都是應(yīng)用克隆培養(yǎng)法建立的。 (2)基本要求:必須肯定所建成的克隆
5、來源于單個(gè)細(xì)胞。 (3)提高細(xì)胞克隆形成率的措施有:①選擇適宜的培養(yǎng)基;②添加血清;③以滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長(zhǎng);④激素刺激;⑤使用CO2培養(yǎng)箱;⑥調(diào)節(jié)pH。 4.動(dòng)物的克隆繁殖 (1)動(dòng)物難以克隆的根本原因是體細(xì)胞中基因選擇性表達(dá),細(xì)胞質(zhì)中存在調(diào)節(jié)因子。 (2)細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物的克隆繁殖 (3)動(dòng)物體細(xì)胞核成功克隆的原因:去除了核基因表達(dá)的限制。“多莉”誕生說明:動(dòng)物體細(xì)胞核仍能表現(xiàn)全能性;胚胎和個(gè)體發(fā)育中,細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控作用 5.單克隆抗體 (1)制備過程: (2)單克隆抗體的特點(diǎn):特異性強(qiáng)、靈敏度高。 1.(2015·10月浙江選考 節(jié)選)科研人員擬將已知的
6、花色基因(目的基因)轉(zhuǎn)入矮牽牛的核基因組中,培育新花色的矮牽牛。請(qǐng)回答: 將消毒后的矮牽牛葉片剪成小片,在含有目的基因的農(nóng)桿菌溶液中浸泡后,取出并轉(zhuǎn)移至加有適當(dāng)配比生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的MS培養(yǎng)基(含蔗糖、瓊脂和抗生素,下同)上,使小葉先脫分化形成________。再將其轉(zhuǎn)移至另一培養(yǎng)基誘導(dǎo)形成芽,芽切割后轉(zhuǎn)移至________(A.LB培養(yǎng)基 B.MS培養(yǎng)基+適宜濃度NAA C.MS培養(yǎng)基+適宜濃度BA D.NAA/BA小于1的MS培養(yǎng)基)上生根,形成完整植株。 解析 組培時(shí),先將處理后的外植體接種在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上,先經(jīng)脫分化形成愈傷組織。再將其轉(zhuǎn)移至另一培養(yǎng)基誘導(dǎo)生芽形成的叢狀苗,叢狀苗經(jīng)分離后
7、轉(zhuǎn)移至添加適宜濃度NAA的MS培養(yǎng)基上生根,形成完整植株。注意生根培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)濃度需大于細(xì)胞分裂素類。 答案 愈傷組織 B 2.(2016·4月浙江選考 節(jié)選)兔肝細(xì)胞中的基因E編碼代謝甲醛的酶,擬利用基因工程技術(shù)將基因E轉(zhuǎn)入矮牽牛中,以提高矮牽牛對(duì)甲醛的代謝能力,請(qǐng)回答: (1)將被侵染的葉片除菌后進(jìn)行培養(yǎng),最終得到轉(zhuǎn)基因矮牽牛。其中培養(yǎng)過程正確的是________(A.葉片在含合適濃度生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基上分化形成愈傷組織 B.愈傷組織在含細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素配比較高的培養(yǎng)基上形成芽 C.再生的芽在細(xì)胞分裂素含量高的培養(yǎng)基上生根 D.愈傷組織在含合適濃度植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基上脫分化
8、形成再生植株)。 (2)取轉(zhuǎn)基因矮牽牛葉片,放入含MS液體培養(yǎng)基和適量濃度甲醛且密封的試管中,將試管置于________上,進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)。一段時(shí)間后測(cè)定培養(yǎng)基中甲醛的含量,以判斷基因E是否在轉(zhuǎn)基因矮牽牛中正常表達(dá)。培養(yǎng)過程中液體培養(yǎng)基的作用:一是提供營養(yǎng);二是________,從而使葉片保持正常形態(tài)。 解析 (1)在植物組織培養(yǎng)過程中,植物激素的濃度配比影響著脫分化和再分化過程,培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素配比較高時(shí)誘導(dǎo)愈傷組織生芽,培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素配比較高時(shí)誘導(dǎo)生根,培養(yǎng)基中含合適濃度配比的植物激素時(shí)再分化成再生植株。(2)將轉(zhuǎn)基因矮牽牛葉片接種在液體培養(yǎng)基上,用揺床進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)可獲得單細(xì)胞
9、,若在培養(yǎng)液中加入甲醛,可以通過測(cè)定培養(yǎng)基中甲醛的含量,以判斷基因E是否在轉(zhuǎn)基因矮牽牛中正常表達(dá)。液體懸浮培養(yǎng)中用到液體培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基除提供營養(yǎng)外還需要維持滲透壓,維持細(xì)胞的正常形態(tài)和功能。 答案 (1)B (2)搖床 維持滲透壓 3.(2016·10月浙江選考 節(jié)選)某小組欲進(jìn)行煙草原生質(zhì)體分離與培養(yǎng)的研究。請(qǐng)回答: (1)原生質(zhì)體的分離:在無菌條件下,取煙草無菌苗的葉片,放入含有0.5 mol/L甘露醇(維持較高滲透壓)的________混合液處理,經(jīng)過離心純化后獲得原生質(zhì)體。 (2)原生質(zhì)體的培養(yǎng):將原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng),重新長(zhǎng)出細(xì)胞壁,形成胚性細(xì)胞。此時(shí),應(yīng)該________培
10、養(yǎng)基中甘露醇濃度,以利于胚性細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細(xì)胞團(tuán),然后經(jīng)兩條途徑形成再生植株。途徑一:細(xì)胞團(tuán)經(jīng)球形胚、________和胚狀體,最后發(fā)育成植株。途徑二:細(xì)胞團(tuán)增殖為愈傷組織,然后在發(fā)芽培養(yǎng)基上誘導(dǎo)出芽,切割芽經(jīng)過生根后形成完整植株。上述發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對(duì)較高的激素是________,胚性細(xì)胞的主要特點(diǎn)是:________。(A.液泡小、細(xì)胞核小 B.液泡大,細(xì)胞核大 C.液泡大,細(xì)胞核小 D.液泡小、細(xì)胞核大) (3)為了對(duì)煙草的某些性狀進(jìn)行改良,分離到兩種煙草的原生質(zhì)體后,通過________方法將他們的遺傳物質(zhì)組合在一起,經(jīng)培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。提取再生植株的DNA,采用__
11、______擴(kuò)增相關(guān)基因,來鑒定遺傳物質(zhì)是否成功重組。 解析 (1)原生質(zhì)體取得,需要在較高滲透壓的甘露醇溶液中,將植物細(xì)胞用纖維素酶和果膠酶處理,去除細(xì)胞壁,從而得到原生質(zhì)體。(2)當(dāng)原生質(zhì)體再生出細(xì)胞壁后,應(yīng)當(dāng)降低培養(yǎng)基中甘露醇濃度,否則將會(huì)影響細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)。胚性細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細(xì)胞團(tuán)。然后經(jīng)球形胚、心形胚和胚狀體,最后發(fā)育成植株。發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對(duì)較高的激素是細(xì)胞分裂素,而生長(zhǎng)素含量較低。胚性細(xì)胞的主要特點(diǎn)是細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而細(xì)胞核大。(3)分離到兩種煙草的原生質(zhì)體后,可以通過原生質(zhì)體融合的方法將他們的遺傳物質(zhì)組合在一起,經(jīng)培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。在體外擴(kuò)增相關(guān)基因的方法
12、是采用PCR技術(shù)。 答案 (1)纖維素酶和果膠酶 (2)降低 心形胚 細(xì)胞分裂素 D (3)原生質(zhì)體融合 PCR 本題組對(duì)應(yīng)選修三P21~P37,克隆技術(shù) 1.愈傷組織是由相對(duì)沒有分化的活的薄壁細(xì)胞團(tuán)組成,其細(xì)胞具有細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小而細(xì)胞核大。 2.由于不同種類植物或同種植物的不同基因型個(gè)體之間遺傳性差異,細(xì)胞全能性表達(dá)程度大不相同。有的如擬南 芥、煙草和番茄等的培養(yǎng)細(xì)胞很容易再生出新植株,并能在多個(gè)世代中保持細(xì)胞全能性表達(dá);而有的如小麥、玉米和水稻等的一些品種或品系的培養(yǎng)細(xì)胞所誘導(dǎo)出的再生植株,在多次繼代培養(yǎng)后,會(huì)喪失細(xì)胞全能性表達(dá)能力。 3.在長(zhǎng)期培養(yǎng)中,培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器
13、官形成能力下降的可能原因有染色體畸變、細(xì)胞核變異或非整倍體產(chǎn)生等,而且其結(jié)果是不可逆的;細(xì)胞或組織中激素平衡被打破,或細(xì)胞對(duì)外源生長(zhǎng)物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變;隨著時(shí)間推移,由于其他各種原因產(chǎn)生了缺乏成胚性的細(xì)胞系。 4.通過大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系,實(shí)現(xiàn)了能產(chǎn)生重要次生代謝產(chǎn)物的細(xì)胞的大量克隆和產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn);通過花藥培養(yǎng),進(jìn)行單倍體克?。辉谂囵B(yǎng)基中加入不同濃度的NaCl或病原體的毒蛋白,誘發(fā)和篩選了抗鹽或抗病突變體。 5.動(dòng)物的組織經(jīng)過機(jī)械消化或胰酶消化,使其分散成單個(gè)細(xì)胞。然后,在人工控制的培養(yǎng)條件下,使這些細(xì)胞得以生存,并保持生長(zhǎng)、分裂乃至接觸抑制和有規(guī)律的衰老、死亡等生命活動(dòng)現(xiàn)象。 6.
14、理論上各種培養(yǎng)細(xì)胞都可被克隆,但原代培養(yǎng)細(xì)胞和有限細(xì)胞系克隆較困難;相反,無限細(xì)胞系、轉(zhuǎn)化細(xì)胞系和腫瘤細(xì)胞系克隆較容易。這是因?yàn)橹挥袑?duì)培養(yǎng)環(huán)境有較大適應(yīng)范圍和具有較強(qiáng)獨(dú)立生存能力的細(xì)胞,才容易做細(xì)胞克隆。在這方面,單細(xì)胞通常不如群體細(xì)胞;原代細(xì)胞、有限細(xì)胞通常不如無限細(xì)胞、轉(zhuǎn)化或腫瘤細(xì)胞。 7.動(dòng)物的受精卵具有全能性,具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能。隨胚胎發(fā)育,細(xì)胞的全能表達(dá)能力下降,成為多能細(xì)胞、專能細(xì)胞直到體細(xì)胞,不再能分化為其他細(xì)胞。低等動(dòng)物細(xì)胞的全能性一般比較容易體現(xiàn)。癌細(xì)胞仍能逆轉(zhuǎn)為正常細(xì)胞。所以,無論分化還是癌化,變化的都是表現(xiàn)型,基因組成的完整性可以保留。動(dòng)物體細(xì)胞中基因組成
15、是完整的,但細(xì)胞分化使得基因的表達(dá)發(fā)生了差異化,細(xì)胞中合成了專一的蛋白質(zhì),細(xì)胞全能性難以發(fā)揮。 8.體細(xì)胞羊的克隆成功證明了:(1)高度分化的細(xì)胞經(jīng)過一定技術(shù)處理,也可以回復(fù)到類似受精卵時(shí)期的功能;(2)在胚胎和個(gè)體發(fā)育中,細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的作用。 9.克隆羊獲得成功的部分原因:重組卵細(xì)胞最初分裂時(shí)雖然復(fù)制了DNA,但基因的轉(zhuǎn)錄并未開始;同時(shí),供體核DNA開始丟失來源于乳腺細(xì)胞的調(diào)節(jié)蛋白;在重組卵細(xì)胞開始第三次分裂時(shí),原乳腺細(xì)胞的調(diào)節(jié)蛋白便全部被卵細(xì)胞質(zhì)中的蛋白因子替換了,因此核DNA被重新編排,胚細(xì)胞開始表達(dá)自己的基因,進(jìn)而調(diào)控胚在代孕母親子宮中的進(jìn)一步發(fā)育。因此,采用電脈沖細(xì)胞
16、融合技術(shù),選擇分裂3次時(shí)的細(xì)胞進(jìn)行移植,并在核移植前對(duì)乳腺細(xì)胞進(jìn)行了營養(yǎng)限制性培養(yǎng),有利于細(xì)胞核的一系列變化和細(xì)胞融合后基因表達(dá)的分子開關(guān)的啟動(dòng)。 角度1 植物的克隆 1.下圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行遺傳改良的過程,據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是( ) A.①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理 B.②過程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變 C.③過程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)和功能 D.④過程需用適宜配比的植物激素處理 解析 植物細(xì)胞壁主要是由纖維素和果膠組成的,常選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;紫外線照射誘變育種所依據(jù)的
17、原理是基因突變或染色體畸變,這種變異是不定向的,B錯(cuò)誤;③過程是脫分化,指已經(jīng)分化的植物器官、組織或細(xì)胞,當(dāng)受到創(chuàng)傷或進(jìn)行離體(也受到創(chuàng)傷)培養(yǎng)時(shí),已停止分裂的細(xì)胞,又重新恢復(fù)分裂,細(xì)胞改變?cè)械姆只癄顟B(tài),失去原有結(jié)構(gòu)和功能,成為具有未分化特性的細(xì)胞。C正確;④是再分化,需用適宜配比的植物激素誘導(dǎo),D正確。 答案 B 2.甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時(shí)含有A和B的新型藥用植物。 回答下列問題: (1)為了培育該新型藥用植物,可取甲和乙的葉片,先用________酶和________酶去除細(xì)胞壁,獲得具有活力的______
18、__,再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成________組織,然后經(jīng)過________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為________。 (2)上述雜種植株屬于多倍體,多倍體是指________________________。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的,而上述雜種植株是可育的,造成這種差異的原因是___________________________________________________________。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的________,用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 解析 (1)該
19、新型藥用植物是通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的。要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進(jìn)行體細(xì)胞雜交,因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細(xì)胞壁,然后用PEG化學(xué)誘導(dǎo)劑(物理方法:離心、振動(dòng)等)誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合。然后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植株,植物組織培養(yǎng)的主要過程是:先脫分化形成愈傷組織,然后再分化形成植物體,利用了植物細(xì)胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是兩個(gè)物種,二者不能通過有性雜交產(chǎn)生可育后代,原因是甲、乙有性雜交所產(chǎn)生的后代在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)異常,也就是存在著生殖隔離。但植物甲、乙通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)產(chǎn)生的后代卻是可育的,因?yàn)樵跍p數(shù)分裂過程中同源染色體能完成正常的聯(lián)會(huì),產(chǎn)生正
20、常的配子。由于甲、乙都是二倍體,因此,植物體細(xì)胞雜交得到的后代是異源多倍體(四倍體)。(3)人工種子生產(chǎn)不受氣候、季節(jié)和地域等因素限制,而且可以避免后代發(fā)生性狀分離等優(yōu)點(diǎn),因此,植物細(xì)胞工程重要的應(yīng)用之一是制備人工種子,用到的核心技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。將植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 答案 (1)纖維素 果膠 原生質(zhì)體 愈傷 再分化(分化) 植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (2)體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體 在減數(shù)分裂過程中,前者染色體聯(lián)會(huì)異常,而后者染色體聯(lián)會(huì)正?!?3)胚狀體 1.植物組織培養(yǎng)的操作流程 2
21、.脫分化和再分化的比較 比較內(nèi)容 脫分化 再分化 過程 外植體→愈傷組織 愈傷組織→幼苗 形成體特點(diǎn) 排列疏松、高度液泡化的薄壁細(xì)胞 有根、芽 需要條件 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比例適中 d.一般不需光 a.離體 b.適宜的營養(yǎng) c.生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的比例高或低誘導(dǎo)生根或生芽 d.光照 角度2 動(dòng)物的克隆 1.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,正確的是( ) A.連續(xù)細(xì)胞系的細(xì)胞大多具有二倍體核型 B.某些癌細(xì)胞在合適條件下能逆轉(zhuǎn)為正常細(xì)胞 C.由多個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)形成的細(xì)胞群為一個(gè)克隆 D.未經(jīng)克隆化培養(yǎng)的細(xì)胞系細(xì)胞具有相同的
22、性狀 解析 連續(xù)細(xì)胞系的細(xì)胞一般都培養(yǎng)了多代,具有了連續(xù)增殖能力,二倍體核型發(fā)生了改變,大多數(shù)細(xì)胞具有異倍體核型,A錯(cuò)誤;細(xì)胞癌變是由相關(guān)基因突變引起的,如果癌細(xì)胞在一定條件下發(fā)生回復(fù)性的基因突變,則有可能恢復(fù)成正常細(xì)胞,B正確;細(xì)胞克隆的最基本的要求是,必須確定所建立的克隆來源于單個(gè)細(xì)胞,C錯(cuò)誤;未經(jīng)克隆化培養(yǎng)的細(xì)胞系具有異質(zhì)性,而克隆化培養(yǎng)成的細(xì)胞株則具有相同的性狀,D錯(cuò)誤。 答案 B 2.某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周后測(cè)定各小鼠血清抗體的效價(jià)(能檢測(cè)出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù)),結(jié)果如下圖所示。 若要制備雜交瘤細(xì)
23、胞,需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條),并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中,再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合,經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測(cè),得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。 回答下列問題。 (1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時(shí),所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16 000以上,則小鼠最少需要經(jīng)過________次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中,最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是________小鼠,理由是___________________________________________________________。
24、(2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)完成后,融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外,可能還有________________,體系中出現(xiàn)多種類型細(xì)胞的原因是___________________________________________________________。 (3)雜交瘤細(xì)胞中有________個(gè)細(xì)胞核,染色體數(shù)目是________條。 (4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活,原因是________________。 解析 (1)據(jù)圖分析,第4次免疫后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價(jià)均達(dá)到16 000以上,小鼠Y的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體效價(jià)最高,最適用于制備單克隆抗體。 (2)
25、融合體系中除了未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞之外,還有骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合產(chǎn)物,由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性,且誘導(dǎo)之后的細(xì)胞融合不具有特異性,故體系中會(huì)出現(xiàn)多種類型的細(xì)胞。 (3)雜交瘤細(xì)胞形成后,小鼠的B淋巴細(xì)胞核與骨髓瘤細(xì)胞核會(huì)融合形成一個(gè)細(xì)胞核。小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)和骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)融合后,染色體可達(dá)100條。 (4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后,仍然不是能無增殖的細(xì)胞,同時(shí)正常細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的。 答案 (1)4 Y Y小鼠的抗體效價(jià)最高 (2)B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞,骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞 細(xì)胞融合是隨機(jī)的,且融合率達(dá)不到1
26、00% (3)1 100 (4)不能無限增殖 1.植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的異同 項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞全能性 細(xì)胞增殖 培養(yǎng)基 類型 固體或半固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基 成分 水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂 葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長(zhǎng)因子、動(dòng)物血清等 取材 植物幼嫩部位或花藥等 動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織 過程 結(jié)果 新的組織或植株個(gè)體,可以體現(xiàn)全能性 新的細(xì)胞系或細(xì)胞株,不形成個(gè)體,不體現(xiàn)全能性 目的 ①植株快速繁殖 ②脫毒植株的培育 ③人工種子 ④生產(chǎn)藥物、殺蟲
27、劑等 ⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育 ①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn) ②皮膚移植材料的培育 ③檢測(cè)有毒物質(zhì) ④生理、病理、藥理學(xué)研究 相同點(diǎn) ①兩技術(shù)手段培養(yǎng)過程中細(xì)胞都進(jìn)行有絲分裂,都是無性繁殖,都可稱克隆,都不涉及減數(shù)分裂 ②均為無菌操作,需要適宜的溫度、pH等條件 2.列表法比較細(xì)胞系和細(xì)胞株 種類 來源 特點(diǎn) 細(xì)胞系 有限細(xì)胞系 由二倍體細(xì)胞傳代培養(yǎng)建成 有接觸抑制;不能連續(xù)培養(yǎng) 連續(xù)細(xì)胞系 由傳代細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)建成 發(fā)生了轉(zhuǎn)化,多數(shù)具有異倍體核型;有些具有異體致瘤性;有些具有不死性,但不致癌 細(xì)胞株 有限細(xì)胞株 通過一定的選擇或純化方法,從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系
28、中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞 傳代次數(shù)有限 一般具有恒定染色體組型、同功酶類型、病毒敏感和生化特性等 連續(xù)細(xì)胞株 可連續(xù)多次傳代 3.植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較 植物體細(xì)胞雜交 動(dòng)物細(xì)胞融合 原理 細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 過程 相關(guān)酶 纖維素酶和果膠酶 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 融合方法 物理法:離心、電激、振動(dòng);化學(xué)法:聚乙二醇等試劑誘導(dǎo) 除物理法和化學(xué)法外還可以用滅活的病毒誘導(dǎo) 結(jié)果 雜種植株 雜交細(xì)胞 意義 克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性,獲得雜種植株 生產(chǎn)單克隆抗體;實(shí)現(xiàn)基因定位 (時(shí)間:40分鐘 分?jǐn)?shù):
29、100分) 1.下列有關(guān)植物克隆技術(shù)的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.誘導(dǎo)某些植物的愈傷組織能使其直接發(fā)育成花芽 B.植物組織培養(yǎng)中通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)的配比可以實(shí)現(xiàn)器官發(fā)生和形態(tài)建成 C.植物愈傷組織通過液體懸浮培養(yǎng)能分散成單細(xì)胞,這種單細(xì)胞能發(fā)育成胚狀體 D.通過大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系,可以克隆出大量能產(chǎn)生重要次生代謝產(chǎn)物的細(xì)胞 解析 通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的適當(dāng)配比,可以從愈傷組織誘導(dǎo)出芽和根的頂端分生組織,并可由此再生出新的植株,A正確;植物組織培養(yǎng)中通過調(diào)節(jié)植物激素的濃度配比可以實(shí)現(xiàn)器官發(fā)生和形態(tài)建成,B錯(cuò)誤;植物愈傷組織通過液體懸浮培養(yǎng)能分散成單細(xì)胞,這種單細(xì)胞能發(fā)育成
30、胚狀體,C正確;通過大量培養(yǎng)特定細(xì)胞系,可以克隆出大量能產(chǎn)生重要次生代謝產(chǎn)物的細(xì)胞,D正確。 答案 B 2.下列關(guān)于細(xì)胞培養(yǎng)的說法正確的是( ) A.動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng),而植物細(xì)胞不能 B.二者的培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件相差不大 C.以滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長(zhǎng)是提高動(dòng)物細(xì)胞克隆形成率的措施之一 D.動(dòng)、植物克隆技術(shù)的理論基礎(chǔ)是完全一樣的 解析 動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞都可以大量培養(yǎng),A錯(cuò)誤;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)有許多相似之處,也有許多不同點(diǎn),其主要不同點(diǎn)是它們的培養(yǎng)基的成分不同,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽和維生素,另外還有動(dòng)物血清;植物組織培養(yǎng)所需要的培養(yǎng)基包含
31、植物生長(zhǎng)和發(fā)育的全部營養(yǎng)成分,如礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機(jī)添加物,沒有動(dòng)物血清,B錯(cuò)誤;以滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長(zhǎng)是提高動(dòng)物細(xì)胞克隆形成率的措施之一,C正確;動(dòng)物克隆的基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性,植物克隆的基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性,D錯(cuò)誤。 答案 C 3.下列實(shí)例中能體現(xiàn)植物細(xì)胞全能性的是( ) A.小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 B.風(fēng)信子在愈傷組織的基礎(chǔ)上直接發(fā)育出花器官 C.用生長(zhǎng)素處理未經(jīng)授粉的番茄雌蕊得到無籽果實(shí) D.以四倍體西瓜和二倍體西瓜為親本雜交得到三倍體西瓜植株 解析 全能性是指高度分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能,小麥花粉經(jīng)過離體培養(yǎng)可發(fā)育成單
32、倍體植株,體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性,A正確;風(fēng)信子在愈傷組織的基礎(chǔ)上發(fā)育出花器官,但未形成完整植株,不能體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性,B錯(cuò)誤;生長(zhǎng)素處理未授粉的番茄雌蕊得到無籽果實(shí),該過程沒有應(yīng)用到植物組織培養(yǎng)技術(shù),且未發(fā)育成完整植株,不能體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性,C錯(cuò)誤;四倍體西瓜和二倍體西瓜雜交得到三倍體西瓜植株屬于多倍體育種,不能體現(xiàn)植物細(xì)胞的全能性,D錯(cuò)誤。 答案 A 4.將攜帶抗M基因、不帶抗N基因的鼠細(xì)胞去除細(xì)胞核后,與攜帶抗N基因、不帶抗M基因的鼠細(xì)胞融合,獲得的胞質(zhì)雜種細(xì)胞具有M、N兩種抗性。該實(shí)驗(yàn)證明了( ) A.該胞質(zhì)雜種細(xì)胞具有全能性 B.該胞質(zhì)雜種細(xì)胞具有無限增殖能力 C
33、.抗M基因位于細(xì)胞質(zhì)中 D.抗N基因位于細(xì)胞核中 解析 全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能,該胞質(zhì)雜種細(xì)胞并沒有發(fā)育成完整個(gè)體,沒有證明,A錯(cuò)誤;題干信息沒有體現(xiàn)該胞質(zhì)雜種細(xì)胞具有無限增殖能力,B錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)是將攜帶抗M基因、不帶抗N基因的鼠細(xì)胞去除細(xì)胞核后,與攜帶抗N基因、不帶抗M基因的鼠細(xì)胞融合,獲得的胞質(zhì)雜種細(xì)胞具有M、N兩種抗性,可見抗M基因位于細(xì)胞質(zhì)中,C正確;從題干信息中無法判斷抗N基因是位于細(xì)胞核中還是位于細(xì)胞質(zhì)中,D錯(cuò)誤。 答案 C 5.(2017·嘉興模擬)下列關(guān)于克隆技術(shù)的敘述中,正確的是( ) A.細(xì)胞克隆的主要用途之一是篩選出缺乏特殊基因的突
34、變細(xì)胞系 B.在培養(yǎng)基中加入不同濃度的NaCl,不能篩選出抗鹽突變體 C.植物經(jīng)多次繼代培養(yǎng)后不會(huì)喪失全能性的表達(dá)能力 D.有限細(xì)胞系比無限細(xì)胞系更容易克隆 解析 細(xì)胞克隆的主要用途之一是篩選出缺乏特殊基因的突變細(xì)胞系,A正確;在培養(yǎng)基中加入不同濃度的NaCl,可以篩選出抗鹽突變體,B錯(cuò)誤;有些植物(如小麥、水稻等)經(jīng)多次繼代培養(yǎng)后會(huì)喪失全能性的表達(dá)能力,C錯(cuò)誤;無限細(xì)胞系比有限細(xì)胞系更容易克隆,因?yàn)闊o限細(xì)胞系的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力和獨(dú)立生存能力更強(qiáng),D錯(cuò)誤。 答案 A 6.單純皰疹病毒Ⅰ型(HSV-1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術(shù)制備出抗HSV-1的單克隆抗體可快速檢測(cè)HSV-
35、1。 回答下列問題: (1)在制備抗HSV-1的單克隆抗體的過程中,先給小鼠注射一種純化的HSV-1蛋白,一段時(shí)間后,若小鼠血清中抗________的抗體檢測(cè)呈陽性,說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了________反應(yīng),再從小鼠的________中獲取B淋巴細(xì)胞。將該B淋巴細(xì)胞與小鼠的________細(xì)胞融合,再經(jīng)過篩選、檢測(cè),最終可獲得所需的雜交瘤細(xì)胞,該細(xì)胞具有的特點(diǎn)是____________________________________________。 (2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體,可將該雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的________中使其增殖,再從________中提取、純化獲得。 (
36、3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準(zhǔn)確地識(shí)別這種HSV-1蛋白,其原因是該抗體具有________和________等特性。 解析 (1)制備單克隆抗體時(shí),需要先給小鼠注射特定抗原(HSV-1蛋白),當(dāng)小鼠血清中抗HSV-1蛋白的抗體檢測(cè)呈陽性時(shí),就可從小鼠脾臟中獲取B淋巴細(xì)胞,將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,經(jīng)過篩選和克隆化培養(yǎng),最終獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。(2)單克隆抗體的獲取有兩條途徑,一是從體外細(xì)胞培養(yǎng)液中提純獲得,二是將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖,再從腹水中提取、純化獲得。(3)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、純度高等特點(diǎn)。 答案 (1)HSV-1
37、蛋白 體液免疫 脾臟 骨髓瘤 無限增殖且產(chǎn)生專一抗體 (2)腹腔 腹水 (3)純度高 特異性強(qiáng) 7.下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程。 回答下列問題: (1)圖中A表示正常細(xì)胞核,染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為________。過程①表示去除細(xì)胞核,該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行,去核時(shí)常采用________的方法。②代表的過程是________。 (2)經(jīng)過多次傳代后,供體細(xì)胞中________的穩(wěn)定性會(huì)降低,因此,選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同,從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是_______
38、_____________________________________________。 (4)與克隆羊“多莉(利)”培養(yǎng)成功一樣,其他克隆動(dòng)物的成功獲得也證明了________________。 解析 (1)提供體細(xì)胞的供體可能為雌性,也可能為雄性,因此圖中A(正常細(xì)胞核)的性染色體組成為XX或XY。常采用顯微操作去核法來去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核。②過程表示將早期胚胎移入受體,其過程為胚胎移植。(2)取供體動(dòng)物的體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞,因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型,保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。超過10代繼續(xù)培養(yǎng),則其遺傳物質(zhì)(或核型)的穩(wěn)定性會(huì)降
39、低。(3)克隆動(dòng)物的細(xì)胞核基因來自供體,因此大部分性狀與供體相同,但細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體(或提供卵母細(xì)胞的個(gè)體),即卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響,這就決定了克隆動(dòng)物的性狀與供體不完全相同。(4)克隆動(dòng)物的培育采用的是核移植技術(shù),核移植技術(shù)的原理是:已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性。 答案 (1)XX或XY 顯微操作(去核法) 胚胎移植 (2)遺傳物質(zhì) (3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響 (4)已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性 8.下列關(guān)于植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物克隆的說法錯(cuò)誤的是( ) A.植物組培獲得的試管苗,可能為雜合子,也可能為純
40、合子;可能為單倍體,也可能為二倍體 B.同一株綠色開花植物不同部位的細(xì)胞經(jīng)組培獲得的愈傷組織基因型一定相同 C.動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物的細(xì)胞和組織培養(yǎng) D.為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素 解析 植物組培屬于無性繁殖,獲得的試管苗細(xì)胞內(nèi)基因型和染色體組成取決于外植體,A正確;同一株綠色開花植物的體細(xì)胞和生殖細(xì)胞經(jīng)組培獲得的愈傷組織基因型不同,B錯(cuò)誤;動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物的細(xì)胞和組織培養(yǎng),C正確;為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素,D正確。 答案 B 9.下列關(guān)于動(dòng)物克隆的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.將肝組織制成單細(xì)胞
41、懸浮液后,直接培養(yǎng)獲得肝細(xì)胞克隆 B.培養(yǎng)基中添加胎牛血清和胰島素可以提高動(dòng)物細(xì)胞克隆的形成率 C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),保留接觸抑制的連續(xù)細(xì)胞系獲得不死性,但不致癌 D.動(dòng)物難以克隆是由于動(dòng)物細(xì)胞在分化時(shí)使細(xì)胞發(fā)生差異性表達(dá) 解析 將肝組織制成單細(xì)胞懸浮液后,需要轉(zhuǎn)入特殊培養(yǎng)液中進(jìn)行單一細(xì)胞的克隆培養(yǎng),才能獲得肝細(xì)胞克隆,A錯(cuò)誤;提高細(xì)胞克隆形成率的措施有:選擇適宜的培養(yǎng)基、添加血清(胎牛血清最好)、激素(胰島素等)刺激、使用二氧化碳培養(yǎng)箱、調(diào)節(jié)pH等,B正確;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),部分能連續(xù)分裂下去的細(xì)胞稱之為連續(xù)細(xì)胞系,有的連續(xù)細(xì)胞系獲得不死性,但保留接觸抑制現(xiàn)象,不致癌,C正確;動(dòng)物細(xì)胞和
42、植物細(xì)胞相比更加難以克隆,就是因?yàn)樵趧?dòng)物細(xì)胞分化過程中,細(xì)胞發(fā)生了差異性表達(dá),D正確。 答案 A 10.下列有關(guān)植物的克隆的相關(guān)敘述中,正確的是( ) A.水稻等植物在多次繼代培養(yǎng)后,其細(xì)胞全能性的表達(dá)能力會(huì)喪失 B.植物組織培養(yǎng)過程中植物器官的發(fā)生主要通過營養(yǎng)物質(zhì)的配比進(jìn)行調(diào)節(jié) C.植物組織培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器官形成能力下降的可能原因有染色體畸變、細(xì)胞核變異或非整倍體產(chǎn)生等,但其結(jié)果是可逆的 D.原生質(zhì)體培養(yǎng)需要先對(duì)原生質(zhì)體的活力進(jìn)行檢測(cè),可以采用質(zhì)壁分離的方法 解析 小麥、水稻等植物在多次繼代培養(yǎng)后,會(huì)喪失其細(xì)胞全能性的表達(dá)能力,A正確;植物組織培養(yǎng)過程中植物器
43、官的發(fā)生主要通過植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配比進(jìn)行調(diào)節(jié),B錯(cuò)誤;植物組織培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器官形成能力下降的可能原因有染色體畸變、細(xì)胞核變異或非整倍體產(chǎn)生等,并且其結(jié)果是不可逆的,C錯(cuò)誤;原生質(zhì)體培養(yǎng)需要先對(duì)原生質(zhì)體的活力進(jìn)行檢測(cè),由于細(xì)胞壁已經(jīng)去除,所以不能采用質(zhì)壁分離的方法,可以根據(jù)形態(tài)特征判斷其活力,如原生質(zhì)體呈綠色(來源于葉片)及圓而鼓者為活原生質(zhì)體,D錯(cuò)誤。 答案 A 11.進(jìn)行動(dòng)物克隆繁殖的基本過程如圖所示。下列敘述正確的是( ) →→ → A.該過程的技術(shù)基礎(chǔ)是核移植 B.克隆蛙需經(jīng)過核移植、胚胎體外培養(yǎng)和胚胎移植獲得 C.動(dòng)物克隆繁殖屬于無性生殖,甲細(xì)胞可以是
44、體細(xì)胞而不能是胚胎干細(xì)胞 D.目前,高等哺乳動(dòng)物胚胎移植成為胚胎工程中獲得后代的最后一道工序 解析 動(dòng)物克隆繁殖過程的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),A錯(cuò)誤;蛙是一種體外受精,體外發(fā)育的兩棲類動(dòng)物,克隆蛙不需要進(jìn)行胚胎移植,B錯(cuò)誤;核移植可以是體細(xì)胞核移植也可以是胚胎干細(xì)胞核移植,C錯(cuò)誤;由于高等哺乳動(dòng)物胚胎全體外培養(yǎng)技術(shù)尚未掌握,必須利用代孕母體完成胚胎發(fā)育,所以胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序,D正確。 答案 D 12.原花青素(PC)是廣泛存在于水果、蔬菜、花朵和樹皮中的一種天然抗癌化合物,某研究小組就原花青素對(duì)離體的人膽囊癌QBC939細(xì)胞抑制作用做了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下曲線所示,請(qǐng)
45、回答下列問題:(說明:細(xì)胞的數(shù)量通過測(cè)定相應(yīng)培養(yǎng)瓶的吸光度值表示,細(xì)胞抑制率=(1-相應(yīng)組吸光度值)/對(duì)照組吸光度值。) (1)實(shí)驗(yàn)材料及儀器: 不同濃度的PC,膽囊癌QBC939細(xì)胞懸液,MTT儀器(測(cè)定細(xì)胞培養(yǎng)液的吸光度)等 (2)實(shí)驗(yàn)思路: ①取若干個(gè)培養(yǎng)瓶分成________組,均加入等量且適量的膽囊癌QBC939細(xì)胞懸液,再分別加入等量的相應(yīng)濃度PC。 ②在適宜條件下培養(yǎng),定時(shí)取樣測(cè)定________,并計(jì)算細(xì)胞抑制率。實(shí)驗(yàn)過程中每個(gè)培養(yǎng)瓶測(cè)定________次。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:____________________________________________
46、_____。 (4)討論 ①研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組處于細(xì)胞周期中S期細(xì)胞的比例均顯著增加,且隨著藥物劑量增加S期細(xì)胞的比例也增加,由此推測(cè)PC的作用機(jī)理是:________。 ②上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果是膽囊癌QBC939細(xì)胞在離體條件下獲得,如果要把PC作為治療膽管癌的藥物,還需要做哪方面的實(shí)驗(yàn)研究。________________________(寫出一項(xiàng))。 解析 (2)①據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,PC濃度有6種,加上空白組,因此實(shí)驗(yàn)應(yīng)分7組進(jìn)行。②實(shí)驗(yàn)的測(cè)量指標(biāo)是各培養(yǎng)瓶的吸光度值,每個(gè)組分24、48、72小時(shí)測(cè)量3次。(3)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線可知,隨著PC濃度的增加和作用時(shí)間的延長(zhǎng),抑制效果增強(qiáng)。(4)①由于實(shí)驗(yàn)
47、組S期細(xì)胞的比例增加,且藥物劑量增加該比例也增加,因此,推測(cè)PC的作用機(jī)理是抑制DNA的復(fù)制過程,使得分裂細(xì)胞停滯在S期。②這是一個(gè)開放性試題,只要答案合理即可。 答案 (2)①7 ②各培養(yǎng)瓶的吸光度值 3 (3)隨著PC濃度的增加和作用時(shí)間的延長(zhǎng),抑制效果增強(qiáng) (4)①抑制DNA的復(fù)制(抑制DNA的復(fù)制相關(guān)酶的合成) ②研究PC對(duì)體內(nèi)膽管癌細(xì)胞的抑制作用(或研究PC對(duì)人體正常細(xì)胞的毒害作用,只要寫出一點(diǎn)即可,其他合理答案也對(duì)) 13.(2017·嘉興模擬 節(jié)選)我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為基因工程疫苗,其有效成分是一種叫做乙肝表面抗原的蛋白質(zhì)(S蛋白),對(duì)應(yīng)的基因?yàn)閟基因。請(qǐng)回答
48、: (1)在構(gòu)建重組DNA分子時(shí),要用限制性核酸內(nèi)切酶處理________,并用________酶使兩者結(jié)合。將重組DNA分子導(dǎo)入到哺乳動(dòng)物細(xì)胞,經(jīng)篩選得到工程細(xì)胞。 (2)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,工程細(xì)胞在生長(zhǎng)過程中有________現(xiàn)象,需要定期使用________酶處理,以便于分瓶培養(yǎng)。 (3)為提高工程細(xì)胞培養(yǎng)的成功率,下列措施中不采用的是________。 A.取單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng) B.加入胰島素 C.二氧化碳培養(yǎng)箱 D.加入動(dòng)物血清 (4)由于哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)較難,成本較高,近些年科學(xué)家們又發(fā)明了“乳腺生物發(fā)生器”,進(jìn)而從轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳汁中提取所需產(chǎn)品。在這種技術(shù)中,作
49、為重組DNA分子受體細(xì)胞的一般是________。 解析 (1)基因工程中,獲得重組DNA時(shí)要先用相同限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和載體DNA,并用DNA連接酶使兩者結(jié)合形成重組DNA分子。(2)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,細(xì)胞在生長(zhǎng)過程中有接觸抑制現(xiàn)象,需要定期使用胰蛋白酶處理,以便于分瓶培養(yǎng)。(3)為提高細(xì)胞培養(yǎng)的成功率,需要使用適合的培養(yǎng)液,并添加胰島素和動(dòng)物血清,使用二氧化碳培養(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng),但細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞克隆培養(yǎng)不同,不需要從單個(gè)細(xì)胞開始進(jìn)行培養(yǎng)。(4)在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物過程中,一般用受精卵作為重組DNA分子的受體細(xì)胞。 答案 (1)s基因和載體DNA DNA連接 (2)接觸抑制 胰蛋白 (
50、3)A (4)受精卵 14.(2017·臺(tái)州模擬 節(jié)選)請(qǐng)回答雜交瘤技術(shù)和單克隆抗體制備的有關(guān)問題。 (1)雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體時(shí),利用一定的物質(zhì),如生物誘導(dǎo)劑________作介導(dǎo),使經(jīng)免疫的小鼠脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,篩選出融合的細(xì)胞再進(jìn)行細(xì)胞的________培養(yǎng),獲得純系細(xì)胞,同時(shí)還要進(jìn)行________檢驗(yàn),以保證獲得的是所需的特定雜交瘤細(xì)胞。 (2)獲得雜交瘤細(xì)胞后,在體外培養(yǎng)時(shí)需要特別加入的天然成分是________。 (3)有關(guān)雜交瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)的敘述,正確的是________。 A.用固體培養(yǎng)基培養(yǎng) B.用滋養(yǎng)層細(xì)胞支持生長(zhǎng) C.能進(jìn)行傳代培養(yǎng) D.需要對(duì)
51、細(xì)胞進(jìn)行研磨破碎獲得產(chǎn)物 (4)現(xiàn)在欲利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)單克隆抗體,科研小組將與抗體形成有關(guān)的關(guān)鍵基因通過噬菌體導(dǎo)入受體細(xì)胞,該技術(shù)的核心步驟是________,噬菌體是這些關(guān)鍵基因的________。 解析 (1)制備單克隆抗體時(shí),經(jīng)免疫的小鼠脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞需要融合,電擊振蕩、PEG等方法可以促進(jìn)融合,而生物誘導(dǎo)劑就是利用滅活的病毒介導(dǎo)。篩選得到的融合細(xì)胞需經(jīng)過克隆培養(yǎng),才能獲得純系細(xì)胞,同時(shí)還要進(jìn)行抗體檢驗(yàn),以保證獲得的是所需的特定雜交瘤細(xì)胞。(2)在體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需要特別加入的天然成分是血清。(3)雜交瘤細(xì)胞的體外培養(yǎng)過程是一個(gè)克隆培養(yǎng)過程,需要使用液體培養(yǎng)基,并添加動(dòng)物血清和胰島素,而且要用滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長(zhǎng),培養(yǎng)過程需要不斷傳代才能保證細(xì)胞不斷生長(zhǎng)。抗體是雜交瘤細(xì)胞合成并分泌的,不需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行研磨破碎獲得產(chǎn)物。(4)基因工程核心步驟是形成重組DNA分子,噬菌體是這些關(guān)鍵基因的載體。 答案 (1)滅活的(仙臺(tái))病毒 克隆 抗體 (2)動(dòng)物血清 (3)C (4)形成重組DNA分子 載體 19
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