细胞工程专题总概念图

本专题总概念图

分概念图

一、知识归纳

6．细胞工程中应注意的问题 （1）植物组织培养的目的不同，培养阶段也就不同：若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产品，则一般培养到愈伤组织阶段；如培育新个体，则应该培养到试管苗阶段。

（2）动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养（基础）、动物细胞融合、动物细胞核移植等。

（3）动物细胞融合和植物体细胞杂交产生的后代中都含有两个亲本的遗传物质；植物组织培养和人工种子产生的后代中都只含有一个亲本的遗传物质。

（4）植物体细胞杂交后的杂交细胞具有全能性，动物细胞融合后的杂种细胞没有全能性。

（5）动物体细胞核移植是将动物的一个体细胞的细胞核移入一个已经去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。

二、相关试题

1．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列各项中为非必要条件的是 （ ）

A．培养基需消毒灭菌 B．给予适宜的温度

C．给予充足的光照 D．给予适宜的养料和激素

2．植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是 （ ）

A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理`──酶的专一性

B．植物组织培养和动物细胞培养──细胞的全能性

C．原生质体融合和动物细胞融合──生物膜的流动性

D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养──细胞增殖

3．运用此植物体细胞杂交法可使本来存在着生殖隔离的物种进行杂交，培育出兼有两种品质的优良品种。要大量繁殖这样的优良品种，最好用下列哪种方法 （ ）

A．单倍体育种法 B．杂交育种法 C．植物组织培养法 D．花药离体培养法

4．科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞──“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法，正确的是 （ ）

A．iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性

B．iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期

C．iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变

D．iPS细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因

5．用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是 （ ）

A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生所需抗体的细胞

B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞

C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合

D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生抗体的B淋巴细胞群，培养后提取单克隆抗体

6．下列关于细胞工程的叙述，错误的是 （ ）

A．电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合

B．去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理

C．小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体

D．某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同

7．（双选）下列关于细胞工程的叙述中，正确的是 （ ）

A．细胞工程的原理是细胞的全能性

B．绵羊多利的诞生，说明高度分化的动物细胞核具有全能性

C．植物组织培养技术可用于培育新物种

D．试管婴儿技术包括核移植和胚胎移植技术

8．（双选）新技术的建立和应用对生物学发展至关重要。下列技术（或仪器）与应用匹配正确的是 （ ）

A．PCR 技术──扩增蛋白质

B．杂交瘤技术──制备单克隆抗体

C．光学显微镜──观察叶绿体的基粒

D．花粉离体培养──培育单倍体植物

9．植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴，例如，将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养，若培养基不添加植物激素，则该幼苗既不能分化出根，也不能分化出芽，更不能脱分化，但短时间内能进行生长；若使用不同的激素或调整相关激素的比例，则会有不同的培养结果。

（1）若 条件满足时，外植体会发生脱分化形成愈伤组织。若培养基中细胞分裂素和生长素的比例合适，则愈伤组织会_ ，若细胞分裂素太多，则愈伤组织 。若生长素太多，则愈伤组织 。

（2）植物微型繁殖技术可以保持品种的 ，繁殖幼苗的速度 。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 。

（3）若培养2～5 d后，发现外植体边缘局部污染，原因可能是 。

10．根据图示回答相关问题。

（1）①过程中使用了 酶，以使植物原

生质体相互分离，此处使用的溶液浓度较大，

保证植物细胞会产生 ，以保护细胞原生质体

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）③处的细胞与④处的细胞相比，最

大的区别是不具有 ；动物细胞与④处的细胞

相比，在功能上的特点是不具有 。

（3）过程 属于再分化；动植物细胞发

生分化的根本原因都是 。

（4）③处的细胞在化学药剂 的作用下，

会发生细胞融合；动物细胞融合方法与植物

细胞不相同的是 。

（5）（多选）下列关于细胞工程的叙述中，错误的是 （ ）

A．平铺板中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压

B．平铺板中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化

C．⑥处的细胞都必须通过细胞分裂才能形成愈伤组织

D．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同

E．动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现

11．如图表示单克隆抗体的制备过程，请回答下列问题：

（1）细胞A具有产生 的功能。细胞B的突出特点是 。诱导细胞A和B融合的诱导剂通常是 或聚乙二醇。

（2）若细胞A的基因型为AA，细胞B的基因型为BB，生产的目标应该是基因型为 的细胞。可通过特定的 培养基将所需的融合细胞筛选出来。

（3）动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有 。细胞培养应在含5％CO2的恒温培养箱中进行，

CO2的作用是 。

（4）单克隆抗体与常规抗体相比，具有 等特点。单克隆抗体与抗癌药物结合制成“生物导弹”，可明显减少用药量和副作用，原因是 。

（5）单克隆抗体主要有哪些用途？（至少列举两个方面） 。

12．人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：

请回答：

（1）过程①代表的是 。

（2）过程②构建A基因表达载体时，必须使用 和 两种工具酶。

（3）过程③采用的实验技术是 ，获得的X是 。

（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行 比较；或用图中的 进行特异结合检测。

三、答案及解析

1．C 解析：愈伤组织再分化成根、芽的胚状体时，需给予光照刺激，以促进叶绿素的合成，为随后的光合作用提供有利条件，本题中的限定前提是细胞脱分化形成愈伤组织的过程而不是再分化过程。

2．B 解析：动物细胞培养不能体现细胞的全能性，只有通过核移植后的重组细胞才能体现动物细胞的全能性。

3．C 解析：要大量繁殖由植物体细胞杂交获得的优良品种，应用植物组织培养这一无性生殖的方法，才能既保持亲本的优良性状，又能快速繁殖。

4．B 解析：“iPS细胞”是一种多能干细胞，而多能干细胞既能分裂又能进行细胞分化。细胞的全能性应该体现在由该细胞形成新个体的过程中。高度分化的细胞如神经细胞等是不能再进行细胞分裂的，不能进行有丝分裂的细胞是不具有细胞周期的。细胞分化是基因选择性表达的结果，而多细胞生物的各个体细胞由于源自一个受精卵，具有相同的遗传信息。

5．B 解析：将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞，把小鼠骨髓瘤细胞与能产生抗体的B淋巴细胞在聚乙二醇或灭活的仙台病毒的诱导下融合，融合后的杂交瘤细胞具有两个亲本细胞的特性，可以分泌化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体。

6．D 解析：本题综合考查动、植物细胞工程技术。利用物理(电刺激、振荡、离心)和化学的方法既可诱导植物原生质体融合，也可促进动物细胞融合；植物体细胞杂交常先用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，获得有活力的原生质体，用胰蛋白酶处理动物组织分散成单个细胞；将小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖，经克隆后生成的细胞群可产生单克隆抗体；甲乙两品种的体细胞杂交后代的染色体数是甲乙两品种染色体数之和，甲乙两品种杂交后代的染色体数是甲乙两品种配子染色体数的和。

7．BC 解析：细胞工程技术包括细胞培养、细胞融合、胚胎培养，所以不都是体现全能性。绵羊多利的诞生，说明高度分化的动物细胞的核具有全能性。植物组织培养技术可用于培育新物种，是通过促使其分化进行的。试管婴儿技术属于胚胎工程，不包括核移植。

8．BD 解析：PCR 技术只能用来扩增核酸，不能用来扩增蛋白质；利用光学显微镜无法观察到叶绿体的基粒。

9．（1）营养条件和激素 再分化出根和芽 只长芽，不长根 只长根，不长芽

（2）遗传特性（答案合理即可） 快 遗传信息（3）消毒不彻底

解析：植物组织培养技术利用的是植物细胞的全能性，植物细胞全能性的表达需要离体和一定的营养条件以及激素的调控，同时，在操作过程中应注意无菌操作，避免微生物（杂菌）的污染；生长素用于诱导细胞的分裂和根的分化，细胞分裂素的主要作用是促进组织细胞的分裂或从愈伤组织和器官上分化出不定芽，二者协同调控脱分化和再分化等过程。

10．（1）纤维素酶和果胶 质壁分离 胰蛋白酶 （2）细胞壁 分化的全能性

（3）⑨⑩ 基因的选择性表达 （4）聚乙二醇 可以使用灭活的病毒 （5）DE

解析：此题考查考生对植物组织培养技术的掌握，同时考查了从流程图中获取相关信息的能力。从题中图示可知，①过程是使用含有纤维素酶和果胶酶的高浓度溶液处理植物叶片的细胞，使植物叶片的细胞发生质壁分离且原生质体分离，②处植物细胞的部分细胞壁已经被水解，③处是去除了细胞壁的植物细胞原生质体，④处是再生出细胞壁的植物细胞，⑤处是再生出细胞壁的细胞进行了第一次分裂，⑥处是再生出细胞壁的细胞进行了第二次分裂，

⑦处是再生出细胞壁的细胞经多次细胞分裂形成了集群的细胞团，⑧处是形成的愈伤组织，⑨是发生再分化的过程，⑩是胚状体继续分化的过程。由此可以解答第（1）～（4）小题。组织培养的对象既可以是体细胞也可以是生殖细胞，且由于突变的普遍性，获得的愈伤组织的基因组成不一定相同；新个体的产生是细胞具有全能性的标志。

11．（1）特异性抗体 能够无限增殖 灭活的病毒（2）AABB 选择（3）动物血清 维持培养液的pH（4）特异性强、灵敏度高，并可大量生产（5）作为诊断试剂、用于疾病的治疗等。

解析：浆细胞能够产生特异性抗体，但不能在体外大量增殖；骨髓瘤细胞能够无限增殖，但不能产生抗体，如果将二者融合成杂交瘤细胞，则不仅能够在体外大量增殖，也能产生于相应的抗原特异性结合的抗体。通过特定的选择培养基将合格的杂交瘤细胞筛选出来，进行克隆化培养，便可大量制备单克隆抗体。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点，通过其良好的导航功能，可携带抗癌药物准确作用于癌细胞，不仅能减少用药量，而且也可最大限度降低药物的副作用。

12．（1）逆（反）转录（2）限制性核酸内切酶 DNA连接酶（注：两空顺序可颠倒）

（3）细胞融合 杂交瘤细胞（4）A蛋白 核酸（基因）序列 抗A蛋白的单克隆抗体

解析：（1）根据图中①过程中由RNA指导合成DNA可判断①为逆转录。（2）基因工程构建基因表达载体时用限制性核酸内切酶将目的基因和运载体切出相同的黏性末端或平末端，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来。（3）图中③为小鼠骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞的融合过程，可得到杂交细胞。杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。

（4）病毒表面的A蛋白为主要抗原，因此可用A蛋白制备疫苗，刺激机体产生抗体。对于病毒的检测可采用与已知病毒进行核酸序列比较的方法，也可根据抗原与抗体发生特异性结合的特点。用抗A蛋白的单克隆抗体进行检测。