101中学专题学习克隆技术包含答案Word文件下载.docx
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细胞工程的目的是什么？
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程。
总体上看，细胞工程的目的是改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品；
分开来看，植物细胞工程主要是位获得植物体，也有些是为了获得植物细胞产品，如培养人参的愈伤组织细胞获取人参皂甙，培养紫草愈伤组织细胞获取紫草素；
动物细胞工程的目的有的是为了获取更多的离体细胞，有的是为了获取细胞产品，如单克隆抗体的制备。
2.细胞在生物体内为什么不能表现全能性？
细胞在生物体内受到机体的相应调控（激素调节、神经调节等），不能独立完成脱分化和再分化。
3.植物细胞的全能性得以实现的条件是什么？
离体、适宜的营养物质、相应的激素诱导、适宜的培养条件（温度、光照、pH）、无菌
4.什么是植物组织培养，基本原理是什么，基本过程怎样？
植物组织培养是指在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞（如叶、根、芽、茎、花瓣的一部分或花粉等），培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件（光照和温度），诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株的过程。
植物组织培养的基本原理是植物细胞的全能性。
基本过程如下图所示：
5.什么叫外植体？
植物的哪些部分可以做外植体？
获取外植体时要注意什么？
外植体是指用来进行植物组织培养的离体器官、组织或细胞。
从理论上讲，所有植物的活细胞都可做外植体。
获取外植体时尽可能选取生长健康、容易消毒的器官或组织。
6.什么是愈伤组织？
愈伤组织细胞有什么特点？
它是如何形成的？
愈伤组织是外植体培养一段时间后脱分化形成的薄壁细胞群，这些细胞排列疏松而无规则，高度液泡化，呈无定形状态。
愈伤组织细胞恢复了细胞全能性，是全能细胞，能再分化成完整植物体。
7.什么叫脱分化（逆分化）？
脱分化是一种分化吗，为什么？
脱分化是指高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，也叫去分化或逆分化。
脱分化是与细胞分化相反的过程，不是细胞分化。
8.什么是再分化？
再分化是一种分化吗，为什么？
再分化是指已经脱分化产生的愈伤组织继续培养，重新分化成根或芽等器官的过程。
再分化相对外植体以前的形成过程，是再次分化，当然是分化。
9.什么是胚状体？
胚状体是如何形成的？
胚状体是植物组织培养过程中，在植物组织块或愈伤组织上产生的一种类似于植物受精卵发育成的胚的结构，包括胚芽、胚轴、胚根。
它是愈伤组织细胞脱分化形成的，相当于植物的幼体，已经没有全能性。
10.植物组织培养的培养基包括哪些营养？
植物组织培养的营养物质包括各种矿质元素、蔗糖、维生素、有机添加物。
11.植物组织培养需要添加哪些激素（植物生长调节剂），它们如何诱导愈伤组织再分化？
植物组织培养添加的激素有植物生长素和细胞分裂素。
它们对愈伤组织的诱导作用如下表：
使用方法
实验结果
使用顺序
先使用生长素，后使用细胞分裂素
利于细胞分裂，不分化
先使用细胞分裂素，后使用生长素
细胞既分裂也分化
同时使用
分化频率提高
生长素用量与细胞分裂素用量的比值
高
利于根分化，抑制芽形成
低
利于芽分化，抑制根形成
适中
促进愈伤组织的形成
12.植物组织培养时需要哪些外界条件？
要注意哪些事项？
主要的外界条件包括适宜的温度和光照。
培养过程中要注意防止微生物的污染。
13.植物组织培养技术有哪些用途？
1开辟了植物繁殖的新途径，包括植物微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子。
②进行农作物新品种的培育，包括单倍体育种、突变体的利用、与转基因技术结合培育转基因植物。
③工厂化生产植物细胞产物
14.什么是植物的微型繁殖，有什么优点？
植物微型繁殖技术是指用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。
其优点有：
保持优良品种遗传特性；
取材少、培养周期短，繁殖率高，便于自动化管理，因此能实现高效、快速、大量繁殖种苗。
15.为什么作物长期种植会染毒？
如何实现作物脱毒？
由于大多数园艺作物采用无性繁殖法，病毒在营养体内传染，并逐代积累，危害相当严重。
病毒繁殖运输速率比茎尖分生组织细胞生长速率慢，这样茎尖区域部分细胞就没有病毒，利用茎尖组织培养就可得到脱毒苗。
其优势是脱毒苗效果好，后代遗传稳定，产量和品质明显提高。
16.人工种子是如何制成的？
人工种子与有性生殖产生的种子相比有哪些优点和不足？
人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
人工种子与常规有性生殖产生的种子比较具有“生产周期短；
植株生长整齐，不会出现性状分离；
生产不受季节、气候和地域的限制；
制种车间化，占地面积小”等优点。
但人工种子是无性繁殖的产物，变异小，其种群的适应性较低。
17.单倍体育种与植物组织培养、花药离体培养之间有什么关系？
花药离体培养的过程实质就是植物组织培养，只是所用的外植体是花药。
单倍体育种包括三个步骤，第一步是具有相对性状的纯合亲本杂交得到F1，第二步是取F1的花药进行离体培养得到单倍体植株，第三步是用秋水仙素处理单倍体植株得到纯合品种，然后人工选择符合要求的个体。
18.如何利用突变体培育作物新品种？
在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断分生状态，容易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而产生突变。
从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。
突变体的产生有的是自发的，有的是人工利用理化因素诱导的。
19.什么是细胞产物的工厂化生产？
可以生产哪些产物？
有什么优点？
工厂化生产植物细胞产物，一般把细胞培养到愈伤组织阶段，然后利用果胶酶使细胞分散，在特定发酵罐中用液体培养基培养。
工厂化生产的细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
例如：
利用植物组织培养技术生产人参皂甙的速度比栽培人参快100倍以上，其药用成分和药理活性与栽培人参相似，甚至更加优良。
20.什么是植物体细胞杂交？
植物体细胞杂交时是否需要考虑植物的亲缘关系，为什么？
植物体细胞杂交是指将来自于不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的技术。
杂交时不需要考虑植物的亲缘关系，因为不同植物细胞细的胞膜基本结构是相同的，只要制备的原生质体能够发生融合，就能够实现植物体细胞杂交。
21.植物体细胞杂交的目的是什么？
具体过程怎样？
理论基础是什么？
技术基础是什么？
植物体细胞杂交的目的是培养出自然界没有的杂种植株。
理论基础包括植物细胞的全能性和细胞膜的流动性，技术基础是植物组织培养。
具体过程如下：
22.什么叫原生质体？
什么叫原生质层？
如何获得植物的原生质体？
完整的动物细胞或去壁的植物细胞都是原生质体。
原生质层是指成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜，以及两层膜之间的细胞质共同组成的结构。
所有活细胞都有原生质体，但只有成熟的植物细胞或酵母菌细胞有原生质层。
获取植物原生质体的方法是酶解法，常用的酶是纤维素酶和果胶酶。
获取细胞原生质体的方法也是酶解法，常用的酶是溶菌酶。
23.如何促进植物原生质体的融合？
物理方法包括离心、振动、电击，化学方法是用PEG（聚乙二醇）诱导。
24.原生质体可能有哪些融合类型？
主要有自体融合（AA融合和BB融合）和异体融合（AB融合）
25.原生质体融合成功的标志是什么？
该过程与哪种细胞器的关系密切？
原生质体融合成功的标志是再生出细胞壁，该过程与高尔基体密切联系。
26.融合后的原生质体能够继续分裂吗？
如果能，其分裂方式是什么？
能，分裂方式是有丝分裂。
27.由植物体细胞杂交引起的生物变异属于哪一种？
染色体（数量）变异。
28.植物体细胞杂交获得的生物一定是多倍体吗，为什么？
不一定。
如果用不同植物的花药离体培养得到单倍体，再用单倍体的体细胞进行杂交，得到的就不是多倍体。
但这样得到的个体往往不能有性生殖，因为细胞内没有同源染色体，减数分裂没有联会现象，不能产生正常生殖细胞。
29.植物体细胞杂交获得的生物一定是新物种吗，为什么？
如果是用不同物种的体细胞杂交得到的生物，一定是新物种，因为杂种植株与原来的两种植株都存在生殖隔离。
30.能够把植物原生质体和动物体细胞融合吗，为什么？
这样能得到新物种吗，为什么？
理论上是可以的，因为它们的细胞膜基本结构相同，能够发生融合。
这样一般只能得到杂种细胞，不能得到新物种，因为二者的亲缘关系相隔太远，染色体会相互排斥，使细胞不能体现全能性。
31.植物体细胞杂交这一育种方法的最大优点是什么？
能克服远源杂交不亲和的障碍。
动物细胞工程
（一）动物细胞培养
1.什么是动物细胞工程？
动物细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变动物细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
2.动物细胞工程包括哪些技术？
动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体
3.动物细胞工程的技术基础是什么？
动物细胞培养
4.动物细胞培养的理论基础是什么？
动物细胞可以在体外增殖
5.动物细胞培养的具体过程是怎样的？
取动物胚胎或幼龄动物的器官或组织→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
6.动物细胞培养液中有哪些营养成分？
其与动物体内的什么成分最相似，为什么？
培养液的成分：
葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、维生素、微量元素、动物血清（或血浆）等。
动物细胞培养液的成分与动物血浆的成分相似，这是人工模拟动物的内环境，提高动物细胞的成活率并便于其分裂增殖。
7.动物细胞培养液与植物组织培养的培养基、微生物培养基的成分有什么异同，为什么？
三种培养基都含有无机盐、水、碳源、氮源。
动物细胞培养液中添加有动物血清或血浆，植物组织培养液和微生物培养基都没有；
植物组织培养液添加有植物激素，动物细胞培养液添加动物促生长因子（含激素），微生物培养基不需要加激素。
微生物培养基成分最简单，动物细胞培养液成分最复杂。
8.动物细胞培养液中常用胎牛血清，为什么不用提供细胞的动物的血清？
能用成年牛的血清吗，为什么？
用来获取培养细胞的动物常是小白鼠、鸡胚等小型动物，血清含量非常少。
而动物细胞培养过程中，由于动物细胞的接触抑制以及不断产生有害代谢产物，需要不断传代培养并更新血清，因此血清用量很大。
胎牛的血清相对较多，容易获取。
并且胎牛因为没有接触过外来抗原，血清中没有相应的免疫活性物质和免疫效应细胞，不会对培养细胞发生免疫反应。
成年牛血清虽然量很大，但血清中富含免疫活性物质和免疫效应细胞，或对培养细胞发生免疫反应使培养细胞死亡。
9.动物细胞培养液中为什么要加入抗生素？
动物细胞培养过程中，因为动物细胞培养液和动物细胞本身都含有丰富的营养物质，非常适宜各种微生物的繁殖，添加各种抗生素可以防止微生物的感染和繁殖。
10.动物细胞培养液中红色的物质是酚红，加入它的目的是什么？
加入酚红是监测培养液pH的变化。
在碱性条件下，酚红呈红色。
动物细胞培养液为弱碱性（pH值：
7.2-7.4），培养箱中的CO2会避免其pH升高，但细胞呼吸产生的CO2和其它酸性物质可能导致溶液pH降低。
溶液pH降低时，酚红就会褪色，这时通过观察透明玻璃培养瓶中溶液的颜色变化就可以发现培养过程中的异常现象，并迅速进行补救。
11.什么是原代培养？
什么是传代培养？
植物细胞能够传代培养吗？
原代培养是指分散的细胞悬液进行第一次培养。
传代培养是指将原代培养的细胞分瓶培养。
因为一般细胞都能培养到10代左右，所以有时把10代以内的培养都叫原代培养，10代以上的培养称为传代培养。
植物细胞不会发生接触抑制，所以都能传代培养。
12.在传代培养过程中，动物细胞发生了哪些变化？
传代培养10代后大部分死亡，少数存活下来，这些细胞能传到40~50代。
之后，其中大部分细胞又不再分裂而衰老死亡，但少数细胞遗传物质改变，并带有癌变特点，能在培养条件下无限增殖。
13.传代培养过程中，为什么要定期更新培养液？
因为动物细胞培养过程中会产生各种有害代谢产物，不更换新鲜培养液会导致培养细胞死亡。
14.为什么常选用动物胚胎细胞或幼龄动物的组织细胞进行培养？
因为这些细胞的分裂能力强。
15.为什么要把动物细胞分散成单细胞以后再培养？
如何分散动物细胞？
分散成单个细胞有利于细胞充分接触营养物质并增殖。
常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞。
16.为什么选用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对动物组织进行处理？
这利用了酶的什么特性？
能用胃蛋白酶替换吗，为什么？
因为动物细胞之间相连物质主要是一些蛋白质，利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶的专一性，可以水解这些蛋白质使细胞分散开。
不能用胃蛋白酶替换，因为胃蛋白酶的最适pH值偏低（1.8-2.2），再这种pH值下酶解会使细胞死亡，如果在细胞的适宜pH（7.2-7.4）下酶解细胞，又会使胃蛋白酶失活。
17.用胰蛋白酶处理细胞的时间有限制吗，为什么？
有严格限制。
酶解时间过长，细胞膜上的蛋白质也会被水解导致细胞死亡，酶解时间过短，不能使细胞分散。
18.动物细胞培养中哪些阶段要用到胰蛋白酶？
最初分散细胞时，以及每次传代培养时把贴壁生长的细胞从培养瓶上脱离下来。
19.什么是贴壁生长？
什么是接触性抑制？
细胞贴壁生长是指悬液中分散的细胞贴附在瓶壁上生长。
接触性抑制指当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。
20.血细胞在溶液中培养会出现贴壁生长吗？
癌细胞在体外培养会出现接触性抑制吗？
因为血细胞在生物体内就是游离在血液中，体外培养时也往往不会贴壁生长，而是悬浮培养。
癌细胞能无限增殖，所以不会发生接触性抑制，但也需要定期更换培养液和传代。
21.动物细胞培养过程中需要注意哪些环境条件，各是如何要求，为什么？
要注意适宜的温度、pH值、氧气、无毒无菌。
所有条件需要接近细胞在体内生长的实际条件，这样细胞才能正常生长增殖。
22.动物细胞培养为什么要置于CO2恒温培养箱中培养？
添加CO2的目的是什么？
因为动物细胞生长过程中会产生一些碱性物质，置于CO2培养箱中，可以缓冲溶液（溶液中含有NaHCO3与箱中释放的CO2形成缓冲对）中pH值的变化。
23.动物细胞培养技术有哪些方面的应用？
①生产蛋白质生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体。
②培养基因工程中使用的受体细胞。
③培养细胞用于体外检测有毒物质，判断物质的毒性。
如检测致畸、致癌物质。
④培养各种正常的或病变的细胞，用于生理、病例、药理等方面研究，为治疗和预防疾病提供理论依据。
如为皮肤大面积烧伤病人培养皮肤细胞进行皮肤移植。
（二）动物体细胞克隆
1.动物体细胞克隆需要用到哪些生物技术？
动物细胞培养、动物细胞核移植、动物早期胚胎培养、胚胎移植。
技术基础是动物细胞培养。
理论基础是动物细胞核的全能性。
2.动物体细胞克隆的操作过程是怎样的？
3.为什么不能利用一个完整的动物细胞直接克隆出新的个体？
因为动物细胞的全能性较低，一个完整动物体细胞目前无法克隆出新个体。
4.动物体细胞核移植的供核细胞通常是什么细胞，受核细胞常是什么细胞？
用于核移植的供核细胞一般都选用传代10代以内的细胞，受核细胞是去核的卵细胞。
5.为什么常用卵母细胞（卵细胞）作为核移植的受核细胞？
①卵细胞的体积大，操作容易；
②卵细胞的细胞质中含有一些其它细胞没有的化学物质，容易诱导重组细胞发育成完整个体;
③卵细胞营养物质丰富，能满足胚胎发育早期的营养需要。
6.动物体细胞克隆过程中是否发生了变异？
属于哪一种变异类型？
发生了基因重组。
7.克隆得到的动物遗传特性与供核个体完全相同吗？
为什么？
不完全相同，因为受体细胞质中还有线粒体DNA。
8.动物体细胞克隆是否体现了动物细胞的全能性？
没有，只是体现了动物细胞核的全能性。
9.动物体细胞克隆有哪些应用？
①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；
②保护濒危物种，增加存活数量；
③克隆转基因动物，作为生物反应器，生产医用蛋白；
④克隆转基因动物可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植；
⑤对克隆动物的研究可使人们更深入地了解胚胎发育及衰老过程；
⑥利用克隆动物做疾病模型，可使人们更好地追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病；
⑦人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织器官的移植。
10.生殖性克隆与治疗性克隆有何异同？
生殖性克隆的目的是利用克隆技术繁育新个体，属于人的个体水平克隆；
治疗性克隆的目的是治疗疾病，属于细胞水平克隆。
相同点是它们都属于无性繁殖，生殖性克隆的初始阶段与治疗性克隆相同。
11.如何理性看待生殖性克隆与治疗性克隆？
中国认为应禁止生殖性克隆即克隆人试验，不禁止以治病救人为目的的治疗性克隆研究。
我国政府对生殖性克隆坚持四不原则：
不支持、不赞同、不承认、不接受。
（三）动物细胞融合与单克隆抗体
1.动物细胞融合的技术基础是什么？
操作过程怎样？
技术基础是动物细胞培养，理论基础是细胞膜的流动性。
操作过程如下：
2.动物细胞融合过程中需要对融合细胞进行筛选吗？
需要，因为既有自体融合细胞，还有异体融合细胞，还有没有发生融合的细胞，融合细胞中还有多个细胞融合的杂交细胞。
3.动物细胞融合与植物原生质体融合相比，有哪些异同点？
基本原理都是利用细胞膜的流动性，融合方法基本相同。
不同点是动物细胞融合还可以用灭活的病毒诱导融合。
4.动物细胞融合有哪些用途？
可用于研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等，特别是利用杂交瘤技术制造单克隆抗体。
5.动物体液免疫的过程是怎样的？
6.什么细胞能够合成和分泌抗体？
抗体合成和分泌的具体过程是怎样的？
浆细胞能够合成和分泌抗体。
具体过程为：
核糖体合成多肽→内质网初步加工→具膜小泡运输→高尔基体进一步加工、包装→分泌细胞运输到细胞膜→细胞膜胞吐到细胞外。
7.每一个B淋巴细胞只能分泌一种抗体吗？
是的。
8.每一种抗原只能刺激机体产生一种抗体吗？
不是。
因为每一种抗原往往有多个抗原决定簇（除非是单一抗原），会刺激机体产生多种抗体。
9.能够把效应B细胞直接在体外培养获取大量抗体吗？
不能。
效应B细胞不能分裂，培养到一定时候会自然凋亡，当然不能获取大量抗体。
10.癌细胞有哪些特点？
癌细胞能在体外培养条件下无限增殖吗？
这种特性是由什么决定的？
癌细胞特点：
1）能够无限增殖，2）形态结构发生了变化，往往变成球形，3）细胞表面的糖蛋白（一种粘连蛋白）减少,细胞彼此之间黏着性下降，导致癌细胞容易分散和转移。
癌细胞能无限增殖的特性是由其突变形成的癌基因决定的。
11.什么是血清抗体（多克隆抗体）？
如何获取血清抗体？
从动物血清中直接分离出的抗体叫多克隆抗体。
一般是先给动物注射少量的相应抗原，使动物初次免疫，之后逐步增加抗原的剂量，当抗原剂量达到一定值时，就可以抽取动物血清获取抗体。
这样提取的抗体一般有多种，因此叫多克隆抗体。
12.单克隆抗体的制备过程是怎样的？
其技术基础是什么？
单克隆抗体制备的技术基础是动物细胞培养，理论基础是动物细胞的增殖。
①对免疫小鼠注射特定的抗原（目的使小鼠产生效应B细胞）；
②提取B淋巴细胞；
同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取；
③促使它们细胞融合[注：
融合的结果是有很多不符合要求的；
所以要进行筛选]；
④在特定的选择培养基上筛选出融合的杂交瘤细胞[特点是能无限增殖，又能产生特异性抗体]；
⑤对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，筛选出能够分泌特异抗体的杂交瘤细胞；
⑥将特定杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中可分离纯化出大量的单克隆抗体。
13.单克隆抗体制备过程中有几次筛选？
每次筛选目的是什么？
为什么要做这些筛选？
（答案请从12题中寻找）
14.生产单克隆抗体要用哪两种细胞融合？
融合的目的细胞具有什么特点？
15.如何理解“单克隆抗体”？
是指单个杂交瘤细胞无性繁殖产生的细胞群合成和分泌的抗体。
16.单克隆抗体与血清抗体相比有何优点？
特异性强，灵敏度高，并能大量制备。
17.单克隆抗体在疾病诊断和治疗方面有何应用？
作为诊断试剂：
准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟特定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。
用于治疗疾病和运载药物：
主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其它疾病。
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