细胞工程专题训练.docx

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细胞工程专题训练

细胞工程专题训练

姓名：

___________班级：

___________

一、非选择题

1．下图列举了几种植物的育种方式，请据图回答相关问题。

⑴甲育种方式称为

⑵通过丁种方式可以获得脱毒苗，培养过程中c常常取自；

⑶乙方式通常用射线处理植物的愈伤组织能获得较好效果，原因是

通过过程形成愈伤组织。

⑷a、b在细胞融合完成的标志是。

⑸丙过程中为使目的基因在细胞中高效表达，需要把cDNA文库中获得的目的基因片段正确插入表达载体的_________和___________之间。

（6）甲、丙两种育种方式与传统杂交育种相比，其优点是。

2．人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕诊断。

下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，分析回答问题。

（1）制备单克隆抗体过程中要用到和技术。

（2）制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于，使小鼠产生分泌相应的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的免疫。

（3）在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径。

另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化作用合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。

①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，该培养基具有筛选获得细胞的作用。

②最终筛选获得的该细胞的特点是。

（4）此过程生产的单克隆抗体可以与特异性结合，从而诊断早孕。

3．3．重组人纤溶酶原激活剂（rhPA）是临床血栓疾病治疗的主要生物药品。

家兔具有多胎、妊娠期短、繁殖快、全年多发情，产仔率高等优点，可以作为乳腺生物反应器批量生产药物。

下图是利用转基因兔生产重组人纤溶酶原激活剂（rhPA）的过程，请据图回答。

（1）构建rhPA基因表达载体需要用限制酶_________切割质粒和目的基因，为获得乳腺特异性表达载体需用_____________酶切割重组质粒使之线性化。

（2）对母兔注射_________使其超速排卵，并与正常公兔配种。

将乳腺特异性表达载体导人家兔受精卵中最有效的导入技术是____________。

（3）将受精卵置于37℃的_______________气体环境中培养一段时间后移植到代孕兔的输卵管中，代孕兔需经___________处理。

（4）子代兔需要经过筛选过程才能获得生产人组织纤溶酶原激活剂的生物反应器，原因有____________、____________。

4．下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答：

（1）植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。

目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用、分解植物的细胞壁。

（2）②过程的发生，必须进行人工诱导。

人工诱导原生质体融合的物理方法是：

利用等（至少写出两种）促使原生质体融合；化学方法是：

用等试剂作为诱导剂诱导融合。

（3）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以。

5．下图表示花药离体培养及单倍体育种的大致过程，据图回答下列问题：

（1）过程①是把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放在人工培养基上进行离体培养，该培养基中加入的营养物质应该有（至少答两种，2分），加入的激素有、。

（2）过程②是花药在培养基所提供的特定条件下发生多次细胞分裂，形成愈伤组织，此过程叫作，细胞分裂的方式是（2分）。

（3）过程③是诱导愈伤组织分化出芽和根，这一过程叫，然后长成植株。

要使该植株染色体数目加倍通常采用一定浓度的处理。

（4）花药离体培养应用的是技术，其理论基础是

6．将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。

以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。

请根据以上图表回答下列问题。

（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是。

通过PCR技术扩增目的基因前，需要根据这两个基因的一段已知核苷酸序列来合成。

（2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。

表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。

请判断哪一引物对需采用较高的退火温度？

__________。

（3）图1步骤③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？

。

（4）为将外源基因转入马铃薯，图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为。

（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列可知，采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切得到DNA片段是_________种。

（6）构建重组DNA分子所用的限制性内切酶和DNA连接酶分别作用于图中的处，

（填“a”或“b”）

（7）若将目的基因成功导入马铃薯细胞后通常需用到技术得到马铃薯植株。

该技术的核心步骤是与再分化。

（8）马铃薯块茎合成淀粉时需要酶A的催化，若要获得马铃薯块茎生物反应器，则在构建动物致病菌的抗原基因表达载体时，应选择基因的启动子。

7．I、请回答有关绵羊遗传与发育的问题：

（1）假设绵羊黑面（A）对白面（a）为显性，长角（B）对短角（b）为显性，两对基因位

于常染色体上且独立遗传。

①在两组杂交试验中，Ⅰ组子代只有白面长角和白面短角，数量比为3:

1；Ⅱ组子代只有黑面短角和白面短角，数量比为1:

1，其亲本的基因型组合是：

Ⅰ组，Ⅱ组．

②纯种与非纯种的黑面长角羊杂交，若子代个体相互交配能产生白面长角羊，则杂交亲本的基因型组合有

．

（2）克隆羊多利是将多塞特母羊的乳腺细胞核注入苏格兰羊的去核卵细胞中，将此融合卵细胞培养后植入母羊体内发育而成．则多利羊的正常体细胞中X染色体数为。

Ⅱ.植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。

（3）微型繁殖过程中，如果将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。

据图分析，随着培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是，单株鲜重的变化趋势是。

据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合作用产生的有机物的量（能、不能）满足自身最佳生长的需要。

（4）据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应（降低，增加）培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。

8．某研究小组进行药物试验时，以动物细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。

供培养的细胞有甲、乙两种，甲为骨髓瘤细胞，乙为经免疫过的正常浆细胞。

请答题:

（1）将数量相等的甲和乙分别置于培养瓶中培养，培养液及其它培养条件均相同且适宜。

一段时间后，观察到的现象是__________________________。

（2）动物细胞培养需要满足一定的条件，下列有关表述正确的有_______________（选择填写下列条件前的序号）。

①对培养液和培养用具进行无菌处理，在细胞培养液中添加一定量的抗生素，定期更换培养液，这些做法都有利于提供一个无菌无毒的培养环境

②在使用合成培养基时，通常需加入血浆等天然成分

③所有动物细胞培养的适宜温度均为36.5±0.5℃，多数哺乳动物细胞生存的适宜pH为7.0左右

④动物细胞培养所需的气体只是O2，因为O2是细胞代谢所必需

⑤培养液中需添加一定浓度和比例的生长素与细胞分裂素，以诱导细胞脱分化和再分化

（3）药物试验需要大量细胞，甲乙看来都不适合用于试药，理由是：

____________________________。

（4）令甲乙细胞融合，所获杂交细胞在体外培养条件下，具有____________________________的特点。

（5）已知癌细胞中X基因过量表达与骨髓瘤的发生密切相关。

要试验一种抗肿瘤药物Y对甲生长的影响，可将甲分为A、B两组，A组细胞培养液中加入_______________，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，在相同且适宜条件下培养一定时间后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的_______________合成水平的差异，以确定Y的药效。

9．油菜的株高由等位基因G和g决定，GG为高杆，Gg为中杆，gg为矮杆。

B基因是另一种植物的高杆基因，B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关。

下图是培育转基因油菜的操作流程。

请回答下列问题：

（1）可用含___________的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞。

培育转基因油菜主要运用了转基因技术和___________技术。

（2）若将一个B基因连接到了矮杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，且B基因与g基因位于非同源染色体上，这样的转基因油菜表现为___________。

写出该转基因油菜自交产生子一代的遗传图解（无目的基因表示为b）。

（3）若将一个B基因连接到了中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了甲～丁四种转基因油菜（如下图）。

①与甲的株高相同的是___________。

四种转基因油菜分别自交，在不考虑交叉互换的前提下，子代有3种表现型的是___________。

②另有一种转基因油菜的自交子代也有3种表现型，请在下图中的染色体上标出B基因的位置___________

10．下图是利用植物组织培养技术培育番茄植株的过程，请据图回答：

（1）植物组织培养依据的生物学原理是_________________。

（2）过程①中通常使用____________酶来获取植物细胞原生质体。

（3）经过诱导形成愈伤组织时，____________（填“需要”或“不需要”）光照的条件。

图中属于再分化的过程是______________（填序号）。

（4）将愈伤组织转移到分化培养基继续培养，通过调整_____________，以诱导其正常分化。

（5）科学家发现：

切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得______。

（6）多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，有两种方法：

一是在过程③中添加_________（物质）诱导原生质体融合；二是__________________。

11．如图是动物细胞培养的基本过程示意图。

请根据图回答：

（1）容器B中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，是为了______________________________。

（2）培养首先在C瓶中进行，这时的细胞培养称为____________，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为________________。

细胞进行有丝分裂，数量不断增多，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，这种现象称为细胞的____________。

为了把C瓶中的细胞分瓶，要用________处理，目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，然后配成________，再分装。

（3）分装后，在D瓶中培养叫做________。

一般来说，细胞在传至10-50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。

少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，朝着等同于________的方向发展。

目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为________代以内，以保持______________________________。

（4）细胞培养需满足一定的条件，其中添加抗生素是为了______________，CO2的主要作用是____________。

12．请回答与动物细胞培养及胚胎工程有关的问题：

（1）欲获得牛的单个体细胞，需用________处理动物组织；在体外培养时，通常需在培养液中添加_________等天然成分。

（2）获取的卵子需培养到________时期才能用于核移植，通过核移植获得的动物称作_________。

（3）在胚胎分割技术中，需将牛囊胚的________均分，可利用囊胚的____细胞进行性别鉴定。

（4）ES细胞在_________上或含有抑制因子的培养基上培养时，不会发生分化；可用ES细胞分化出人造器官用于器官移植，优点是________。

13．Ⅰ、研究者从热泉中筛选了高效产生高温淀粉酶的嗜热菌，其筛选过程如下图所示。

（1）、①过程称为，②过程是为了。

在1号培养基上挑出能产生淀粉酶的嗜热菌菌落的鉴别方法是培养基上会出现以该菌的菌落为中心的。

（2）、按功能分Ⅰ号培养基称为；该培养基中必须添加的成分有等。

A．琼脂B．葡萄糖C．硝酸铵D．淀粉

（3）、一般对配制的培养基采用高压灭菌，其中“高压”是为了。

Ⅱ、下图为单克隆抗体制备过程的示意图

4、若只考虑细胞的两两融合，试管中有_____种融合细胞，筛选后进一步培养的是_____细胞，此细胞的特点是_____________。

5、相对细菌而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞（）

A．渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压

B．没有成熟大液泡，渗透压调节能力差

C．没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感

D．生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同

6、已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。

人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖；鼠骨髓瘤细胞中没有S途径，但能不断分裂增殖。

写出过程I分离筛选出杂种细胞的方法。

14．2013年7月，中国试管婴儿之母——卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。

新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。

（1）设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需要用_________处理，促进母亲排出更多的卵子。

（2）胚胎发育的卵裂期在_________内进行。

受精卵经72小时体外培养发育成32细胞左右的桑椹胚，可用于__________。

（3）为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定。

目前最有效最准确的方法是SRY﹣PCR法，操作的基本程序是：

从被测的囊胚中取出几个__________（填“部位”）细胞，提取DNA；然后用位于Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）的一段碱基作_________，以___________为模板进行PCR扩增；与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为_________性。

（4）设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。

我国不反对治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于___________和________之间的第一极体一并吸出。

15．科学家利用细胞融合技术研究细胞膜的特性，进行了下列实验。

（1）将鼠细胞和人细胞在CO2培养箱中培养一段时间，用_________处理，获取实验用的单个细胞。

（2）将两种细胞在37℃下混合培养，在培养液中加入__________诱导融合，形成融合细胞。

（3）细胞膜的主要成分是_________。

将连接了荧光染料的抗体与融合细胞在一定条件下培养，抗体与融合细胞的膜蛋白（抗原）特异性结合，其目的是________膜蛋白，以便于显微镜观察。

用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和_________。

开始时，鼠的细胞为绿色，人的细胞为红色，两种颜色不混合；一定时间后，可观察到红绿荧光交替分布的“嵌合体”。

统计___________，结果如图所示。

（4）科学家据此提出两种解释嵌合体形成的假说。

假说一：

融合细胞合成了新的膜蛋白；假说二：

原有膜蛋白在细胞膜平面上运动。

①使用_______抑制剂和ATP合成抑制剂分别处理融合细胞，均对嵌合体形成没有显著影响，这个结果否定了假说一。

②在15℃、20℃和26℃的培养温度下重复上述实验，这些实验的结果为_________________________________，为假说二提供了证据支持。

（5）上述实验表明，细胞膜结构具有__________。

16．器官移植在当今的疾病治疗中普遍被应用，但在全世界的临床医学上普遍存在供体器官不足和器官移植后发生免疫排斥反应问题。

为了解决上述问题，人们提出了很多设想。

请根据所学知识回答下列问题：

（1）器官移植发生的免疫排斥反应属于__________（填“体液免疫”或“细胞免疫”）。

__________的应用大大提高了器官移植的成功率，给需要进行器官移植的患者带来了福音。

（2）现代医学证明，可从新生儿剂带血中分离出细胞，若将来需进行器官移植，可通过培养该类细胞并加入__________因子以培育出人造组织器官，用于自身移植，这样可避免免疫排斥反应。

（3）借助核移植技术获得器官：

哺乳动物核移植可以分为____________核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。

对于需要进行器官移植的成年患者，可取出病人正常的体细胞，进行细胞培养，将其注入处于____________期的去核卵母细胞中，通过电刺激方法使两细胞融合，然后用物理或化学方法激活受体细胞，使____________发育成器官，由于核基因来自于病人自身，所以器官移植后也不会发生免疫排斥反应。

（4）为了扩大器官供体的来源，科学家试图利用基因工程手段抑制或祛除抗原决定基因，再利用克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的猪器官，从而解决供体短缺问题。

获得该转基因猪的核心步骤是__________，在该过程中，能驱动基因转录出mRNA的是_______________。

17．（10分）转基因抗病香蕉的培育过程如下图所示。

图中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等为限制酶，质粒和抗病基因上的箭头表示限制酶的切割位点。

下图表示四种限制酶的识别序列及酶切位点。

（1）若要获得抗病基因，能否用限制酶SmaⅠ对图中对应的位点进行切割？

，说明理由。

要获得含抗病基因的重组质粒能否用PstⅠ、ApaⅠ限制酶切割质粒？

。

（2）卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长。

欲利用含卡那霉素的培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，重组质粒中应含有基因，作为标记基因。

（3）

、③阶段是否可使用同种培养基？

；理由是。

（4）④阶段是否可使用不添加植物激素的培养基？

；理由是。

18．（7分）世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如右图所示。

请看图后回答：

（1）写出图中a、b所指的细胞工程名称:

a:

    ，b:

（2）实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是：

___________________。

（3）“多利”面部的毛色是        ，请根据遗传学原理说明判断的原因是：

______________。

（4）继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞也具有_________。

19．下图为吉林大学农学部奶牛繁育基地成功培育出的一头携带转入赖氨酸基因的克隆牛的大致过程，请据图回答问题。

（1）获得赖氨酸转基因克隆奶牛所用的细胞工程技术手段包括______________________。

通过____________去除卵母细胞中的核，用物理或化学方法方法激活受体细胞，使其完成_____________进程，构建重组胚胎。

克隆牛诞生的主要原理是___________________，这个过程属于________（有性生殖/无性生殖）。

（2）将编码赖氨酸的基因转入胚胎成纤维细胞的核心步骤是____________________。

（3）赖氨酸转基因克隆奶牛的早期胚胎在母体子宫内形成后，所以能够收集，其依据的生理学基础是____________________________________________；赖氨酸转基因克隆奶牛的乳汁中富含赖氨酸，因此我们将之称为____________________反应器。

20．2018年1月25日全球顶尖学术期刊《细胞》在线发表了中国科学家的一项成果：

成功培育全球首个体细胞克隆猴“中中”“华华”。

该成果对于构建非人灵长类动物模型、研究人类疾病等具有重要意义。

克隆猴的成功，将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤等疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。

下图是“中中”培育过程示意图，请回答相关问题。

（1）据图，“中中”的细胞核遗传物质和性状与___________（填“523”或“371”或“220”）一致，“中中”的性染色体组成是___________。

图中①使用的技术是___________。

（2）动物细胞体外培养时首先应保证被培养的细胞处于___________的环境，在细胞体外培养过程中应定期更换培养液，目的是___________。

除上述环境外，动物细胞培养时还需考虑的环境因素有___________。

（3）在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞前，必须先去掉受体卵母细胞的核，原因是___________。

（4）克隆猴成功后，人们不得不惧重考虑克隆人的问题，对于此问题，中国政府的态度是___________。

参考答案

1．

（1）植物体细胞杂交

（2）茎尖分生组织（3）愈伤组织细胞处于不断地分裂状态，易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变脱分化（4）形成新的细胞壁（5）启动子终止子（6）能克服不同物种间远源杂交的不亲和性

【解析】略

2．

（1）动物细胞培养动物细胞融合

（2）抗原抗体体液

（3）①杂交瘤②能无限增殖并分泌特异性抗体

（4）人绒毛膜促性腺素激（或“HCG”）

【解析】

试题分析：

（1）制备单克隆抗体过程中要培养要B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞，以及将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。

所以整个过程要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。

（2）制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于抗原；使小鼠通过免疫产生能分泌相应抗体的B淋巴细胞；此过程属于特异性免疫中的体液免疫。

（3）①根据DNA合成途径不同的特点可知，在配制的HAT培养基中添加的氨基嘌呤成分可以阻断DNA复制的主要途径，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有辅助途径，所以该培养基具有筛选杂交瘤细胞的作用，因为只有杂交瘤细胞才能进行DNA合成的辅助途径并分裂增殖。

②最终筛选获得的该细胞的特点是能无限增殖并分泌特异性抗体。

（4）人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，此过程生产的单克隆抗体可以与它特异性结合，从而诊断早孕。

考点：

细胞融合与单克隆抗体

3．XhoⅠSalⅠ和NotⅠ促性腺激素显微注射技术95%空气和5%C02同期发情（孕激素）只有部分子代兔导入了人组织纤溶酶原激活剂基因公兔不能表达人组织纤溶酶原激活剂

【解析】试题分析：

熟记并理解基因工程的基本操作程序及其应用、胚胎移植、动物细胞培养等相关的基础知识、形成清晰的知识网络。

在此基础上，结合问题情境，从题图和题意中提取有效信息进行相关问题的解答。

（1）分析图示可知：

构建rhPA基因表达载体时，目的基因（rhPA基因）插入到了质粒上的XhoⅠ酶切位点的下方，说明是用限制酶XhoⅠ切割的质粒和目的基因的。

依据乳腺特异性表达载体的组成可知：

为获得乳腺特异性表达载体，使重组质粒线性化，需用SalⅠ和NotⅠ酶进行切割。

（2）对母兔注射促性腺激素使其超速排卵，并与正常公兔配种。

将乳腺特异性表达载体导入家兔受精卵中，常采用的最有效的导入技术是显微注射技术。

（3）将受精卵置于3