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第35讲 细胞工程《 随堂真题演练与课后分层训练》


第35讲 随堂真题演练与课后分层训练
随堂· 真题演练 1.(2014·课标卷Ⅰ,40)某研究者用抗原(A)分别免疫3只 同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一周 后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的 血清最大稀释倍数),结果如下图所示。

若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的免疫B淋巴细胞(染色体数 目40条),并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60 条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,经筛选 培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。 回答下列问题。 (1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需 达到16 000以上,则小鼠最少需要经过______ 4 次免疫后才能有符合 要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最适合用于制 备B淋巴细胞的是________ 。 Y 小鼠,理由是_____________________ Y小鼠的抗体效价最高 (2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤 细胞外,可能还有________________________________________ B淋巴细胞相互融合形成的细胞, ________________________________________________________ , 骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 体系中出现多种类型细胞的原因是 细胞融合是随机的,且融合率达不到100% ____________________________________________________ 。 (3)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是 _______________________________ 正常细胞不能无限增殖 。

解析 (1)据图分析,第4次免疫后X、Y、Z小鼠的血 清抗体效价均达到16 000以上,小鼠Y的B淋巴细胞产 生抗体效价最高,最适用于制备单克隆抗体。(2)融 合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外,还有 骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物,由于细胞 膜具有流动性,且诱导之后的细胞融合不具有特异性 ,故体系中会出现多种类型的细胞。(3)未融合的B淋 巴细胞经多次传代培养后,仍然不是能恶性增殖的细 胞,同时正常细胞的分裂次数是有限的。

2.(2015·天津卷,7)DHA对脑神经发育至关重要。以A、 B两种单细胞真核藻为亲本,利用细胞融合技术选育高 产DHA融合藻。两种藻特性如下表。
亲本 藻 A藻 优势代 谢类型 自养 0.06 固体培养基 上藻落直径 小 0.7

B藻

异养

0.14





据表回答: 产生DHA、自养特性 与B藻 (1)选育的融合藻应具有A藻____________________ 快速增长 ________的优点。 (2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻,其目的是获得 原生质体 __________________ 。

(3)通过以下三步筛选融合藻,步骤________ 可淘汰B藻, b 步骤________ a 可淘汰生长速率较慢的藻落,再通过步骤 ________ 生产所需的融合藻。 c 步骤a:观察藻落的大小 步骤b:用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的 培养基进行光照培养 步骤c:测定DHA含量 (4)以获得的 融合藻为材 料进行甲、 乙、丙三组 试验,结果 如下图。

线粒体、叶绿体 ①甲组条件下,融合藻产生[H]的细胞器是 _____________; 线粒体 。 丙组条件下产生ATP的细胞器是________ ②与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是 在该培养条件下__________________________________ 。 融合藻既能光能自养又能异养 甲、乙两组DHA产量均较高,但实际生产中往往采用甲组 的培养条件,其原因是 融合藻利用光能和简单的无机物 __________________________________________________ 能较快生长,不需要添加葡萄糖,既可降低成本,也可 防止杂菌生长 _____________。

(时间:10分钟 满分:50分)

1.(2016·宁夏检测)不同属的农作物,甲作物高产不耐盐, 乙作物低产但耐盐。欲培育出既高产又耐盐的植株,以 适应于盐碱地栽培。请回答下面的问题: 转基因 (1)采用___________( 填“杂交”、“嫁接”或“转基因 ”)方法可以达到上述目的,这种育种方法的优点是 能定向的改变生物的性状 _____________________________________ 。

(2)采用细胞工程育种的方法如下: ①甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是 形成新的细胞壁 ________________。以胚状体为材料,经过人工薄膜包 装得到的人工种子,在适宜条件下同样能够萌发成幼苗 ,与天然种子相比,人工种子具有哪些显著的优点?(请 举出1条)______________________________________ 生产不受季节限制、不会出现性状分离 ______________________________________________ 、能保持优良品种的遗传特性、方便贮存和运输 _______________________________________________ 。 (写出任一合理答案均可) ②动物细胞工程应用较广泛的是单克隆抗体的制备,单 特异性强,灵敏度高,并 克隆抗体最主要的优点是________________________ 可大量制备 。单克隆抗体的应用主要有两个方面, ______________ 一个是作为_______ 诊断 试剂,能准确地识别各种抗原物质的 细微差别,并跟一定抗原发生 __________。另一方面可 特异性反应 以用于_________ 治疗疾病 和运载药物。

解析 (1)由题意可知要想培育出既高产又耐盐的植株 可用转基因的方法。杂交育种应是在同种生物中,而 这两种农作物是不同的物种,嫁接能保持母本的性状 ,得到的还是原来的物种。基因工程育种的最大优点 是能定向改变生物的性状。(2)原生质体诱导融合完成 的标志是杂种细胞形成新的细胞壁。人工种子具有不 受季节限制、便于方便储存和运输,不会出现性状分 离且能保持优良品种的遗传特性等优点。单克隆抗体 最大的优点是特异性强,灵敏度高、并可大量制备。 单克隆抗体可以作为诊断试剂,准确地识别各种抗原 物质的细微差别并和一定的抗原发生特异性反应,即 抗原-抗体反应。还可以作为生物导弹用于治疗疾病 和运载药物。

2.细胞工程可分为植物细胞工程和动物细胞工程等,请回 答下列关于细胞工程的问题: (1)图1所示为植物体细胞杂交的流程。图1中“去壁”要使 用的酶是________________________ ;①过程常采用的方 纤维素酶和果胶酶 法有物理法和 化学法,物理法 离心、 包括_______ 振动、电激 _____________ 等;③过程 和④过程 分别表示 脱分化 _______ 和再分化 _____________ 。

(2)图2所示为制备单克隆抗体的流程。图中“筛选”包括 选择培养和抗体阳性检测,其中能在特定的选择培养基中 杂交瘤细胞 存活的是__________________ ,而抗体阳性检测的目的是 筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 ______________________________________________ 。 (3)图2中,促进细胞融合的方法中,不同于图1中促进细胞 灭活病毒法 ;筛选中的目标细 融合所涉及的方法是_______________ 小鼠的腹水 中提取 胞还可以注射到小鼠腹腔内增殖,从____________ 单克隆抗体。与普通抗体相比,单克隆抗体具有 特异性强、灵敏度高、并可能大量制备 _________________________________________ 等优点。

解析 (1)在进行植物体细胞杂交之前,应先使用纤维素 酶和果胶酶去除植物细胞壁。图1中,①过程表示诱导植 物细胞的原生质体融合,常用的方法有物理法和化学法, 其中物理法包括离心、振动、电激等;③过程和④过程分 别表示脱分化和再分化。(2)图2中经融合处理后还需要进 行至少2次筛选,第一次(利用选择培养基)筛选出杂交瘤 细胞而未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会 死亡。杂交瘤细胞中只有极少数能产生特异性抗体,通过 抗体阳性检测来选出目标细胞。(3)诱导动物细胞融合的 方法有物理法、化学法和灭活的病毒处理法等。筛选出杂 交瘤细胞后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养, 或注射到小鼠腹腔内增殖,这样,从细胞培养液或小鼠腹 水中,就可以提取大量的单克隆抗体了。

3.(2016·河南八市质检)如图为动物细胞工程操作的流程 图。请据图分析回答:

(1)将动物组织中的细胞分散 开来获得单个细胞A和B通常 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 用_______________________ 来处理。将A、B细胞融合 形成C细胞的①过程常用的 PEG、灭活的病毒、电激 诱导因素有_____________________________________ 。 (2)如果该图表示抗乙肝病毒的单克隆抗体的制备过程, A细胞是骨髓瘤细胞,则B细胞是从小鼠体内获得的 浆细胞 ______________ ,在获得该细胞之前,需要向小鼠注射 ____________________ 。获得D细胞需要经过2次筛选, 灭活的乙肝病毒 能产生特定抗体的杂交瘤细胞 最终得到___________________________________ 。 (3)如果该图表示克隆羊的培育过程,①过程中涉及的生 动物细胞培养、核移植 物技术有____________________________( 写出两种)。

4.(2016·湖北龙泉中学、襄阳五中、宜昌一中联考,40) 下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺 陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解。 请据图回答:

细胞核 、 内细胞团 (1)图中①、②所示的结构分别是________ _________。 (体细胞)核移 (2)图中③、④所示的生物工程技术分别是____________ 植技术 、__________________________________ 基因工程(转基因技术或重组DNA技术) 。 ________ (3)过程③通常用去核卵细胞作受体细胞的原因除了它体积 大、易操作,营养物质丰富外,还因为它 含有促进(或激活)细胞核全能性表达的物质 __________________________________________ 。

显微注射法 (4)过程④通常采用的方法是______________ 。 (5)过程④的完成需要用到的非酶基因操作工具为 载体 ____________ 。 (6)图示方法与一般的异体移值相比最大的优点是 __________________________ 不发生免疫排斥反应 。

5.(2016·辽宁东北育才高中检测)下列是生物学技术制备 抗体的两个途径模式简图。

杂交瘤细胞 (1)过程①得到的Y细胞称为_________________ 。得到 的单克隆抗体最主要的优点是 特异性强、灵敏度高、并可大量制备 ___________________________________________ 。 反转录 (2)④过程需要___________ 酶,⑥过程需要用 2+(或CaCl ) Ca ____________________ 处理受体细胞。 2

(3)若抗体1与抗体2的氨基酸排列顺序相同,两者的空间 不同 为什么?_________________ 结构是否相同?________ 抗体2形成过程 ________________________________________________ 没有经过内质网和高尔基体的加工,抗体1形成过 程经过内质网和高尔基体的加工 _____________________________________________ 。 (4)如果想用棉花生产该种抗体,则⑥过程的受体细胞通 农杆菌 常选用_____________ ,经过筛选后再侵染棉花体细胞, 转化成功后通过________________ 植物组织培养 技术获得能产抗体的 转基因棉花植株。

解析 分析图形可知,图中①是动物细胞融合,②是动物 细胞培养,③是分离提取mRNA,④是反转录形成目的基因 ,⑤是构建重组质粒,⑥是将目的基因导入大肠杆菌。 (1)过程①将经免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合得到Y细胞 ,即杂交瘤细胞,杂交瘤细胞产生的单克隆抗体最主要的 优点是特异性强、灵敏度高、并可大量制备。(2)④过程 是反转录形成目的基因,⑥过程是将目的基因导入大肠杆 菌,需要用Ca2+(或CaCl2)处理受体细胞,使其处于感受 态,易于吸收外源DNA。(3)抗体2形成过程没有经过内质 网和高尔基体的加工,抗体1形成过程经过内质网和高尔 基体的加工,所以若抗体l与抗体2的氨基酸排列顺序虽然 相同,但两者的空间结构不同。(4)如果想用棉花生产该 种抗体,则利用农杆菌转化法,即⑥过程的受体细胞通常 选用农杆菌,经过筛选后再侵染棉花体细胞,转化成功后 通过植物组织培养技术获得能产抗体的转基因棉花植株。


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