济钢高中2018级细胞工程一轮复习学案(答案解析版)

第34讲细胞工程[目标要求] 1.简述植物的组织培养。

2.简述动物细胞培养与体细胞克隆。

3.举例说出细胞融合与单克隆抗体。

4.活动：利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培。

1．判断关于细胞全能性与组织培养说法的正误(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞的全能性(√)(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性(×)(3)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化(×)(4)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的(×)(5)经植物组织培养得到的胚状体用人工薄膜包装后可得到人工种子(√)2．判断关于植物体细胞杂交技术说法的正误(1)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性(×)(2)再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志(√)(3)植物体细胞杂交所获得的杂种植株的变异类型属于染色体变异(√)(4)培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交(×)(5)植物体细胞杂交属于有性生殖，结果只是形成杂种细胞(×)1．判断关于动物细胞培养说法的正误(1)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理(×)(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(×)(3)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸(×)(4)二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的(×)2．判断关于动物细胞核移植说法的正误(1)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞(×)(2)克隆动物的性状与供体动物完全相同(×)(3)与“多利”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植(√)(4)用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞(√)3．判断关于动物细胞融合及单克隆抗体制备说法的正误(1)相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒处理(√)(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(仅考虑细胞两两融合的情况)(√)(3)杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎(×)(4)杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体(√)一、选择题1．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。

如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是()A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体答案C解析野驴的体细胞的全能性已经受到限制，不能经过培养形成新个体；将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成的是带有野驴基因的家驴；野驴的体细胞核中具有发育成野驴的全部基因，因此通过动物核移植技术，可使野驴“复生”。

2．以下为植物体细胞杂交技术流程图，其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞，所含有的染色体组分别是AA和BB。

据图分析正确的是()A．经①过程获得的a、b称为原生质层B．c细胞只有AABB这一种类型C．过程④和⑤分别是分化和再分化D．获得的植物d因为有同源染色体所以可育答案D解析经①去除植物细胞壁过程获得的a、b称为原生质体，A错误；融合的细胞有三种(仅考虑细胞的两两融合)：AAAA、BBBB、AABB，B错误；过程④和⑤分别是脱分化和再分化，C错误；植物体细胞杂交获得的植物d，因为有同源染色体所以可育，D正确。

3．下列关于动物细胞培养技术的应用的说法，不正确的是()A．大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等B．动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞，基因工程也离不开动物细胞的培养C．可以用于检测有毒物质，只能判断某种物质是否有毒，不能判断毒性的大小D．科学家培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究答案C解析可以用于检测有毒物质，既能判断某种物质是否有毒，也能判断毒性的大小，C错误。

4．下列实验中，不能达成实验目的的是()A．用H2O2酶探究pH对酶活性的影响B．用Taq DNA聚合酶构建基因表达载体C．用胰蛋白酶制备动物细胞悬液D．用纤维素酶和果胶酶制备植物原生质体答案B解析H2O2分解基本不受pH的影响，所以可以用H2O2酶探究pH对酶活性的影响，A不符合题意；构建基因表达载体不需要DNA聚合酶，Taq DNA聚合酶是PCR技术扩增目的基因所需的一种耐高温的酶，B符合题意；在制备动物细胞悬液时用胰蛋白酶是为了分解黏连在细胞之间的蛋白质，使之变成游离的单个细胞，C不符合题意；由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，从而得到植物原生质体，D不符合题意。

5．(2020·山东高考模拟)下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是()A．将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体B．经特定抗原免疫过的B 淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体C．诱导B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞D．筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞答案D解析应从杂交瘤细胞的培养环境中纯化得到单克隆抗体，A、B错误；发生融合的细胞可能有三种(只考虑细胞的两两融合)：B－B、B－瘤、瘤－瘤，C错误；筛选出杂交瘤细胞，需再次筛选，最后得到既能无限增殖又能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，D正确。

6．(2018·江苏，22)如图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是(多选)()A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性有关D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因答案BC解析若a细胞和b细胞是植物细胞，应先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，然后再诱导融合，A错误；a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理，使植物细胞融合的促融方法有离心、振动、电激、聚乙二醇诱导等，使动物细胞融合的促融方法有聚乙二醇诱导、灭活的病毒诱导、电激等，B正确；细胞的融合与细胞膜的流动性有关，C正确；融合后的c细胞中的基因进行选择性表达，只能表达a、b两细胞中的部分基因，D错误。

7．2018年3月14日物理学家霍金去世，他曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”。

有研究表明该病是由于突变的基因使神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。

也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。

下列相关描述不正确的是()A．将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可以起到一定的治疗作用B．植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，也可以起到一定的治疗作用C．诱导多功能干细胞分化成多种细胞的过程中核遗传物质不完全相同D．诱导多功能干细胞的分化实质是基因的选择性表达，细胞种类增多答案C解析替换毒蛋白基因导致神经元不能合成破坏神经元的毒蛋白，从而达到治疗的目的，A 项正确；植入神经干细胞，可增殖分化形成相应的运动神经元，使受损的运动功能得到恢复，B项正确；诱导多功能干细胞分化成多种细胞属于细胞分化过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不变，故C项错误、D项正确。

二、非选择题8．(2020·福建三明一中第一次月考)三七富含三七皂苷、三七多糖、三七素、黄酮等有效成分，具有止血、活血化瘀、消肿定痛、滋补强壮、抗疲劳、耐缺氧、抗衰老、降血脂、降血糖、提高机体免疫功能等众多作用。

为了获取上述有效成分，某制药公司利用植物组织培养技术，从培养的愈伤组织中提取这些有效成分。

请回答下列问题：(1)培养时，通常选择新生营养芽作为外植体，这是因为。

外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为，此过程需要使用的生长调节剂是(填“脱落酸”或“2,4－D”)。

(2)多倍体的愈伤组织细胞产生的有效成分量常高于二倍体。

为了获得更多的有效成分，科研人员利用处理二倍体愈伤组织细胞，使其细胞中的染色体数目加倍。

欲确定愈伤组织细胞中的染色体数目，通常需制成装片，进行显微镜观察，此过程中需要对染色体染色，常用的染色剂是 。

(3)为获得多倍体的愈伤组织细胞，也可以先用 酶去除细胞壁，获得具有活力的 。

再用化学诱导剂诱导细胞两两融合，形成的融合细胞进一步培养形成愈伤组织。

若要得到多倍体植株，可在上述的基础上，再经 形成。

答案 (1)细胞分化程度低，容易诱导形成愈伤组织 脱分化 2,4－D (2)秋水仙素或低温醋酸洋红液(或龙胆紫溶液) (3)纤维素酶和果胶 原生质体 再分化解析 (1)新生营养芽细胞的分化程度低，容易诱导形成愈伤组织，进行植物组织培养时，选择新生营养芽作为外植体容易获得成功。

外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为脱分化。

2,4－D 为生长素类似物，而生长素能够促进细胞伸长生长，脱落酸的主要作用之一是抑制细胞分裂，所以脱分化过程需要使用的生长调节剂是2,4－D 。

(2)秋水仙素或低温可抑制纺锤体的形成，进而使其细胞中的染色体数目加倍。

染色体可被醋酸洋红液或龙胆紫溶液等碱性染料染成深色，因此欲用显微镜观察确定愈伤组织细胞中的染色体数目，常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液对染色体染色。

(3)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。

愈伤组织细胞经过再分化可发育成植物体。

9．细胞工程是一门新兴的生物工程技术。

在动、植物的育种、药物提取、药物生产等领域的应用十分广泛。

利用所学知识回答以下关于细胞工程的相关问题：(1)采用植物细胞工程育种的方法如下：⎭⎪⎬⎪⎫甲细胞乙细胞――→处理⎩⎪⎨⎪⎧甲原生质体乙原生质体――→诱导杂种细胞―→愈伤组织――→筛选胚状体――→选择目的植株 ①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，与天然种子培育相比，人工种子的培育具有哪些显著的优点？ 。

②甲、乙原生质体经诱导融合完成的标志是 。

利用杂种细胞采用植物组织培养技术可以培育成杂种植株，该技术的核心步骤是 和 。

(2)已知西湖龙井茶叶含有的茶碱是植物细胞的代谢产物，具有提神、抗衰老功效。

可用植物组织培养来实现茶碱的工业化生产。

①若利用植物组织培养技术，可将龙井茶叶细胞培养到 阶段，然后从 (填细胞器)中提取茶碱。

②如果想获得脱毒的龙井茶苗，可以切取一定大小的 等进行组织培养。

答案 (1)①生产不受季节、气候和地域的限制；一般不会出现性状分离、能保持优良品种的遗传特性 ②再生出新的细胞壁 脱分化 再分化 (2)①愈伤组织 液泡 ②茎尖10．(2019·云南师大附中第二次月考)科学家利用小鼠胚胎成纤维细胞去分化，获得了诱导性多能干细胞(iPS 细胞)，这一技术在研究和治疗中都具有广泛的前景。