3.下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是 。
(2)图甲中②过程常在 诱导下完成,④过程与体外培养相比,其优点是 。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其 。
(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗? 。原因是 。
(5)在目前现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因最可能是 ( )
A.卵细胞大,便于操作 B.卵细胞含有的营养物质多
C.卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达 D.重组细胞才具有全能性
答案 (1)动物细胞培养 (2)聚乙二醇(或灭活的病毒,物理方法如离心、振动,电刺激也可) 不需特定的培养基,不需严格的外界环境条件 (3)导向作用 (4)不是 卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状 (5)C
2.我国科学家2001年在山东莱阳农学院培育出克隆牛“康康”和“双双”的过程如图所示,请分析回答:
(1)所指细胞工程的名称分别是 和 。
(2)“康康”和“双双”之间能否进行器官移植?为什么?
。
(3)实施细胞工程时,所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是
。
(4)“康康”和“双双”的培育成功说明了什么问题?
。
答案 (1)细胞核移植 胚胎移植
(2)能。因为它们具有几乎完全相同的遗传物质,移植后不会发生免疫排斥
(3)卵细胞体积大,易操作;卵细胞中含有能使细胞核的全能性表达的物质
(4)动物细胞的细胞核也具有全能性
1.(2008年宁夏理综,38)回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面 时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的 。此时,瓶壁上形成的细胞层数是 。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是 。
(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现 的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成 细胞,该种细胞的黏着性 ,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量 。
(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是
。
(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观察。
(5)在细胞培养过程中,通常在 条件下保存细胞。因为在这种条件下,细胞中 的活性降低,细胞 的速率降低。
(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮肤组织当作 进行攻击。
答案 (1)相互接触 接触抑制 单层(或一层) 胰蛋白酶
(2)衰老甚至死亡 不死性 降低 减少
(3)由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色)
(4)中 (5)冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢
(6)抗原
5.右图为哺乳动物生殖过程示意图,其中b为卵细胞。下列有关叙述中不正确的是 ( )
A.动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性繁殖
B.动物个体②的产生表明:高度分化的动物细胞核也具有发育成完整个体的潜在能力
C.按照动物个体②的产生方式,后代的性别比例为1∶1,但对于动物的进化是不利的
D.产生图中a、b、c三种细胞的方式中,仅c为有丝分裂
答案 C
动物细胞培养与细胞融合
例1 近年来,我国死于狂犬病的人数有上升之势。狂犬病病毒的核酸是RNA,机体感染病毒后产生的特异性lgG抗体,能消除狂犬病病毒,这是接触狂犬病病毒后及时注射疫苗和特异抗体的重要依据。我国利用地鼠的肾细胞培养狂犬病疫苗,已取得良好效果。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)狂犬病病毒的毒力可发生变异。从自然感染动物体内分离的病毒株称为野毒株,其致病力强。将野毒株在家兔脑内连续传50代后,变成固定毒株。固定毒株对人及动物致病力弱,不引起狂犬病。巴斯德首先利用固定毒株制成减毒活疫苗,预防狂犬病。制成减毒活疫苗需要用 培养。
(2)特异性抗体获取的方法可用单克隆抗体制备法。在制备单克隆抗体的过程中,应用的动物细胞工程的技术是
。
(3)下图是单克隆抗体制备过程示意图,请据图回答:
①图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是 细胞,该细胞能够产生 。从小鼠体内提取分离该细胞之前,应给小鼠注射特定的物质是 。
②图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的 、聚乙二醇或电激等诱导。
③特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需抗体。与这种方法制备的抗体相比,单克隆抗体具有 等优点。
(4)动物细胞体外培养需要满足的环境条件有 。
(5)单克隆抗体技术还有哪些用途? 。
答案 (1)活细胞 (3)动物细胞融合技术 (3)①B淋巴(或效应B) 抗体 抗原(或狂犬病病毒) ②病毒(或仙台病毒) ③特异性强、灵敏度高,并可以大量制备 (4)无菌、无毒、温度和pH、气体、营养物质 (5)作为诊断试剂、运载药物(或“生物导弹”)等
单克隆抗体的制备
例2 科学家从某些能无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG),该基因能激发许多动物细胞的分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的背景。请回答以下相关的问题:
(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体,促进动物细胞融合常用的诱导因素是 。
(2)有人提出,可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,其思路如下图所示:
请回答:
①酶A是指 ,酶B是指 。
②对已导入重组质粒的 Ⅱ 进行“检测”的目的是
;
Ⅲ 指代的细胞具有的特点是 。
(3)也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体,试用相关的图示及文字表示该过程:
答案 (1)灭活的病毒 (2)①限制性核酸内切酶 DNA连接酶 ②检测目的基因在受体细胞中是否进行了表达(或检测受体细胞是否显示出目的基因控制的性状) 既能无限增殖又能产生专一抗体
(3)
4.英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培育出一只小母羊,取名为“多利”,这一方法被称之为“克隆”,以下四项中与此方法在本质上最相近的是 ( )
A.将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母兔的子宫内,并最终发育成两只一样的兔子
B.将人的抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上,培育出了具有抗病毒能力的烟草新品种
C.将鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D.将人的精子与卵细胞在体外授精,待受精卵在试管内发育到囊胚期时,再植入女性子宫内发育成
“试管婴儿”
答案 A
3.(2008年全国Ⅰ,5)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
答案 D
对应训练
2.(2008年上海生物,11)制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括 ( )
①细胞培养 ②细胞融合 ③胚胎移植 ④细胞核移植
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
答案 A
1.如图是动物细胞培养的基本过程示意图,请据图回答。
(1)容器A中放置的是动物器官或组织。它一般来自 。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是 ,然后用
酶处理,这是为了使细胞分散开来。这样做的目的是 。
(3)培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有 等。
在此瓶中培养一段时间后,有许多细胞衰老死亡,这时培养到第 代,
到这时的培养称为 。
(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中,用 处理,然后配置成 ,
再分装。
(5)在C瓶中正常培养了一段时间后,发现细胞全部死亡,原因是 。
答案 (1)幼龄动物的器官、组织或动物胚胎
(2)剪碎 胰蛋白 使每个细胞能与培养液接触
(3)葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 10 原代培养
(4)胰蛋白酶 细胞悬浮液
(5)细胞没有发生癌变
对应训练
7.制造人工种子的原理是在组织培养得到的“胚状体”的最外面用一层有机膜包裹,并在薄膜以内放入一些营养物质,这层膜和这些营养物质分别具有种皮和胚乳的功能(如图所示)。在制造过程中还可以加入某些农药、菌肥等。
据此材料回答下列问题:
(1)胚状体来源于离体的植物体细胞,其形成过程中要经过的生理变化大体上是 和 。在这一过程中被培养的细胞始终受 的调节。
(2)从保证人造种子正常生命力及生态系统物质循环上来看,其外部薄膜应具有 特点。在人工种子萌发过程中胚状体细胞吸收营养液中的物质用于 等。
(3)在人工种子中被包入的菌肥通常是 。
答案 (1)脱分化 再分化 植物激素 (2)半透性(透水、透气性)和能被微生物降解 代谢生长 (3)固氮菌
第3节 动物的克隆
对应训练
6.(2009年广州模拟) “白菜-甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长周期短,耐热性强和易储存等优点。下图是“白菜-甘蓝”培育过程示意图,请完成下列有关问题:
(1)由杂种细胞D培育成“白菜-甘蓝”植株,采用的技术手段是 。该过程说明植物细胞具有 。
(2)要制备“白菜-甘蓝”的人工种子,要在d步骤选取具有生根发芽能力的 (结构),包裹上人造种皮制得。
(3)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是 ,融合依据的原理是 。
(4)要获得上图中白菜和甘蓝的原生质体,首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。现提供以下材料和用具:紫色洋葱磷片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等。请你从中选择合适的材料,完成下面检验是否已除去细胞壁实验的方法步骤,并预测和解释实验结果。
主要实验步骤:
①选取适宜浓度的蔗糖溶液,加入适量纤维素酶和果胶酶配制成细胞壁分解液。其中选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是:适宜浓度的蔗糖溶液 。
②检验细胞壁分解液除去细胞壁。
第一步:用镊子撕取一小块紫色洋葱鳞片叶放在载玻片中央,滴加适量细胞壁分解液,制成临时装片,得到实验组装片。
第二步:
。
第三步:
。
结果预测和解释:
答案 (1)植物组织培养 全能性 (2)胚状体
(3)聚乙二醇(PEG) 细胞膜的流动性
(4)①可防止原生质体过度吸水涨破(保持原生质体正常的形态)
②第二步:用适宜浓度的蔗糖溶液代替细胞壁分解液,其他操作同第一步,得到对照组装片
第三步:在显微镜下观察比较实验组和对照组装片洋葱细胞的形态
结果预测和解释:实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形,表明细胞壁已被分解;对照组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形,表明细胞壁未被分解
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