細胞工程練習一、選擇題1.利用植物細胞培養技術在離體條件下對單個細胞或細胞團進行培養使其增殖,可獲得植物細胞的某些次生代謝物。下列說法正確的是()A.利用該技術可獲得某些無法通過化學合成途徑得到的產物B.植物細胞體積小,故不能通過該技術進行其產物的工廠化生產C.次生代謝物是植物所必需的,但含量少,應選擇產量高的細胞進行培養D.該技術主要利用促進細胞生長的培養條件提高單個細胞中次生代2.為拯救珍稀植物紅豆杉,并同時獲得高抗癌活性物質——紫杉醇,科研小組設計了如圖所示的實驗流程。下列相關敘述正確的是()A.圖中先用酶解法去掉細胞壁,再誘導形成愈傷組織B.通常選擇莖尖進行組織培養,從而獲得脫毒苗C.紫杉醇是紅豆杉生長所必需的產物,圖中獲得紫杉醇的過程體現了植物細胞的全能性D.同一株植物不同部位的組織細胞經誘導培養獲得的植株基因型一定相同3.人參皂苷是人參的主要活性成分。科研人員分別誘導人參根與胡蘿卜根產生愈傷組織并進行細胞融合,以提高人參皂苷的產率。下列敘述錯誤的是()A.細胞融合前應去除細胞壁B.高Ca2+—高pH溶液可促進細胞融合C.融合的細胞即為雜交細胞D.雜交細胞可能具有生長快速的優勢4.紫羅蘭和油菜均為二倍體植物,紫羅蘭具有改變油菜花色、提高油菜抗蟲性、改善油菜品質等優良基因資源。實驗小組利用紫羅蘭和油菜通過體細胞雜交技術培育新品種,下圖表示在不同濃度的PEG作用下原生質體兩兩融合和多(三個或三個以上)原生質體融合的比率。下列說法中正確的是()A.圖中誘導原生質體兩兩融合的最佳PEG濃度為50%左右B.兩兩融合的細胞有三種類型,不都含有四個染色體組C.不同原生質體細胞膜完全融合是植物雜種細胞形成的標志D.植物體細胞雜交技術的突出優點是可克服遠緣雜交不親和的障礙5.某團隊通過多代細胞培養,將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除,獲得XO胚胎干細胞,再經過一系列處理,使之轉變為有功能的卵母細胞。下列有關敘述錯誤的是()A.營養供應充足時,傳代培養的胚胎干細胞不會發生接觸抑制B.獲得XO胚胎干細胞的過程發生了染色體數目變異C.XO胚胎干細胞轉變為有功能的卵母細胞的過程發生了細胞分化D.若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體,可用該法獲得有功能的卵母細胞用于繁育6.某興趣小組開展小鼠原代神經元培養的研究,結果發現其培養的原代神經元生長緩慢,其原因不可能的是()A.實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織B.為了防止污染將培養瓶瓶口密封C.血清經過高溫處理后加入培養基D.所使用的培養基呈弱酸性7.為減少鼠源單克隆抗體可能引起的副作用,某研究團隊對鼠源單克隆抗體F進行改造,制備了人-鼠嵌合抗體F′,具體流程為提取鼠源雜交瘤細胞RNA,逆轉錄后通過PCR擴增抗體F的基因序列,將其部分序列用人的相應抗體基因序列進行替換,再構建表達載體,在體外制備人-鼠嵌合抗體F′。為檢測抗體性質,他們測定了F′單獨與抗原作用時對抗原的結合能力以及F′和F同時與抗原作用(F′與F初始濃度相同)時F′對抗原的結合能力,結果如下圖所示。下列敘述錯誤的是()A.向小鼠注入抗原后提取B淋巴細胞,與骨髓瘤細胞融合獲得雜交瘤細胞B.可通過將基因表達載體導入小鼠細胞制備嵌合抗體F′C.據圖推測,抗體基因序列被替換后改變了與抗原的結合位點D.在共同作用實驗中,當F′濃度較高時,抗原更多與F′結合8.如圖所示,將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子,在體外解偶聯后重新偶聯可制備雙特異性抗體,簡稱雙抗。下列說法錯誤的是()A.雙抗可同時與2種抗原結合B.利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞C.篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原D.同時注射2種抗原可刺激B細胞分化為產雙抗的漿細胞9.中科院動物所和福州大熊貓研究中心合作,通過將大熊貓的細胞核植入去核后的兔子卵母細胞中,在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎,這表明我國的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關敘述錯誤的是()A.卵母細胞通過顯微操作去核,再通過顯微注射將供體細胞注入去核的卵母細胞B.兔子卵母細胞質中有使大熊貓細胞核表達全能性的物質C.重構胚需要用滅活病毒激活,使之完成細胞分裂和發育進程D.大熊貓早期胚胎可移植到代孕雌性大熊貓體內10.治療性克隆有望解決供體器官短缺和免疫排斥等問題。下圖表示治療性克隆的過程,下列說法錯誤的是()A.細胞A常采用去核卵母細胞作為移植的受體細胞B.該治療性克隆過程應用了核移植、動物細胞培養和胚胎移植等技術C.胚胎干細胞分化為多種體細胞是基因選擇性表達的結果D.將分化得到的功能性細胞移植給患者本人時可避免免疫排斥反應11.根據下圖,正確的是()A.子代動物遺傳性狀和受體動物完全一致B.過程1需要MⅡ期去核卵母細胞C.過程2可以大幅改良動物性狀D.過程2為過程3提供了量產方式,過程3為過程1、2提供了改良性狀的方式12.牛胚胎移植的主要流程如下,下列相關敘述正確的是()①供體超數排卵→②配種→③胚胎收集→④→⑤胚胎移植→⑥子代小牛

A.①過程需要注射性激素,目的是獲得更多的卵子B.③過程是以哺乳動物早期胚胎未與子宮建立組織上的聯系為前提C.④過程是“對胚胎進行質量檢查”,可移植的胚胎應發育到囊胚或原腸胚D.⑤過程成功率的高低主要取決于受體的排斥程度13.在家畜優良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關技術。下列敘述錯誤的是()A.經獲能處理的精子才能用于體外受精B.受精卵經體外培養可獲得早期胚胎C.胚胎分割技術提高了移植胚胎的成活率D.胚胎移植前需對受體進行選擇和處理14.科學家采用體外受精技術獲得紫羚羊胚胎,并將其移植到長角羚羊體內,使后者成功妊娠并產仔,該工作有助于恢復瀕危紫羚羊的種群數量。此過程不涉及的操作是()A.超數排卵 B.精子獲能處理C.細胞核移植 D.胚胎培養15.下列關于胚胎發育和胚胎移植技術的敘述,錯誤的是()A.口服促性腺激素促進雌性動物超數排卵B.供體母牛需選用遺傳性狀優良、生產能力強的個體C.囊胚中的滋養層細胞將發育成胎膜和胎盤D.對供體和受體進行同期發情處理是胚胎移植成功的關鍵二、非選擇題16.通過胚胎工程培育良種奶牛,對增強我國畜牧業競爭力十分重要。下圖是利用不同技術培育良種奶牛的過程。回答下列問題。(1)自然條件下,公牛的精子必須在母牛的生殖道發生相應的生理變化后,才能獲得受精能力,這一生理現象稱為。經過a過程形成受精卵,經歷的兩個階段是。

(2)受精卵經過b過程后,若采用c技術培育,則一般選用發育到階段的胚胎進行處理,處理時應注意將[③]均等分割,以免影響。(3)d過程稱為,此過程胚胎在母牛子宮內存活的生理基礎是。

答案:1.A有些產物不能或難以通過化學合成途徑得到,故可利用該技術獲得某些無法通過化學合成途徑得到的產物;利用植物細胞培養技術在離體條件下對單個細胞或細胞團進行培養使其增殖,可獲得植物細胞的某些次生代謝物,故可通過該技術進行植物細胞產物的工廠化生產;次生代謝物不是植物生長所必需的,其含量少,可以通過增加細胞的數量來增加次生代謝物的產量;細胞產物的工廠化生產主要是利用促進細胞分裂的培養條件,增加細胞數量,進而提高次生代謝物總量,不能提高單個細胞中次生代謝物的含量。2.B外植體通過脫分化形成愈傷組織,不需要去掉細胞壁;莖尖處病毒極少,甚至無病毒,可利用莖尖進行組織培養獲得脫毒苗;紫杉醇是存在于紅豆杉屬植物體內的一種次生代謝物,不是紅豆杉生長所必需的產物,且紫杉醇是愈傷組織產生的,圖中獲得紫杉醇的過程未體現植物細胞的全能性;同一植株不同部位的組織細胞經誘導培養獲得的植株基因型不一定相同,如通過花粉培養獲得的植株細胞內染色體數目是正常植株的一半。3.C在細胞融合前,必須先用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁,再誘導原生質體融合;人工誘導原生質體融合有物理法和化學法,用高Ca2+—高pH溶液可促進細胞融合;融合的細胞中有人參根—人參根細胞、人參根—胡蘿卜根細胞、胡蘿卜根—胡蘿卜根細胞,只有人參根—胡蘿卜根細胞才是雜交細胞;雜交細胞含兩種細胞的遺傳物質,可能具有生長快速的優勢。4.D分析題圖可知,誘導原生質體兩兩融合的最佳PEG濃度為40%左右;兩兩融合的細胞有三種類型:紫羅蘭—紫羅蘭型,油菜—油菜型,紫羅蘭—油菜型,由于紫羅蘭和油菜均為二倍體植物,所以兩兩融合后的原生質體均含有四個染色體組;原生質體再生出新的細胞壁是植物雜種細胞形成的標志;植物體細胞雜交技術的突出優點是克服了遠緣雜交不親和的障礙。5.A細胞是否發生接觸抑制與營養供應是否充足無必然聯系;XO胚胎干細胞中丟失了Y染色體,因而該細胞的獲得過程發生了染色體數目變異;XO胚胎干細胞轉變為有功能的卵母細胞的過程發生了細胞分化;若某瀕危哺乳動物僅存雄性個體,可用該法獲得有功能的卵母細胞,進而通過受精作用進行繁育,實現瀕危物種的保護。6.A小鼠胚胎的腦組織中含有豐富的神經元,細胞增殖能力強,不會發生生長緩慢現象;培養瓶瓶口密封會使培養液中缺氧,影響細胞有氧呼吸,造成供能不足,可能使細胞生長緩慢;血清經過高溫處理后,其中活性成分變性,失去原有功能,造成特殊營養物質缺失,可能使細胞生長緩慢;小鼠內環境為弱堿性,所使用的培養基呈弱酸性,則可能會造成細胞生長緩慢。7.C用特定的抗原對小鼠進行免疫,并從小鼠體內提取能產生特定抗體的B淋巴細胞,與骨髓瘤細胞融合獲得雜交瘤細胞;基因表達載體可導入小鼠細胞,可在小鼠細胞內表達,產生嵌合抗體F′;抗原抗體的結合具有特異性,據圖推測,抗體基因序列被替換后并沒有改變與抗原的結合位點;由圖可知,在共同作用實驗中,F′的稀釋度較小時,F′對抗原的結合能力較強,F′的稀釋度增大時,F′對抗原的結合能力減小,即當F′濃度較高時,抗原更多與F′結合。8.D根據抗原和抗體發生特異性結合的原理推測,雙抗可同時與2種抗原結合;根據抗原與抗體能夠發生特異性結合的特性,利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞,從而使藥物發揮相應的作用;由于雙抗是抗體1和抗體2在體外解偶聯后重新偶聯制備的,而抗體1、抗體2是在兩種不同的抗原刺激下,B細胞增殖、分化產生不同的漿細胞分泌的,因此,篩選雙抗時需使用制備單克隆抗體時所使用的2種抗原來進行抗原—抗體檢測,從而實現對雙抗的篩選;同時注射2種抗原可刺激B細胞分化形成不同的漿細胞,而不是分化為產雙抗的漿細胞。9.C卵母細胞通過顯微操作去核,而供體細胞通過顯微注射注入去核的卵母細胞;兔子卵母細胞質中有使大熊貓細胞核表達全能性的物質;重構胚需要用物理或化學的方法進行激活,使其完成細胞分裂和發育進程;早期胚胎可通過胚胎移植移入代孕雌性大熊貓體內。10.B因為去核卵母細胞中有激活動物細胞核全能性表達的物質,且細胞體積大,易操作,所含營養物質豐富,因此常采用去核卵母細胞作為核移植的受體細胞(細胞A);該治療性克隆過程應用了核移植、動物細胞培養技術,并未涉及胚胎移植技術;細胞分化的實質是基因的選擇性表達;由于供核細胞來自患者正常體細胞,因此由該人核移植胚胎干細胞分化得到的功能性細胞其組織相容性抗原與患者本人相似,將其移植給患者本人時可避免免疫排斥反應。11.D胚胎移植技術中,子代動物的遺傳性狀與提供子宮受體動物無關;核移植過程中需要處于MⅡ期的去核卵母細胞作受體細胞,而過程1是培育試管動物,用到的技術是體外受精,參與的細胞為獲能的精子和成熟的卵子;過程2得到的是克隆動物,是無性繁殖的一種,其遺傳性狀與核供體動物基本相同,并不能大幅改良動物性狀;過程2克隆技術能得到大量遺傳性狀基本相同的個體,可為過程3提供量產方式,而過程3通過轉基因技術可導入外源優良基因,為過程1、2提供改良性狀的方式,這些技術的最終實現都要借助胚胎移植技術。12.B①過程需要注射外源促性腺激素,目的是獲得更多的卵子;③過程是以哺乳動物早期胚胎未與母體子宮建立組織上的聯系,而是處于游離狀態為前提;④過程是“對胚胎進行質量檢查”,可移植的胚胎應發育到桑葚胚或囊胚;⑤過程成功率的高低主要取決于供、受體生理狀況的一致性。13.C胚胎分割能提高胚胎的利用率,不能提高移植胚胎的成活率。14.C由題干信息可知,該過程通過體外受精獲得紫羚羊胚胎,再通過胚胎移植,使長角羚羊成功妊娠并產仔,因此需要進行超數排卵、精子獲能處理,并對獲得的受精卵進行胚胎培養;由于該過程為有性繁殖,因此不涉及細胞核移植。15.A促性腺激素化學本質為蛋白質,口服會在消化道中被分解而失去作用,因此只能注射;為了保持優良特性,供體母牛需選用遺傳性狀優良、生產能力強的個體;囊胚中的滋養層細胞將發育成胎膜和胎盤;胚胎移植成功的關鍵是對供體和受體進行同期發情處理,使二者處于相同的生理狀態。16.(1)精子獲能受精前的準備階段和受精階段(2)桑葚胚或囊胚內細胞團分割后胚胎的恢復和進一步發育(3)胚胎移植受體對移入子宮