9．细胞工程
时间：60分钟，总分100分
一．选择题：每题只有一个选项符合题意，每题3分，共51分。
1．细胞工程技术依据的理论基础是
A.细胞结构的完整性 B.细胞的全能性
C.细胞增殖 D.细胞分化和脱分化
2．英国克隆羊“多利”的产生，番茄-马铃薯的创造，单克隆抗体的制备，依次所属的生物工程技术为
A.基因工程、细胞工程、基因工程 B.细胞工程、细胞工程、细胞工程
C.基因工程、细胞工程、细胞工程 D.细胞工程、基因工程、基因工程
★3．对愈伤组织的叙述，不正确的是
A.是高度液泡化呈无定形形状的一群薄壁细胞
B.是失去分裂能力高度分化的一群细胞
C.既有分裂能力又有分化能力的一群细胞
D.具有发育成一个完整植物体的潜能
★4．多核细胞的产生最可能的原因
A.细胞核移植 B.细胞核融合 C.细胞核增殖 D.细胞融合
5．愈伤组织的再分化过程中，当细胞分裂素与生长素的浓度比
A高时，有利于芽分化 B相等，有利于根分化
C低时，有利于芽分化 D高时，有利于根分化
6．下面关于植物体细胞杂交的说法，不正确的是
A.必须有纤维素酶和果胶酶的存在 B.要经过组织培养的过程
C.可以实现种间或种内杂交 D.原生质体融合必须借助诱导剂
7．由高度分化的植物组织培育为植物体，要依次要经过
A.分化、脱分化 B.脱分化、再分化 C.分化、再分化 D.再分化、脱分化
★8．将二倍体西瓜与四倍体西瓜进行体细胞杂交，培育成的个体是
A.三倍体，产生无籽果实 B.六倍体，能产生有籽果实
C.三倍体，产生有籽果实 D.六倍体，能产生无籽果实
9．要得到种内杂种，简便、易行是让生物进行
A.诱变育种 B.植物体细胞杂交 C.有性生殖 D.植物的组织培养
10．把甲牛的体细胞的细胞核移入乙牛去核的卵细胞中，再将此细胞植入丙牛的子宫内发育，则出生的小牛
A.基因型与甲相同，性别一定与乙相同 B.基因型与乙相同，性别一定与乙相同
C.基因型与丙相同，性别一定与甲相同 D.基因型与甲相同，性别一定与甲相同
11．下面哪一项不是动物细胞培养技术的应用范围
A检测物质的毒性 B克隆皮肤细胞 C制备单克隆抗体 D培育新个体
12．下面哪一项生物技术与细胞全能性是无关的
A.克隆羊的培育 B.干细胞培育出器官 C.胚胎分割移植 D.无籽西瓜的培育
13．灭活的仙台病毒的抗原性和感染力是
A.失去抗原性，具有感染力 B.具有抗原性，也具有感染力
C.失去抗原性，也失去感染力 D.具有抗原性，失去感染力
14．在进行动物细胞培养时，要使组织分散成单个细胞，最好是使用
A．纤维素酶 B.胰蛋白酶 C.胃蛋白酶 D.脂肪酶
★15．细胞系与细胞株的共同点是
A.遗传物质都发生改变 B.无限制增加 C.都保持分裂能力 D.大部分细胞衰老
16．“生物导弹”是指
A.效应T细胞 B.杂交瘤细胞 C.带有特定药物的单抗 D.单克隆抗体
★17．下面关于原代培养的说法，不正确的是
A.原代培养的细胞分化程度低
B.原代培养的细胞在培养过程中进行贴壁生长
C.原代培养的细胞传到10代大部分已衰老死亡
D.原代培养的细胞传到50代部分细胞的遗传物质发生改变
二．非选择题：本大题3个小题，共49分。
18．（16分）下图是植物组织培养的简略表示。请据此回答：
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（1）①表示 ，它能被培养成为④的根本原因是 。
（2）②表示 ，它的特点是 。
（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号） 。
（4）若①是花粉则④是 ，这项技术可用在 上。
（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片颜色是 ，这说明了根尖细胞 。
（6）若用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物----紫草素，培养将进行到（填编号） 。
19．（15分）右图表示单克隆抗体制备过程示意图。据图回答：
(1)
通过①过程得到B淋巴细胞，从小白鼠体内分离之前,应对小白鼠进行的处理是 ，该处理的实质是在小白鼠体内发生 过程。
(2) 骨髓瘤细胞与进行原代培养的细胞相比较，物质发生的主要变化是 ,从而违背了“程序性细胞死亡”规则，打破了细胞产生与细胞死亡的动态平衡。
(3) 杂交瘤细胞在增殖时进行有丝分裂,其分裂中期核内DNA分子数：染色体数= 。
（4）试设想运用生物工程其它领域的技术制备单克隆抗体的一条途径 。
★20．（18分）人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分是被外层物包埋的具有类似种子胚功能的胚状体。胚状体不同于一般种子的胚，是由非合子细胞分化形成的类似于胚的结构物，所以又称“体细胞胚”或“花粉胚”。胚状体在一定的条件下，可以通过胚胎发育过程形成植株。
胚状体可从悬浮培养的单细胞中得到，也可以通过试管培养的茎尖、芽尖、子房、花粉等获得。将胚状体包埋在一个能提供营养的胶质中，便成了所谓的“人工种子”。培育过程如下图所示。
请根据以上材料回答：
（1）人工种子是依据什么原理进行的？ 。
（2）包埋胚状体的胶质可看作是种子的哪部分结构？
。在植物的个体发育中这种结构来自 。
（3）某二倍体植物基因型为DdTt，利用这种生物技术采用 花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种种子萌发形成的个体称为 ，基因型为 ，从生殖类型看属于 生殖。
（4）如果获取的外植体为植物的茎尖，通过①的处理可使细胞彼此分离，可加入（ ）
A.15%的盐酸 B.淀粉酶 C.果胶酶 D.胰蛋白酶
（5）②表示脱分化的过程，其实质是 ；③表示再分化的过程，其实质是 。
细胞工程
【参考答案及解析】
1．【答案】B
【解析】细胞结构的完整性是指细胞在各部分在结构和功能上具有一定的联系，形成的一个统一的整体，细胞增殖是指细胞数目的增加，细胞分化是指细胞在形态、结构和功能发生变化成为另外一种形态、结构和功能细胞的过程，脱分化是已分化的细胞重新恢复分裂能力的现象。细胞工程技术是指进行细胞培养将一个细胞培养成为一个完整的个体或通过细胞增殖得到某种产物，所以是依据细胞的全能性，因为每个体细胞中包含一整套发育成一个完整生物体的全套遗传物质。
2．【答案】B
【解析】“多利”羊的产生是通过细胞核移植进行的，属于细胞工程；番茄马铃薯的创造是通过体细胞杂交实现的，属于细胞工程的范畴；单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的，杂交瘤细胞是由小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞通过细胞融合技术形成的，细胞融合技术也是细胞工程的范畴。
3．【答案】B
【解析】离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。愈伤组织在有关激素的作用下，能分裂、增生、分化成新的植物体。
4．【答案】D
【解析】细胞核移植也可以产生多核细胞，但生物体内自然存在的多核细胞产生最可能的原因是通过细胞融合产生。
5．【答案】A
【解析】影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素。当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈地刺激愈伤组织的形成。植物激素还会影响到愈伤组织的再分化过程芽和根的发生。细胞分裂素与生长之间的浓度比，可以调控植物组织培养过程中芽和根的形成。当细胞分裂素与生长素的浓度比高时，有利于芽的发生；当浓度比低时，则有利于根的发生。
6．【答案】D
【解析】在进行植物细胞杂交时，要除去细胞壁才能进行原生质体的融合，细胞壁的成分是纤维素和果胶，要借助纤维素酶和果胶酶就可除去细胞壁。植物体细胞杂交主要指种间杂交，也可以进行种内杂交。原生质体融合时可以借助诱导剂如用灭活的病素或聚乙二醇，也可以采用物理法如离心、振动、电刺激等。在完成体细胞杂交形成杂种细胞后，再通过组织培养的过程，产生新个体。
7．【答案】B
【解析】高度分化的植物细胞要形成一个植物体，先通过脱离原来的分化状态，分裂、增生产生愈伤组织，然后愈伤组织通过再分化形成具有根、芽的幼苗。
8．【答案】B
【解析】将二倍体西瓜和四倍体西瓜进行体细胞杂交，产生的是六倍体，是能产生种子的。
9．【答案】C
【解析】种内杂种是利用同种生物产生的，既可通过植物体细胞杂交得到也可通过有性生殖进行，植物体细胞杂交主要目的是通过不同物种的体细胞融合形成种间杂种，克服不同物种之间的生殖隔离，但植物体细胞杂交要求的技术条件高，一般的条件是实现不了的。通过有性生殖可在同种生物之间进行，就能实现具有不同优良性状的个体杂交，产生人们所需要的新品种。
10．【答案】D
【解析】生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能，细胞的这种特性叫细胞的全能性。生物体的每一个体细胞都包含有该物种特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。细胞的全能性主要取决于细胞核中的遗传物质，细胞核中的遗传物质包括两类，一类是与生物性别无关的，这类遗传物质位于常染色体上，通常所说的基因型主要指常染色体上基因的组合类型。一类是与生物性别有关的，这类遗传物质位于性染色体上。常染色体上和性染色体都是在细胞核中，将甲牛的体细胞核移入乙牛去核的卵细胞中，这样重组细胞，发育成的个体，无论在基因型上，还是在性别表现上都应与甲相同。
11．【答案】D
【解析】因为许多致畸、致癌物质加入培养液后培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。物质的毒性越大变异的细胞就越多，通过动物细胞的培养根据变异细胞占全部培养细胞的百分数来判断某种物质毒性的大小。通过诱导皮肤细胞使之脱分化，进行分裂、增生产生皮肤细胞，这就是克隆，可以用于植皮等手术。单克隆抗体的产生是通过骨髓细胞与B淋巴细胞融合形成杂交瘤细胞，通过杂交廇细胞的培养，使其增殖，产生单一的抗体，这就是单克隆抗体。动物细胞培养技术，不是以产生新个体为目的的。
12.【答案】D
【解析】“克隆羊”的培育是利用细胞核的全能性。将甲羊体细胞核移到乙羊去核的卵细胞中，形成重组细胞后再移入丙羊的子宫内让其发育成新个体，此新个体即是“克隆羊”。由于克隆羊的体细胞中遗传物质绝大多数来自甲羊，故在性状表现上与甲羊是极其相似。在人体的各种器官、组织中都存在着“干细胞”，它具有潜在的增生能力，通过诱导分化能产生特定的“器官”，由于这种“器官”的遗传物质来自提供“干细胞”的生物，在器官移植中避免了排异反应，这也是各国目前正在研究的热门。“胚胎分割移植”实际上是利用胚胎干细胞繁殖新个体的一种新生物技术，也就是将胚胎发育最初阶段的胚胎进行分离，将分离的每个部分分别培育成新个体。无籽西瓜是利用生物变异（多倍体育种）的原理。
13．【答案】D
【解析】病毒的表面含有的糖蛋白能与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝集，细胞膜上的蛋白质分子和脂类分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。灭活的病毒失去了生命，但体内的抗原性并没有被损害，具有抗原性，由于失去了生命活力，不会感染细胞。
14．【答案】B
【解析】纤维素酶可用于植物细胞壁的去除，胃蛋白酶作用的最适pH值是1.5~2.0，而动物的体液一般是7左右，而胰蛋白酶的最适pH值也是在7左右。
15．【答案】C
【解析】原代细胞的培养一般只能传到10代，但部分能传到40~50代，这部分细胞称为细胞株，细胞系指细胞株的部分细胞遗传物质发生变化，并具有癌变特性，可以无限制传下去。
16．【答案】C
【解析】“生物导弹”是指在单克隆抗体上连接抗癌药物，利用单克隆抗体的特异性，将药物带到癌细胞所在部位，既可以消灭癌细胞，又不会伤害健康细胞。
17．【答案】D
【解析】原代培养是指将动物的组织细胞制成的悬浮液放入培养瓶中培养的过程，原代培养的细胞在培养过程进行贴壁生长即细胞贴培养瓶壁生长，一般传至10代左右就不容易传下去了，但原代培养的细胞照样还可以进行细胞分裂，有极少数细胞可以继续传下去，这时就称为传代培养。在传代培养过程中细胞一般能够传到40～50代，但这时的细胞已是传代细胞。
18. 【答案】(1)离体的植物器官、组织或细胞 细胞中含有发育成为完整个体所必需的全部基因(全能性)
(2)愈伤组织 细胞壁薄高度液泡化，排列疏松而无规则
(3)③ (4)单倍体 单倍体育种 (5)绿色 具有全能性 (6)②
【解析】本题考查植物组织培养的一般过程及应用。植物的组织培养是用离体的植物器官、组织或细胞经脱分化使它们分裂增殖产生愈伤组织，愈伤组织经再分化，成为具有根、芽的幼体。植物的组织培养所依据的原理是植物细胞具有全能性。单倍体育种过程中，用花粉产生单倍体的过程是利用植物的组织培养，经秋水仙素处理成为纯合子，成为可育的个体。紫草素是从大量的紫草的愈伤组织中提取的。
19. 【答案】(1)注射相应抗原 体液免疫 (2)遗传物质发生了改变 (3)2:1 (4)先运用基因工程方法制造含有某种抗体的基因工程菌,然后再进行发酵生产
【解析】本题一方面考查单克隆抗体的制备过程，另一方面还考查了体液免疫的有关知识。解题时要分清①为注射相应的抗原，②细胞融合并筛选，③为细胞培养，④体内或体外培养，⑤从培养液中或从腹水中提取单克隆抗体。由于抗体具有专一性，而不同的效应B细胞产生的抗体是不同的，因此单克隆抗体的制备首要一步就是获得相应的效应B细胞；该种细胞再与骨髓瘤细胞融合，筛选出杂交瘤细胞。这种细胞既具有效应B细胞能产生抗体的特点，又具有骨髓瘤细胞在体外大量增殖的本领，因此可获得大量的化学性质单一的抗体。如果我们不用细胞工程技术而用基因工程和发酵工程，照样可以获得单克隆抗体，其大致步骤是：首先用基因工程技术获得含有某种抗体基因的工程菌，然后再应用发酵工程，便可获得大量的单克隆抗体。
20. 【答案】（每空1分）（1）细胞全能性 （2）胚乳 受精极核 （3）单倍体 DT、Dt、dT、dt 有性 （4）C （5）使细胞恢复分裂 基因的选择性表达，导致了细胞形态、结构和功能的改变
【解析】人工种子培育的原理是根据细胞的全能性，即生物的体细胞具有发育为完整个体的潜能。据此原理，采用植物组织培养技术，将单个细胞可培育成一具有根芽的胚状体，再将其用人工制造的胚乳包裹，就成为人工种子。在植物的个体发育中胚乳是由受精极核发育成的。通过花药的离体培养，将花粉培育的植株是单倍体，基因型DdTt的植物能产生DT、Dt、dT和dt四种花粉，花粉是雄蕊的花药产生的，由花粉培育成单倍体的过程，可以看成是有性生殖。植物细胞之间的胞间层主要由果胶质构成，用果胶酶就可以将细胞分离。脱分化的实质是使不分裂的细胞恢复分裂能力，再分化的实质是使分裂的细胞在形态、结构和功能再次发生变化，这种变化是基因选择性表达的结果。