第2讲 克隆技术及生物技术的伦理问题
(时间：45分钟)
A级 基础演练
1．(2013·广东四校联考)下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是
( )。
A．培养基成分不同
B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株
解析 动物细胞培养所采用的培养基成分中要有动物血清等，植物组织培养培养基成分中要有植物激素，二者成分不同；二者都需要在无菌条件下进行、都可进行传代培养、细胞均能够大量培养。
答案 A
2．(2013·浙江四校调研)植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
( )。
A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B．植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C．原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
解析 植物组织培养的原理是细胞的全能性，而动物细胞培养的原理是细胞的增殖。
答案 B
3．(2013·广东四市期末)下列不属于细胞工程技术的是
( )。
A．将高产奶牛的早期胚胎移植到普通母牛的体内，产出高产小奶牛
B．经体细胞杂交，获得胡萝卜—羊角芹植株
C．培养人的细胞构建人造皮肤
D．单克隆抗体的制备
解析 将高产奶牛的早期胚胎移植到普通母牛的体内，产出高产奶牛属于胚胎工程。
答案 A
4．治疗心脏病的药物tPA可以利用生物工程技术来生产，下列示意图中①、②、③、④、⑤表示部分生产过程。下列相关叙述错误的是
( )。
A．若需在短时间内获得较多的目的基因，通常采用PCR技术
B．过程①通常需要用同一种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因
C．若进行细胞核移植，受体细胞宜采用MⅠ期的卵母细胞
D．在③过程培养重组细胞时需添加动物血清
解析 PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，A正确；①过程是构建重组DNA分子，通常需要用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和运载体，B正确；细胞核移植时，受体细胞宜采用MⅡ期的卵母细胞，C错误。
答案 C
5．(广州)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法不正确的是(双选)
( )。
A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胰蛋白酶处理
B．细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH
C．甲、乙细胞在持续的原代培养过程中，均会出现停止增殖的现象
D．仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒
解析 在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胰蛋白酶处理，也可用胶原蛋白酶处理；CO2的作用是维持培养液的pH；乙细胞由于存在细胞接触抑制现象，在原代培养过程中，会出现停止增殖的现象，而甲细胞不存在接触抑制现象；病毒都是寄生的，只能在活细胞内增殖，不能用培养细胞的培养液进行培养。
答案 CD
6．(2013·南京一模)下列有关哺乳动物卵细胞在生物技术中的应用正确的是(多选)
( )。
A．提取出来的卵细胞与精子相遇即可结合形成受精卵
B．直接进行细胞培养可形成试管动物
C．去核后可作为核移植的受体细胞
D．可以作为目的基因的受体细胞，但不能直接培育成转基因动物
解析 提取出来的卵细胞要发育到减数第二次分裂中期才能与获能的精子结合形成受精卵；卵细胞进行直接培养不能形成试管动物。
答案 CD
7．(2013·西安名校三检)如图为种间植物细胞融合再生植物示意图，请据图回答问题。
(1)步骤①是使植物细胞形成________阶段，其关键技术是________。
(2)步骤②一般要用______。
(3)③为________过程之后，两者最终融合为一体成为一个新的杂种细胞。
(4)在形成再生植株的过程中，与组织培养相似的步骤是________。
(5)培养的杂种植株在形态上表现为________，其根本原因是_________________________________。
(6)亲本A细胞与亲本B细胞两两融合后的细胞有________种，具体为________。
解析 植物细胞首先要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，然后用聚乙二醇诱导剂诱导融合，形成杂种细胞。A细胞和B细胞融合后形成AA、BB和AB三种融合细胞。
答案 (1)原生质体 使用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁
(2)聚乙二醇(PEG)等诱导剂诱导融合 (3)原生质体融合 (4)⑤ (5)杂种特性 具有双亲的全部遗传物质 (6)3 AA、BB、AB
8．通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据图甲、表乙回答问题。
愈伤组织
胚状体
植物体
图甲 植物组织培养过程
表乙：植物的花芽分别在含有不同比例的生长素和细胞分裂素的培养基中的生长状况
(1)离体的植物器官、组织或细胞能够被培养成新的植物体的原因是________________________。
(2)用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构，若包裹上人造种皮，制成人工种子，可能解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。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图甲中[ ]________和[ ]________过程，在此过程中被培养的细胞始终受________的调节([ ]内填序号)。
(3)应用植物组织培养技术培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株，其原因是____________________。
(4)从表乙的实验结果可看出：生长素和细胞分裂素是实验中的两种重要物质。其中，新芽形成必需的条件是______________；而在培养形成完整新个体过程中，对它们的调控关键是________________________________。
解析 (1)植物组织培养的原理是细胞的全能性。(2)①是脱分化，得到愈伤组织，②是再分化，得到胚状体。(3)植物的根尖或茎尖分裂快，病毒尚未来得及侵染。培养茎尖或根尖组织可获得无病毒植株。(4)由表乙D组看出，细胞分裂素的浓度大于生长素的浓度，脱分化出嫩芽；在不同培养期，细胞分裂素与生长素的浓度和比例不同，分化的器官就不同，在组织培养过程中，其浓度和比例非常关键。
答案 (1)植物细胞的全能性
(2)① 脱分化 ② 再分化 植物激素
(3)植物的茎尖或根尖很少被病毒感染，甚至无病毒
(4)细胞分裂素的浓度大于生长素的浓度 适当调控好不同培养期的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度和它们的比例
9．下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。
(1)X、Y、Z细胞的名称分别是______、______、______。
(2)①过程类似于植物组织培养技术中的________过程。与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较________。②过程的实质是________。
(3)③过程中需用到的生物诱导剂是________。
(4)④处需要筛选，其目的是________。
(5)若用含放射性32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞，能测到放射性32P的细胞器是________、________。
解析 (1)由于单抗是由杂交瘤细胞产生的，根据示意图可知，Z是杂交瘤细胞，X细胞是由诱导干细胞形成的，因此为骨髓瘤细胞，Y细胞是由病毒刺激产生的效应B细胞。(2)①过程是将高度分化的纤维母细胞诱导形成诱导干细胞，类似于植物组织培养技术中的脱分化过程，与纤维母细胞相比，诱导干细胞的全能性较高。②过程的实质是基因的选择性表达。(3)③过程中的诱导方法有物理法、化学法和生物法，需用到的生物诱导剂是灭活的病毒。
答案 (1)骨髓瘤细胞 抗原刺激过的(效应)B细胞 杂交瘤细胞 (2)脱分化 高 基因的选择性表达 (3)灭活的病毒 (4)筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 (5)核糖体 线粒体
B级 智能提升
10．(2012·浙江余杭一次诊断，43)某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。
请回答下列有关动物细胞培养的问题。
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。
(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是____________________________________。细胞培养应在含5%的CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__________________。
(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长________。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需用________处理。
(4)为了防止基因培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。
(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关，要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞分为A、B两组，A组细胞培养液中加入________，B组细胞培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的________或________合成水平的差异，确定Y的药效。
解析 (1)甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞，细胞周期短。在相同条件下，培养相同的时间，甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养液中必须加入动物血清，血清中含有血清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等合成培养基中缺乏的物质。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养中进行，CO2的作用是调节培养液pH。(3)甲为肿瘤细胞，能无限增殖，传代的次数要比乙细胞多，乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长，当铺满瓶壁时，生长停止。为得到更多的肝细胞，需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁，进行传代培养。(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭细菌，抗生素对动物细胞没有影响。(5)设计一组加入抗癌药物的实验组，一组不加药物的对照组，通过检测药物影响X基因的表达过程，即转录形成mRNA、翻译形成蛋白质的量来检验药效。
答案 (1)多 (2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液pH (3)停止 多 胰蛋白酶 (4)抗生素 (5)Y mRNA 蛋白质
11．(新题快递)我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗，其有效成分是一种叫做乙肝表面抗原的蛋白质(S蛋白，对应的基因为S基因)，请回答下列问题。
(1)在这项技术中，S基因属于__________。
(2)用________处理S基因和运载体，并用________使之结合，这里的DNA片段两两结合的产物有________种，除了S基因，构建好的表达载体还应具有________________等结构。
(3)将表达载体导入到哺乳动物细胞，筛选得到工程细胞。使用合成培养基培养工程细胞时，通常需要加入 ________等天然成分。工程细胞在生长过程中有________现象，需要定期使用________酶处理，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品。
(4)由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”，从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品。在这种技术中，构建表达载体时需要将S基因与________等调控组件重组在一起，并将表达载体通过________的方式，导入到哺乳动物的________(填细胞名称)。
(5)人的肠道具有独立的黏膜免疫系统，这使得口服疫苗成为可能，但有效的口服疫苗必须要在到达肠道的过程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否则就会失效。如果要生产口服的乙肝疫苗，理想的受体是植物细胞，理由是________________________。可食的转基因的植物疫苗的优点有(至少答出两点)：__________。
解析 (1)S基因为目的基因。(2)用同一种限制酶切割S基因和运载体会使其产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时会出现目的基因—运载体、目的基因—目的基因、运载体—运载体3种两两连接产物；基因表达载体应含有目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构。(3)动物细胞培养液中需加入动物血清，动物细胞培养时，会出现贴壁生长和接触抑制现象，需要用胰蛋白酶定期处理。(4)为保证目的基因表达，需将目的基因和启动子、终止子调控组件重组在一起，常用显微注射法把基因表达载体注射到动物受精卵中。(5)因植物细胞有细胞壁，可以使疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解；可食的转基因植物疫苗具备可以直接口服、使用简便、便于推广；运输方便、贮存简单等优点。
答案 (1)目的基因 (2)同一种限制酶 DNA连接酶 3 启动子、终止子、标记基因 (3)动物血清 贴壁生长和接触抑制 胰蛋白 (4)乳腺蛋白基因的启动子 显微注射 受精卵 (5)植物细胞有细胞壁，可以使细胞中的疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解 生产简单、成本低廉，容易大量生产制造；直接口服、使用简便，便于推广；运输方便，贮存简单(其他合理答案亦可)
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a3fcae8c91c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad79b.html
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