- 细胞工程
- 共5750题
如图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的“万能细胞”植入小鼠身体上，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞．请据图回答下列问题：
（1）胚胎干细胞又称ES细胞，是从______中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的______细胞就是ES细胞．
（2）图中逆转录病毒的作用是______，过程③利用了逆转录病毒的______特性．
（3）“万能细胞”经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点______．
正确答案
解析
解：（1）胚胎干细胞又称ES细胞，是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，如囊胚期的内细胞团细胞．
（2）图中逆转录病毒的作用是作为（基因工程的）载体，过程③是将目的基因导入受体细胞，该过程利用逆转录病毒的感染（宿主细胞）的特性．
（3）“万能细胞”经体外诱导分化培育的特殊细胞或器官移回病人体内，属于自体移植，这与异体器官移植相比，最大的优点是不会产生免疫排斥反应．
故答案为：
（1）早期胚胎 内细胞团
（2）作为基因工程的载体 感染（宿主细胞）
（3）不会产生免疫排斥反应
胚胎干细胞来源于（ ）
正确答案
解析
解：胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）．
故选：C．
如图为小白鼠的胚胎干细胞分化示意图．请回答：
（1）图中分化程度最低的是______．在体外培养条件下，培养液中加入______因子，可诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化．
科学家将小鼠已分化体细胞的细胞核移入卵母细胞质中，培育出“克隆鼠”，这里用卵母细胞的原因是：______．
直到今天也不能用类似______（某种植物细胞工程的技术手段）的方法直接获得完整的动物个体．因此，培育“克隆鼠”过程，实际是通过______（某种动物细胞工程的技术手段）来实现的．
（2）在培育转基因鼠的过程中，人们将关键基因通过逆转录病毒转入小白鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞．在该技术中，逆转录病毒是关键基因进入成纤维细胞的______，它能够携带外源基因进入受体细胞．
（3）在制取单克隆抗体过程中，用______细胞与骨髓细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌______的杂交瘤细胞．
正确答案
解析
解：（1）图中分化程度最低的是胚胎干细胞；在体外培养条件下，培养液中加入分化诱导因子，可诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化．
“克隆鼠”的培育过程中采用去核的卵母细胞，原因是卵母细胞可以给它提供表达全能性的环境．
植物组织培养能形成完整植株，但离体的动物细胞不能直接获得完整的动物个体．培育“克隆鼠”过程通过核移植来实现．
（2）在培育转基因鼠的过程中，将关键基因通过逆转录病毒转入小白鼠的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞．逆转录病毒使得关键基因进入成纤维细胞的载体，它能够携带外源基因进入受体细胞．
（3）在制取单克隆抗体过程中，用效应B细胞细胞与骨髓细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌特异性抗体，又能无限繁殖的杂交瘤细胞．
故答案为：
（1）胚胎干细胞 分化诱导 卵母细胞可以给它提供表达全能性的环境 植物组织培养 核移植
（2）载体
（3）效应B细胞 特异性抗体
美英两国的两位科学家因为在胚胎干细胞研究方面的“基因靶向”技术获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖．通过“基因靶向”技术可以对小鼠染色体组进行特异性的遗传修饰，包括简单的“基因敲除”、点突变的引入、染色体组大片段的删除和重排以及外源基因的定位整合等．如图是“基因靶向”技术的主要步骤，请据图回答下列问题：
（1）ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为______，在功能上具有______．
（2）在胚胎移植过程中，供、受体动物选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是______，以保证移植的胚胎能够继续正常发育．
（3）复合型免疫缺陷症是一种遗传病，实施基因治疗的一般方法是取患者的______作为受体细胞，将正常的外源基因插入受体细胞后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，但如果外源基因随机插入会因位置效应引起紊乱，而“基因靶向”技术很好地解决了这一问题．
（4）要检测上述小鼠染色体的DNA上是否插入了靶基因可采用______，DNA分子探针要用______标记．
（5）上述步骤所涉及的动物细胞培养过程中，进行传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，如果改用胃蛋白酶行吗？为什么？______
（6）与动物细胞培养不同，植物组织培养最终能形成完整的植株，可应用于快速繁殖．广东省是我国甘蔗主产区之一，请简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程：______．
正确答案
解析
解：（1）ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上：表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性．
（2）在胚胎移植过程中，供、受体动物选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育．
（3）复合型免疫缺陷症是一种遗传病，实施基因治疗的一般方法是取患者的淋巴细胞（脐带血细胞）作为受体细胞，将正常的外源基因插入受体细胞后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，但如果外源基因随机插入会因位置效应引起紊乱，“基因靶向”技术可以对染色体组进行特异性的遗传修饰．
（4）要检测上述小鼠染色体的DNA上是否插入了靶基因可采用DNA分子杂交技术，DNA分子探针要用放射性同位素（或荧光分子等）标记．
（5）动物细胞培养过程中用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质．胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性，而小鼠ES细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，所以用胃蛋白酶不行．
（6）植物组织培养可应用于快速繁殖．则甘蔗大规模快速繁殖技术的过程：选取甘蔗外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）；可采用茎尖（分生组织）组织培养的方法获得脱毒香蕉苗．
故答案为：
（1）体积小，细胞核大，核仁明显 发育的全能性
（2）使供、受体的生理状态相同
（3）淋巴细胞（脐带血细胞）
（4）DNA分子杂交技术 放射性同位素（或荧光分子等）
（5）不行，胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性，而小鼠ES细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，所以用胃蛋白酶不行．
（6）选取甘蔗外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）
正常情况下体内的造血干细胞只能分化产生各种血细胞，在体外某些因素的诱导下，却可以分化为神经细胞和肝细胞．其根本原因是（ ）
正确答案
解析
解：本题的关键词是“根本原因”，一般从遗传物质角度分析．根据分化的实质是基因的选择性表达，即生物体的每一个细胞都来自同一受精卵的有丝分裂，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，但在生物体内的细胞没有表现出全能性，原因是基因的选择性表达，所以造血干细胞具有与受精卵相同的全套遗传基因，在体外某些因素的诱导下，可以分化为神经细胞和肝细胞，也是同理．
故选：D．
有关哺乳动物胚胎干细胞的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺，A正确；
B、在功能上，胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞，B错误；
C、胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺，C正确；
D、胚胎干细胞具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞，D正确．
故选：B．
下列关于细胞的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、自体干细胞移植时，由于自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原，因此不会发生免疫排斥反应，A正确；
B、组织的细胞更新一方面通过细胞凋亡清除细胞，另一方面通过干细胞增殖分化进行补充，B正确；
C、造血干细胞能够分化出各种血细胞，可以用来治疗白血病，C正确；
D、干细胞在体外培养时能够增殖和诱导分化，分化过程中遗传物质未发生改变，实质是基因的选择性表达，D错误．
故选：D．
下列有关干细胞的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、自体干细胞移植时，由于自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原，因此不会发生免疫排斥反应，A正确；
B、干细胞在体外培养时能够增殖和诱导分化，分化过程中遗传物质未发生改变，实质是基因的选择性表达，B错误；
C、组织的细胞更新一方面通过细胞凋亡清除细胞，另一方面通过干细胞增殖分化进行补充，C正确；
D、造血干细胞能够分化出各种血细胞，可以用来治疗白血病，D错误．
故选：B．
目前，科学家可以应用生物技术进行一些疾病的治疗，如器官移植、单抗诊断、基因治疗等．请回答下列问题：
（1）胚胎干细胞来源于囊胚期的______或胎儿的原始性腺，也可以通过______技术得到重组细胞后再进行相应处理获得．通过对患者的胚胎干细胞进行体外诱导分化，可培育出入造组织器官，进而解决免疫排斥问题．
（2）人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的某些抗原性物质可引起免疫排斥．目前，科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入小型猪基因组中的某种调节因子属于基因工程中的______，其作用是______．
（3）人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断．下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答：
①制各单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于______，它能使小鼠产生分泌相应抗体的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的______免疫．
②在细胞内DNA合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径．另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径．利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中在培养基中添加的______成分具有筛选杂交瘤细胞的作用．
③杂交瘤细胞的特点是______．
④此过程生产的单克隆抗体可以与______特异性结合，从而诊断早孕．
正确答案
内细胞团
核移植
目的基因
抑制抗原决定基因的表达（降低免疫排斥）
抗原
体液
氨基嘌呤
能无限增殖并分泌特异性抗体
人绒毛膜促性腺激素（或HCG）
解析
解：（1）胚胎干细胞来源于囊胚期的内细胞团或胎儿的原始性腺，也可以通过核移植技术得到重组细胞后再进行相应处理获得．通过对患者的胚胎干细胞进行体外诱导分化，可培育出入造组织器官，进而解决免疫排斥问题．
（2）科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入小型猪基因组中的某种调节因子属于基因工程中的目的基因，其作用是抑制抗原决定基因的表达（降低免疫排斥）．
（3）①制各单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于抗原，它能使小鼠产生分泌相应抗体的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的体液免疫．
②根据题意可知，在培养基中添加氨基嘌呤后，可以阻断DNA复制的主要途径，又因为骨髓瘤细胞的DNA合成没有辅助途径，因此在此培养基中选择生存下来的细胞只有融合后的杂交瘤细胞，因为只有杂交细胞才能进行辅助途径进行DNA复制并分裂增殖．
③杂交瘤细胞结合了效应细胞和骨髓瘤细胞的优点，即能无限增殖并分泌特异性抗体．
④此过程生产的单克隆抗体可以与人绒毛膜促性腺激素（或HCG）特异性结合，从而诊断早孕．
故答案为：
（1）内细胞团 核移植
（2）目的基因 抑制抗原决定基因的表达（降低免疫排斥）
（3）①抗原 体液
②氨基嘌呤
③能无限增殖并分泌特异性抗体
④人绒毛膜促性腺激素（或HCG）
美英两国的两位科学家因为在胚胎干细胞研究方面的“基因靶向”技术获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖．通过“基因靶向”技术可以对小鼠染色体组进行特异性的遗传修饰，包括简单的“基因敲除”、点突变的引入、染色体组大片段的删除和重排以及外源基因的定位整合等．如图是“基因靶向”技术的主要步骤，请据图回答下列问题：
（1）ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为______，在功能上，具有______．
（2）复合型免疫缺陷症是一种遗传病，实施基因治疗的一般方法是取患者的______作为受体细胞，将正常的外源基因插入受体细胞后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，但如果外源基因随机插入会因位置效应引起紊乱，而______很好地解决了这一问题．
（3）上述步骤所涉及的动物细胞培养过程中，进行传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是______．改用胃蛋白酶行吗？为什么？______
（4）与动物细胞培养不同，植物组织培养最终能形成完整的植株，可应用于快速繁殖．广东省是我国甘蔗主产区之一，请简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程：______．脱毒香蕉苗的获得，可采用______的方法．
正确答案
解析
解：（1）ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上：表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性．
（2）复合型免疫缺陷症是一种遗传病，实施基因治疗的一般方法是取患者的淋巴细胞（脐带血细胞）作为受体细胞，将正常的外源基因插入受体细胞后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，但如果外源基因随机插入会因位置效应引起紊乱，“基因靶向”技术可以对染色体组进行特异性的遗传修饰．
（3）动物细胞培养过程中用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质．不能改用胃蛋白酶行吗，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性，而小鼠ES细胞培养的适宜pH为7.2～7.4．
（4）植物组织培养可应用于快速繁殖．则甘蔗大规模快速繁殖技术的过程：选取甘蔗外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）；可采用茎尖（分生组织）组织培养的方法获得脱毒香蕉苗．
故答案为：
（1）体积小，细胞核大，核仁明显 发育的全能性
（2）淋巴细胞（脐带血细胞）“基因靶向”技术
（3）蛋白质 不行，胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性，而小鼠ES细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，所以用胃蛋白酶不行．
（4）选取甘蔗外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）．（画出流程图也给分．）
茎尖（分生组织）组织培养
日本和美国的研究小组分别在2007年11月宣布：他们借助具有逆转录酶的病毒为运载体，把4种基因注入人的皮肤细胞．经过培养，这些皮肤细胞“改造”成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的干细胞．此过程不需要发生（ ）
正确答案
解析
解：A、根据题干信息，将皮肤细胞“改造”后培养，原理是细胞增殖，方式是有丝分裂，故A正确；
B、皮肤细胞“改造”成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的干细胞，即由已经分化的细胞形成未分化的胚胎干细胞，类似于植物组织培养过程的脱分化，故B正确；
C、根据题干信息，借助具有逆转录酶的病毒为运载体，把4种基因注入人的皮肤细胞，利用基因工程的技术，原理是基因重组，故C正确；
D、细胞增殖的方式是有丝分裂，特点是染色体复制一次，细胞分裂一次，则染色体数目没有发生改变，故D错误．
故选：D．
有关胚胎干细胞的叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、胚胎干细胞在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞，故A正确；
B、在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向分化，这为揭示细胞分化机理提供了有效的手段，故B正确；
C、动物细胞培养过程中只增殖不分化，而ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态，故C错误；
D、可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、心衰竭、成骨不良，故D正确．
故选：D．
胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织．下列叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、各种组织干细胞分化形成不同组织细胞属于细胞分化，其实质是基因选择性表达，A正确；
B、肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程没有分化形成所有的成体组织细胞，没有发育成为完整的个体，所以没有表现细胞的全能性，B错误；
C、造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的，C正确；
D、胚胎干细胞能分裂增殖，所以有细胞周期；神经干细胞分化形成的神经细胞不能再增殖，所以没有细胞周期，D正确．
故选：B．
供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题．而治疗性克隆能最终解决这两个问题．下图是治疗性克隆的过程图解：
（1）请在上图中横线上填上适当的术语：①______；②______．
（2）图中③、④表示的生理过程是______．
正确答案
解析
解：（1）治疗性克隆采用了核移植、胚胎干细胞培养等相关技术，所以图中①是细胞核；②是内细胞团细胞，也是胚胎干细胞，具有发育的全能性．
（2）③④表示诱导胚胎干细胞分化形成相应的组织细胞．
故答案为：
（1）①细胞核 ②内细胞团细胞
（2）细胞的分化
关于现代生物技术应用的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，可以形成相应的组织、器官，用于器官移植，一般不会发生排斥反应，A正确；
B、噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上属于基因重组，没有按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状，所以不属于基因工程的应用，B错误；
C、由于茎尖细胞一般没有被病毒和病菌感染，所以利用草莓茎尖进行组织培养可培育脱毒草莓植株，C正确；
D、单克隆抗体制备过程中，要利用动物细胞培养技术培养杂交瘤细胞，要利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，D正确．
故选：B．
扫码查看完整答案与解析