生物（人教版选修3）练习2.2.1动物细胞培养和核移植技术

专题二2.21．下列有关生物工程的说法正确的是()A．克隆技术发展的过程是：微生物的克隆→个体水平的克隆→遗传工程克隆B．动物细胞培养时，如果缺少氨基酸供应，细胞一般会停留在细胞周期的分裂期C．提高细胞克隆成功率，需在培养基中加入血清，使用CO2培养箱调节细胞pHD．利用人工诱变手段可获得生产人工干扰素的工程菌解析：克隆技术发展的过程是微生物的克隆→遗传工程克隆→个体水平的克隆；动物细胞培养时，如果缺少氨基酸供应，细胞一般会停留在细胞周期的分裂间期，因为间期是合成蛋白质的，需要氨基酸；动物细胞克隆时加入血清可为细胞提供各种营养物质、激素及促生长因子，CO2的主要作用是维持培养液的pH；诱变育种方法的缺点是有利变异少，诱变的方向和性质不能控制，所以不能通过诱变获得生产人工干扰素的工程菌。答案：C2．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。下列说法正确的是()A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B．细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞的呼吸C．甲、乙细胞在持续的原代培养过程中，乙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：制备细胞悬液时不可用胃蛋白酶，在pH为7.2~8.4的动物培养液中会失活，CO2的作用在于调节pH；病毒不能在普通培养基中培养，须使用活体培养基。答案：C3．某研究性学习小组同学在研究细胞工程时，列表比较了植物细胞工程和动物细胞培养的有关内容，其中错误的是()选项比较项目植物细胞工程动物细胞培养A处理方法酶解法去除细胞壁用胰蛋白酶处理后制成细胞悬液B原理细胞增殖细胞的全能性C应用快速繁殖技术生产干扰素等D培养基性质固体培养基液体培养基解析：本题考查了植物细胞工程和动物细胞培养有关方面的比较。A项，去除细胞壁时用的是纤维素酶和果胶酶，而在动物细胞培养中采用胰蛋白酶处理组织分散成单个细胞。B项，植物细胞工程的原理是植物细胞的全能性和细胞增殖，动物细胞培养的原理是细胞增殖，没有体现出全能性，所以B项错误。C项，植物细胞工程可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，利用动物细胞培养可以大规模生产病毒疫苗、干扰素等。D项，两者的培养基性质和成分是不同的。答案：B4．如图为某哺乳动物生殖过程图，正确的叙述是()A．个体2为克隆动物，c为高度分化的体细胞B．个体2的遗传性状与提供b细胞的动物完全不同C．产生动物个体2的生殖过程与个体1相同D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞解析：产生动物个体1的过程中有精卵细胞的结合过程，动物个体2产生的过程无精卵细胞的结合过程；细胞c为高度分化的体细胞，含有全套的遗传物质，而个体2的部分遗传物质(细胞质)来自于b细胞；作为细胞核移植受体的细胞一般为MⅡ期的卵母细胞，没有完成减数分裂。答案：A5．不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗？科学家进行了如图所示的克隆研究。Ⅰ～Ⅶ代表有关过程，a～h代表有关结构或个体。(1)a细胞的名称是________。过程Ⅴ取出的细胞f是__________，该细胞经过Ⅶ过程分化成何种h细胞取决于培养基中加入的_____________________________________________________________________________________________________________。(2)对b的操作方法通常是________。若g是能产生人生长激素的羊，则培育g时，应将人生长激素基因导入________，为了尽快获得大量的生长激素，但让g进行有性生殖会丢失目的基因，你将通过______________技术来实现。(3)从d中取出细胞进行培养时，一般不超过________代，原因是________________________________________________________________________。此培养过程中与植物细胞培养过程中所用的培养基有何不同？___________________________________________________________________________________________。(4)如果图中的细胞均是人体细胞，则获得的h细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植，其优点是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(5)上述过程中用到的生物技术有________________________________(列举两项)。解析：(1)图中a细胞是去核卵母细胞。过程Ⅴ取出的细胞f是胚胎干细胞(内细胞团)，胚胎干细胞具有分化的全能性，但经过Ⅶ过程分化成何种h细胞取决于培养基中加入的不同的促进分化的因子。(2)将供体细胞核注入去核的卵细胞，通常进行显微注射。若g是能产生人生长激素的羊，则培育g时，应将人生长激素基因导入移植的供体细胞中。为了克服有性生殖会丢失目的基因的缺点，可通过核移植技术来实现，即将g羊的体细胞核或胚胎细胞核移入去核的卵母细胞，经过图示过程，再形成转入人生长激素基因的克隆羊。(3)动物细胞进行培养时，如果不是为了获取不死细胞，一般不超过10代，原因是10代以内的细胞，其细胞核型不会发生变化。动物细胞培养与植物细胞(组织)培养所用培养基不同。动物细胞培养的培养基为液体培养基，通常要加入动物血清，植物细胞(组织)培养所用培养基为固体培养基，不需加血清，但需加入植物激素。(4)如果图中的细胞均是人体细胞，则获得的h细胞或器官可用于病人组织器官的移植，由于是自身细胞克隆培养形成的器官，所以不会发生免疫排斥反应。(5)上述过程中用到的生物技术有动物细胞培养、核移植等。答案：(1)(去核)卵母细胞胚胎干细胞不同的促进分化的因子(2)显微注射法移植的供体细胞(核)克隆(或核移植)(3)1010代以内的细胞，其细胞核型不会发生变化此培养过程所用培养基一般是液体培养基，并加入动物血清(4)不会发生免疫排斥反应(5)动物细胞培养、核移植等(时间：30分钟满分：50分)知识点及角度难易度及题号基础中档稍难动物细胞培养技术1、3、6、74动物体细胞核移植技术及相关应用2、8、9510一、选择题(每小题4分，共32分)1．关于动物细胞培养的叙述错误的是()A．用于培养的细胞最好取自健康动物体内的组织细胞B．将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理并分散成单个细胞，再稀释制成细胞悬液培养C．在培养瓶中要定期用胰蛋白酶进行处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖D．传代培养的细胞在传至10～50代左右时，增殖会逐渐减慢，以至于完全停止，所培养的细胞全部衰老死亡解析：为保证动物细胞培养过程中细胞的增殖，应先用胰蛋白酶使细胞分散开，解除细胞的接触抑制，并分瓶培养；细胞一般能传至10～50代，有的甚至能继续分裂增殖。部分细胞的遗传物质发生改变，并且带有癌变的特点，能在培养条件下无限制地传代下去。答案：D2．下列关于体细胞克隆的叙述中，错误的是()A．供体为体细胞的细胞核B．受体为去核的卵母细胞C．细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤D．克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致解析：动物体细胞克隆是核移植技术的产物，克隆出的后代绝大部分DNA来自供体细胞核，少数DNA来自受体的线粒体，克隆后代的表现型还要受环境的影响，因此克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型并不完全相同。答案：D3．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件()①无毒的环境②无菌的环境③合成培养基需加血浆④温度与动物体温相近⑤需要O2，不需要CO2⑥CO2能调节培养液的pHA．①②③④⑤⑥ B．①②③④C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥解析：动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒。培养液中添加一定量的抗生素，培养基中加血清、血浆等一些天然成分。温度、pH要适宜，O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。答案：D4．一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再置于第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途，但不能()A．选择繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优良个体C．用于保存物种 D．改变动物的基因型解析：克隆技术的优势在于能够完全保留亲本的优良性状、实现有针对性的繁育和保存物种。基因型的改变只能通过基因突变、基因重组、染色体变异来实现。克隆本身不一定导致基因突变，更不会发生基因重组与染色体变异，因此，克隆不能改变动物的基因型。答案：D5．不能作为组织培养、细胞培养或克隆的生物材料的是()A．花粉 B．幼叶C．卵细胞 D．人血中的成熟红细胞解析：植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，克隆技术体现了动物细胞核的全能性，因此组织培养、细胞培养或克隆的生物材料中必须含有细胞核，而人血中的成熟红细胞无细胞核。答案：D6．用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是()A．都需用CO2培养箱 B．都需用液体培养基C．都要在无菌条件下进行 D．都可体现细胞的全能性解析：用动、植物成体的体细胞进行离体培养都必须在无菌条件下进行。用植物成体的体细胞进行离体培养获得新个体体现的是细胞的全能性，而动物体细胞离体培养主要是获得细胞或其代谢产物。答案：C7．下列动物细胞培养过程中属于原代培养的是()A．用胰蛋白酶使组织分散成单个细胞的过程B．从机体取得细胞后立即进行培养的过程C．出现接触抑制现象后取下的细胞的培养过程D．哺乳动物细胞在培养基中的悬浮生长过程解析：原代培养是最初的细胞培养，即还没有分瓶培养前的细胞培养。答案：B8．进行生物工程设计时，下表各组所选择的常用实验材料与实验目的配置错误的是()组别实验目的实验材料材料特点A获得克隆动物卵(母)细胞细胞大，细胞质能有效调控核发育B植物的诱变育种愈伤组织细胞分裂能力强，突变率高C获得表达生长激素的转基因动物乳腺细胞分泌乳汁产生生长激素D烧伤患者移植皮肤自体干细胞分裂能力强，且不会引起免疫排斥解析：获得表达目的基因的转基因动物需将外源基因转入到受精卵中，再经胚胎早期培养及胚胎移植，方可达到目的。答案：C二、非选择题(每小题9分，共18分)9.美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛，年产奶量达30.8t，我国奶牛产量年平均水平仅为3～4t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞，采用核移植技术获得高产奶牛(如图)。(1)目前完成①的方法有________、梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理等。(2)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是___________________________________________________________________________________________________。(3)④过程所利用的技术是__________，其原理是__________________。(4)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与______________一样的全套基因，这种繁殖方式属于________。(5)若研究发现该高产奶牛线粒体发达，故它的产奶量高，则小牛d成年后具有这一优良性状吗？________。你的依据是____________________________________。解析：(1)去核的方法有显微操作去核法、梯度离心、紫外光短时间照射及化学物质处理等方法。(2)在核移植中常用去核卵母细胞作为受体细胞，是因为卵母细胞内含有丰富的营养物质，体积比较大，容易操作。(3)④过程属于动物细胞培养，其原理是细胞增殖。(4)该实验的成功证明了动物细胞核具有全能性，因为细胞核中含有和受精卵一样的全套基因。(5)线粒体位于细胞质中，主要来源于受体细胞，因此小牛没有产奶量高的优良性状。答案：(1)显微操作去核法(2)卵母细胞体积大，易操作，营养物质丰富，且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质(3)动物细胞培养细胞增殖(4)受精卵无性繁殖(5)不会线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代，而小牛d的细胞质主要来自于牛a10．如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题。(1)图中①所示的结构名称是________________________________。(2)图中③④所示的生物技术名称分别是____________、____________。(3)过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它__________________。(4)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是____________，该种