高中生物 专题2 细胞工程 23 动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术课后课时精练 新人教版选修3.docx
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高中生物专题2细胞工程23动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术课后课时精练新人教版选修3
专题2细胞工程2.3动物细胞工程——动物细胞培养和核移植技术
一、选择题
1．关于培养分散的动物细胞与培养动物组织块的说法，哪个是错误的（ ）
A．用胰蛋白酶处理的目的是使组织分散为单个细胞，增加细胞与培养液的接触面积
B．分散成单个细胞，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出
C．分散成单个细胞，会使在细胞水平操作的其他技术难以实现
D．用大块组织培养时，内部细胞的营养供应和代谢废物的排出都较困难
解析：
分散成单个细胞培养，会使在细胞水平操作的其他技术得以实现，如进行细胞融合、细胞核移植等。
答案：
C
2．2013·大纲全国卷]关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是（ ）
A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒
解析：
动物细胞培养培养基为液体培养基，需加入血清、血浆等。
植物组织培养所用培养基为固体培养基，不需要加入血清、血浆等，但需加入植物激素，A项正确；胰蛋白酶能使动物细胞间的蛋白质水解，使动物组织分散成单个细胞，植物组织培养不需要胰蛋白酶，B项错误；高度分化的植物细胞有全能性，烟草叶片离体培养能产生新个体，杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点，体外培养能无限增殖，C项正确；通过培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。
植物分生区附近（如茎尖）无病毒，可用茎尖进行组织培养获得无病毒植株，D项正确。
答案：
B
3．某小鼠的癌细胞具有氯霉素抗性，通过细胞核移植技术，将无氯霉素抗性的小鼠体细胞核取出，注入去核的小鼠癌细胞中，然后将这一重组细胞培养在含有氯霉素的培养基中，结果发现，该重组细胞不能分裂生长。
这一实验可以说明（ ）
A.该重组细胞具有氯霉素抗性
B.氯霉素抗性属于细胞核遗传
C.该重组细胞可称为细胞株
D.核移植过程中核基因发生了突变
解析：
该小鼠的癌细胞具有氯霉素抗性，癌细胞能无限增殖。
将重组细胞放在含有氯霉素的培养基中培养，重组细胞不能分裂生长，这说明重组细胞无氯霉素抗性，氯霉素抗性基因在癌细胞的细胞核内，也就是氯霉素抗性属于细胞核遗传。
答案：
B
4．下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是（ ）
A．动物细胞培养的目的就是为了获得细胞分泌蛋白
B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开
C．动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象
D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体
解析：
动物细胞培养的目的有多个方面，如生产生物制品，检测有毒物质，用于生理、病理、药理等方面的科学研究等；它不同于植物组织培养，无法获得完整动物个体；在培养之前对材料要用胰蛋白酶处理使细胞分散开；在培养过程中动物细胞会出现接触抑制现象。
答案：
B
5．下列不属于动物细胞工程应用的是（ ）
A．大规模生产干扰素，用于抵抗病毒引起的感染
B．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞
C．大规模生产食品添加剂、香料等
D．利用胚胎移植技术，加快优良种畜的繁殖
解析：
动物细胞培养的应用是多方面的，许多重要蛋白质生物制品如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等，都可借助于动物细胞的大规模培养来生产；为大面积烧伤的病人进行自身皮肤移植；还可检测有毒物质的毒性；而大规模生产食品添加剂、香料则应通过植物组织培养来实现。
答案：
C
6．下列关于动物细胞培养的叙述中，错误的是（ ）
A．动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术
B．用于培养的细胞最好是取自健康动物体内的组织细胞
C．将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，使其分散成单个细胞，再稀释制成细胞悬液培养
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，所培育的细胞全部衰老死亡
解析：
动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等，其中动物细胞培养是基础技术。
用于培养的细胞应是取自健康动物的分裂能力较强的组织细胞。
所取的组织要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，以分解细胞间质，使其分散成单个细胞。
传代培养的细胞一般传至10～50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。
当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生了突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展。
答案：
D
7．动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。
如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。
下列从该图提供的信息获得的结论中不正确的是（ ）
A．正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B．有无血清对正常细胞与癌细胞培养的影响不同
C．培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D．培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
解析：
动物细胞培养时通常要在培养基中加入血清、血浆等物质；从图示中可看出癌细胞与正常细胞的增殖速率不同；有血清时正常细胞增殖快，而有无血清对癌细胞的培养影响不大。
答案：
A
8．关于细胞克隆的说法错误的是（ ）
A．细胞克隆的遗传性状均一，表现的性状相似
B．细胞克隆的最基本要求是保证克隆后的后裔细胞均来源于单个细胞
C．细胞克隆过程中需要O2，不需CO2
D．细胞克隆的最主要用途之一就是从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系
解析：
细胞克隆是把一个单细胞单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体，由于细胞进行有丝分裂，后裔细胞的遗传性状均一，表现的性状相似；细胞克隆的主要用途就是分离出突变细胞系。
但在细胞克隆过程中不仅需要O2，还要使用CO2以调节培养液的pH。
答案：
C
9．一般来说，动物细胞体外培养需要满足的条件包括（ ）
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血清
④温度与动物体温相近 ⑤需要O2，不需要CO2 ⑥需要CO2
A．①②③④⑤⑥B．①②③④
C．①③④⑤⑥D．①②③④⑥
解析：
动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，培养液中需添加一定量的抗生素，合成培养基中需加血清、血浆等一些天然成分，温度与动物的体温相近，pH多数为7.2～7.4。
O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。
答案：
D
10．2014·宣武高二检测]下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是（ ）
A．动物细胞培养需要无菌、营养、适宜的温度和pH等条件
B．用胰蛋白酶作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞
C．放入CO2培养箱中培养动物细胞的主要目的是为了满足细胞对CO2的需求
D．细胞株一般具有恒定的染色体组型、生化特性等
解析：
解答本题的关键是知道动物细胞培养的条件、过程，能准确识别细胞株与细胞系的异同，CO2培养箱中CO2的作用是维持培养液pH的相对稳定。
答案：
C
11．2013·浙江高考]实验小鼠皮肤细胞培养（非克隆培养）的基本过程如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒
B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化
C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型
D．丁过程得到的细胞具有异质性
解析：
甲过程要对实验小鼠进行消毒，排除杂菌等对细胞培养过程的影响，A项正确；乙过程对皮肤组织用胰蛋白酶处理从而得到分散的单个细胞，制成细胞悬液，B项正确；丙过程中得到的细胞与正常细胞的染色体组成相同，而进行传代培养即丁过程时，大多数细胞的细胞核型可能会发生变化，具有异质性，C项错误，D项正确。
答案：
C
12．乙马的卵母细胞核被甲马的体细胞核置换后，这个卵母细胞经过多次分裂，再植入丙马的子宫内发育，结果产下一只马羔。
下列叙述正确的是（ ）
A．直接在体外对甲马的体细胞进行诱导也能培养出胚胎来
B．马羔的性状完全与甲马相同
C．此项技术可用于保护濒危物种
D．该过程可以很好地证明动物细胞的全能性
解析：
高度分化的动物细胞全能性受到限制，体外培养不能形成胚胎；马羔的性状同甲马基本相同，但不会完全相同；动物克隆的成功，可以很好地证明动物细胞的细胞核具有全能性。
答案：
C
13．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。
如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是（ ）
A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化，培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C．取出野驴的体细胞的细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体
D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
解析：
用体细胞进行动物克隆，目前只能通过核移植技术实现，该技术需要将体细胞的细胞核转移到去核的卵母细胞中，形成重组细胞，再经过动物细胞培养和胚胎移植，最终培育成新个体。
答案：
C
14．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．受体为去核卵细胞的细胞质
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一定完全相同。
答案：
D
15．2014·江苏省盐城中学高三一模]下列有关体细胞核移植技术的说法不正确的是（ ）
A．体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，成功率非常高
B．克隆技术的各个环节有待于进一步改进
C．大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题
D．克隆动物食品的安全性问题仍然存有争议
解析：
该题考查了体细胞核移植存在的问题。
体细胞核移植主要存在三个方面的问题：
成功率低、克隆动物存在健康问题、克隆动物食品安全问题。
答案：
A
16．右图为某哺乳动物的生殖过程图，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细胞的母羊完全不同
C．产生动物个体2的生殖方式为有性生殖
D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞
解析：
通过克隆技术培育的动物称为克隆动物，提供细胞核的是高度分化的体细胞，A项正确；B项考虑细胞质基因，应该是“有相同之处”；动物的克隆实际上是无性生殖过程，C项错误；e细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，并没有完全完成减数分裂，D项错误。
答案：
A
二、非选择题
17．科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆（如图所示），请结合图示回答下列相关问题：
（1）在进行细胞培养之前，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利用________酶处理。
（2）用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是__________________________。
（3）在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________，此外，细胞增殖还表现出________和接触抑制等特点。
（4）将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%的复制，原因最可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：
（1）实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离开来。
（2）传代10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强，遗传物质没有发生改变，适于作核移植的供体细胞。
（3）在进行原代培养时，细胞以有丝分裂的方式进行增殖，同时表现出贴壁生长和接触抑制的现象。
（4）去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。
（5）生物的性状是细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果，同时，生物的性状还受环境的影响，因此，克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。
答案：
（1）胰蛋白
（2）该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变
（3）有丝分裂 贴壁生长
（4）使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞
（5）①生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；②生物的性状还受环境因素的影响
18．下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③、④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）过程④通常用②作为受体细胞的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是________，该种基因治疗所属类型为________。
解析：
本题主要考查动物体细胞核移植的相关知识。
（1）①是从供体（患者）体细胞分离出的细胞核。
（2）③表示核移植技术，④表示转基因技术。
（3）核移植的受体细胞一般是卵母细胞，原因是它体积大、易操作，含有供胚胎发育的营养物质，还含有促使细胞核全能性表达的物质。
（4）早期胚胎中的细胞分化程度低，全能性高，可诱导分化成各种组织、器官。
（5）图示培育出的细胞（胰岛B细胞）核遗传物质来自患者本人，所以移植后不发生免疫排斥反应；图中所示基因治疗应用了体外转基因技术，故所属类型为体外基因治疗。
答案：
（1）细胞核
（2）核移植技术 转基因技术（或基因工程、DNA重组技术、基因拼接技术）
（3）含有促使细胞核全能性表达的物质
（4）这些细胞分化程度极低，具有全能性，可以定向地诱导分化为各类细胞
（5）没有免疫排斥反应 体外基因治疗
19．下图为绵羊“多利”的克隆过程。
（1）写出图中①、②所指的细胞工程名称：
______________________、______________________。
（2）实施细胞工程①时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是______________________。
（3）“多利”面部的毛色是________________，请根据遗传学原理说明判断根据：
______________________________________________________________________________________________________。
（4）继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞的细胞核也具有____________________________________________________________。
解析：
（1）由图示可知，①为细胞核移植过程，②为胚胎移植过程。
（2）卵细胞体积大、易操作，并且还含有能诱发细胞核全能性表达的物质及丰富的营养物质，比较适于作核移植的受体细胞。
（3）由于控制毛色的基因位于细胞核中，因此“多利”的面部毛色应与核供体相同，即白色。
（4）克隆羊的成功表明动物细胞的全能性虽然受到限制，但细胞核仍保留全能性。
答案：
（1）细胞核移植 胚胎移植
（2）动物卵细胞体积大、易操作；卵细胞含营养物质多；含有能诱发细胞核全能性表达的物质
（3）白色 由于控制毛色的基因位于细胞核中，因此“多利”的面部毛色应与核供体相同
（4）全能性
20．某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。
请回答下列问题：
（1）培养之前，肿瘤组织必须先用____________等处理成单个细胞。
（2）若开始培养时取一滴培养液观察有100个肿瘤细胞，经24h培养后，取一滴稀释100倍后再取一滴（设三次的“一滴”等量）观察，发现有64个肿瘤细胞，此肿瘤的细胞周期约为____________h。
（3）与正常细胞相比，在显微镜下可见明显增多的细胞器是____________（两项）。
（4）某科研单位研制出一种新型药物X，据说对此类肿瘤有较好的疗效，请你设计一个方案加以验证。
写出你所设计的实验步骤：
a．________________________________________________________________________；
b．________________________________________________________________________；
c．________________________________________________________________________。
解析：
本题考查动物细胞培养的过程和应用。
动物细胞培养过程中常用胰蛋白酶处理组织，使组织分散成单个细胞，便于细胞的增殖。
通过动物细胞培养，从得到细胞的生长情况来判断某种药物的作用。
假定24h内分裂的次数是n，则由
＝64，得出n＝6，所以周期为4小时。
分裂时合成蛋白质并消耗能量，增多的细胞器是核糖体和线粒体。
答案：
（1）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）
（2）4
（3）线粒体、核糖体（其他正确也可）
（4）a.将相同的培养液分为相等的两份，一份加入药物X，另一份不加
b．将等数量的肿瘤细胞置于两份培养液中
c．放在相同条件下培养，观察肿瘤细胞生长情况
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