2019-2020年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 2.2.1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物 專題二 細(xì)胞工程 2.2.1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3 目標(biāo)導(dǎo)航　1.結(jié)合圖2－16及相關(guān)內(nèi)容，歸納動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。2.結(jié)合圖2－21，歸納通過動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程及應(yīng)用前景。 一、動(dòng)物細(xì)胞工程(閱讀P44) 基礎(chǔ) 技術(shù)手段 應(yīng)用 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體細(xì)胞核移植、細(xì)胞融合 ①深入探索并改造生物的遺傳特性 ②大量培養(yǎng)細(xì)胞 ③單克隆抗體的制備等 二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(閱讀P44－46) 1．概念 從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。 2．過程 動(dòng)物組織塊或器官單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)―→傳代培養(yǎng) 3．相關(guān)概念 (1)細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞貼附在瓶壁上。 (2)接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞停止分裂增殖的現(xiàn)象。 (3)原代培養(yǎng)：指動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)。 (4)傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細(xì)胞，出現(xiàn)接觸抑制后，需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖的培養(yǎng)過程。 4．培養(yǎng)條件 (1)無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，并定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝產(chǎn)物，防止對(duì)細(xì)胞自身造成危害。 (2)營(yíng)養(yǎng) (3)溫度和pH (4)氣體環(huán)境 5．應(yīng)用 (1)生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。 (2)應(yīng)用于基因工程：動(dòng)物細(xì)胞是基因工程技術(shù)中常用的受體細(xì)胞。 (3)應(yīng)用于檢測(cè)有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性。 (4)用于生理、病理、藥理等方面的研究，如篩選抗癌藥物等。 三、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(閱讀P47－50) 1．概念 將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。 2．分類 包括胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，其中胚胎細(xì)胞核移植較易成功。 3．過程 4．應(yīng)用前景 (1)加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。 (2)保護(hù)瀕危物種。 (3)轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)許多醫(yī)用蛋白。 (4)轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織和器官可作為異種移植的供體。 (5)人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織、器官后，可以用于組織器官的移植。 (6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程，追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病。 5．存在問題 (1)成功率非常低(低/高)。 (2)絕大多數(shù)克隆動(dòng)物還存在健康問題。 (3)克隆動(dòng)物食品的安全性存在爭(zhēng)議。 判斷正誤： (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行一次脫分化處理和兩次胰蛋白酶處理。(　　) (2)恒溫條件下進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短不隨細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)程而改變。(　　) (3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于檢測(cè)有毒物質(zhì)、構(gòu)建人造皮膚、大量生產(chǎn)藥物蛋白。(　　) (4)為了防止培養(yǎng)過程中發(fā)生微生物污染，應(yīng)將培養(yǎng)箱抽成真空以消毒、滅菌。(　　) (5)動(dòng)物細(xì)胞核移植的原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。(　　) (6)哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。(　　) (7)動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)的過程中一些細(xì)胞會(huì)發(fā)生遺傳物質(zhì)的變化。(　　) (8)目前使用的或冷凍保存的細(xì)胞通常是10代以內(nèi)的細(xì)胞，以保持正常的二倍體核型。(　　) (9)在動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中可以不加入血清和血漿等物質(zhì)。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)　(5)√　(6)√　(7)√　(8)√　(9) 一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程分析 (1)過程： (2)貼壁生長(zhǎng)現(xiàn)象及接觸抑制現(xiàn)象 ①貼壁生長(zhǎng)：動(dòng)物細(xì)胞在液體培養(yǎng)基中懸浮生長(zhǎng)一段時(shí)間之后，大部分細(xì)胞會(huì)貼附在培養(yǎng)瓶壁上生長(zhǎng)。 ②接觸抑制：細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，數(shù)目增加到表面相互接觸時(shí)，停止分裂增殖，出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象。 (3)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) ①原代培養(yǎng)：動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)。 ②傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)過程中，貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。 2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較 比較項(xiàng)目 植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 生物學(xué)原理 細(xì)胞的全能性 細(xì)胞增殖 培養(yǎng)基性質(zhì) 固體 液體 培養(yǎng)基成分 蔗糖、氨基酸、水、礦物質(zhì)、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、瓊脂等 葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素、水、血清、血漿等 培養(yǎng)結(jié)果 新的植株或組織 大量新細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物 應(yīng)用 ①快速繁殖 ②培育無病毒植株 ③細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) ④制作人工種子 ①生產(chǎn)病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等 ②檢測(cè)有毒物質(zhì) ③生理、病理、藥理研究 培養(yǎng)條件 無菌、適宜的溫度和pH 取材 植物器官、組織或細(xì)胞 動(dòng)物早期胚胎、幼齡動(dòng)物的器官或組織 培養(yǎng)對(duì)象 植物器官、組織或細(xì)胞 分散的單個(gè)細(xì)胞 過程 脫分化、再分化 原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng) 細(xì)胞分裂、 生長(zhǎng)、分 化特點(diǎn) ①分裂：形成愈傷組織；②分化：形成根、芽 ①只分裂不分化；②貼壁生長(zhǎng)；③接觸抑制 1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為什么需要無菌、無毒的環(huán)境？ 答案　細(xì)菌、真菌和病毒等均可造成細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的污染，而離體培養(yǎng)的細(xì)胞已失去了對(duì)微生物和有毒物質(zhì)的防御能力，一旦受到污染或自身代謝物質(zhì)積累等，培養(yǎng)的細(xì)胞就會(huì)死亡。 2．根據(jù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程，思考下列問題： (1)培養(yǎng)前為什么要將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞？ (2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶作用的對(duì)象有何不同？ 答案　(1)分散后細(xì)胞能與培養(yǎng)液充分接觸，更易進(jìn)行物質(zhì)交換。 (2)第一次是將組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞，第二次是將貼滿瓶壁的細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞。 3．為什么進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，通常要添加血清？ 答案　血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等物質(zhì)，而且還含有多種未知的促生長(zhǎng)因子，能促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和貼附。 4．進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為何常選用幼齡動(dòng)物組織或胚胎作培養(yǎng)材料？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要脫分化嗎？ 答案　幼齡動(dòng)物組織或胚胎的細(xì)胞分化程度低，增殖能力很強(qiáng)，更易于培養(yǎng)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程，因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變?nèi)?，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，所以，動(dòng)物細(xì)胞也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的脫分化過程了。 1．某研究小組為測(cè)定藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性，準(zhǔn)備對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，可用胃蛋白酶處理 B．細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是作為細(xì)胞代謝原料 C．取甲細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，傳至10～50代就會(huì)完全停止 D．乙細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中，最終會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象 問題導(dǎo)析　(1)胃蛋白酶的最適pH大約為2，這一環(huán)境下細(xì)胞往往會(huì)受到破壞，不利于培養(yǎng)，所以一般用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶處理細(xì)胞。 (2)培養(yǎng)液中CO2的作用是調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH。 (3)在適宜條件下，肝腫瘤細(xì)胞可以無限增殖。 (4)正常肝細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，停止增殖。 答案　D 一題多變 判斷正誤： (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是動(dòng)物細(xì)胞的全能性。(　　) (2)原代培養(yǎng)的細(xì)胞是指從貼壁生長(zhǎng)到發(fā)生接觸抑制的細(xì)胞。(　　) (3)傳代培養(yǎng)的細(xì)胞以有絲分裂方式增殖，在傳代過程中其遺傳物質(zhì)保持不變。(　　) (4)只要培養(yǎng)條件適宜，細(xì)胞都可在體外無限繁殖。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4) 二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 1．原理 克隆動(dòng)物的形成利用了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。 2．供體和受體的選擇 (1)供體：一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。而一般不選用生殖細(xì)胞作為供核細(xì)胞是因?yàn)樯臣?xì)胞與正常細(xì)胞相比，核遺傳物質(zhì)已減半。 (2)受體：去核的減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞。 ①選取減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞的原因：一方面細(xì)胞大，易于操作；卵黃多，營(yíng)養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營(yíng)養(yǎng)。另一方面此時(shí)具備受精能力，細(xì)胞質(zhì)中含有能刺激融合后重組細(xì)胞進(jìn)行分裂分化并形成重組胚胎的物質(zhì)。 ②去核的原因：保證克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)最大程度地來自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物。 3．以克隆高產(chǎn)奶牛為例 1．為什么核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供核動(dòng)物性狀不完全相同？ 答案　(1)克隆動(dòng)物絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外線粒體中的DNA是來自于受體卵母細(xì)胞。 (2)性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。供核動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其性狀也不可能和供核動(dòng)物完全相同。 (3)在個(gè)體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動(dòng)物沒有的性狀。 2．結(jié)合動(dòng)物細(xì)胞核移植的過程，分析為什么體細(xì)胞核移植較胚胎細(xì)胞核移植更困難。 答案　由于動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易；而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難。因此動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度就明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。 2．下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病的過程圖解。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中①所示的結(jié)構(gòu)名稱是________________________________________________。 (2)圖中③④所示的生物技術(shù)名稱分別是_______________________________________________________、__________________。 (3)過程③通常用去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因?yàn)樗黖_________________________________________________________________。 (4)過程④通常用②作為受體細(xì)胞的原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)圖示方法與一般的異體核移植相比最大的優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________________________________________， 該種基因治療所屬類型為___________________________________________________。 問題導(dǎo)析　(1)①是從供體(患者)體細(xì)胞分離出的細(xì)胞核。 (2)③表示核移植技術(shù)，④表示轉(zhuǎn)基因技術(shù)。 (3)核移植的受體細(xì)胞一般是卵母細(xì)胞，原因是它體積大、易操作，含有供胚胎發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它還含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。 (4)早期胚胎中的細(xì)胞分化程度低，全能性高，可誘導(dǎo)分化成各種組織器官。 (5)圖示培育出的細(xì)胞(胰島B細(xì)胞)核遺傳物質(zhì)來自患者本人，所以移植后不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；圖中所示基因治療是體外轉(zhuǎn)基因，故所屬類型為體外基因治療。 答案　(1)細(xì)胞核　(2)核移植技術(shù)　轉(zhuǎn)基因技術(shù)(或基因工程、DNA重組技術(shù)、基因拼接技術(shù))　(3)含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)　(4)早期胚胎細(xì)胞分化程度低，全能性高，可誘導(dǎo)分化為各種組織、器官　(5)細(xì)胞移植無免疫排斥反應(yīng)　體外基因治療 一題多變 判斷正誤： (1)核移植過程中細(xì)胞核只來自于一個(gè)個(gè)體，因此核遺傳物質(zhì)與供核個(gè)體的相同，屬于無性繁殖。(　　) (2)克隆技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體，體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的全能性。(　　) (3)克隆動(dòng)物可以作為異種移植的供體，克隆技術(shù)用于組織器官的移植。(　　) (4)克隆技術(shù)可以用于增加瀕危動(dòng)物數(shù)量，改善瀕危物種的基因組成。(　　) (5)圖中健康胰島B細(xì)胞基因通常應(yīng)該采用顯微注射技術(shù)轉(zhuǎn)入動(dòng)物細(xì)胞中。(　　) (6)圖中重組細(xì)胞A在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成早期胚胎的過程中會(huì)發(fā)生基因重組。(　　) 答案　(1)√　(2)　(3)√　(4)　(5)√　(6) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段中，最基礎(chǔ)的是(　　) A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) B．動(dòng)物細(xì)胞融合 C．動(dòng)物組織培養(yǎng) D．胚胎細(xì)胞核移植 答案　A 2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的重要區(qū)別在于(　　) A．培養(yǎng)基不同 B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行 C．動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能 D．動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株 答案　A 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基不同，動(dòng)物細(xì)胞一般用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，而植物組織培養(yǎng)一般用固體培養(yǎng)基，與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中還要加動(dòng)物血清等；它們都是在無菌條件下進(jìn)行的。B、C、D項(xiàng)的敘述有誤。 3．如圖為某哺乳動(dòng)物的生殖過程圖，正確的敘述是(　　) A．動(dòng)物個(gè)體2為克隆動(dòng)物，c為高度分化的體細(xì)胞 B．動(dòng)物個(gè)體2的遺傳性狀與提供b細(xì)胞的母羊完全不同 C．產(chǎn)生動(dòng)物個(gè)體2的生殖方式為有性生殖 D．e細(xì)胞為完成減數(shù)分裂的卵細(xì)胞 答案　A 解析　通過克隆技術(shù)培育的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物，提供細(xì)胞核的是高度分化的體細(xì)胞，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)考慮細(xì)胞質(zhì)基因，應(yīng)該是“有相同之處”；動(dòng)物的克隆實(shí)際上是無性生殖過程，C項(xiàng)錯(cuò)誤；e細(xì)胞是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞，并沒有完全完成減數(shù)分裂，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長(zhǎng)激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對(duì)此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖所示)，請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列相關(guān)問題： (1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)之前，要對(duì)取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分離，形成單個(gè)細(xì)胞，這個(gè)過程中需要利用________________酶處理。 (2)用于核移植的供體細(xì)胞，一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞增殖的方式是____________________________________， 此外，細(xì)胞增殖還表現(xiàn)出__________和接觸抑制等特點(diǎn)。 (4)將進(jìn)行培養(yǎng)的供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中，去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會(huì)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的 犢牛，但也不是100%的復(fù)制，原因最可能是______________________________________________________________。 答案　(1)胰蛋白　(2)該種細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變　(3)有絲分裂　貼壁生長(zhǎng)　(4)使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞　(5)①生物的性狀受細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同控制；②生物的性狀還受環(huán)境因素的影響 解析　(1)實(shí)踐中常用胰蛋白酶處理動(dòng)物組織細(xì)胞使其分離開來。(2)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，適于作核移植的供體細(xì)胞。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖，同時(shí)表現(xiàn)出貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的現(xiàn)象。(4)去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞。(5)生物的性狀是細(xì)胞核基因和細(xì)胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果，同時(shí)，生物的性狀還受環(huán)境的影響，因此，克隆動(dòng)物不可能是供體奶牛100%的復(fù)制品。基礎(chǔ)鞏固 1．在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，使用胰蛋白酶的目的是(　　) A．使動(dòng)物組織分散為單個(gè)細(xì)胞 B．去掉細(xì)胞壁，使其成為原生質(zhì)體 C．去掉細(xì)胞膜，暴露出原生質(zhì)體便于細(xì)胞融合 D．促進(jìn)蛋白質(zhì)水解為多肽 答案　A 解析　在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前，先用胰蛋白酶使組織塊中的細(xì)胞相互分散開，以增加與培養(yǎng)液的接觸面積，便于培養(yǎng)。 2．進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，最好選用的培養(yǎng)材料是(　　) A．衰老退化的動(dòng)物組織細(xì)胞 B．成熟動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞 C．動(dòng)物的受精卵細(xì)胞 D．健康動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞 答案　D 解析　健康動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物體的體細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，而衰老退化的動(dòng)物組織細(xì)胞、成熟動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞分裂能力差，一般不用。 3．下列哪種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需要的(　　) A．淀粉 B．氨基酸 C．無機(jī)鹽 D．水 答案　A 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中需要從外界吸收多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、葡萄糖、無機(jī)鹽、維生素等。淀粉是大分子有機(jī)物，動(dòng)物細(xì)胞一般不能吸收大分子有機(jī)物。 4．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程的順序是(　　) ①原代培養(yǎng)?、趥鞔囵B(yǎng)　③用胰蛋白酶處理組織，形成分散的細(xì)胞懸液 A．①②③ B．①③② C．②①③ D．③①② 答案　D 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程的順序?yàn)檫x取幼齡動(dòng)物或早期胚胎組織作培養(yǎng)材料→用胰蛋白酶處理組織，制備細(xì)胞懸液→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)。 5．用動(dòng)、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是(　　) A．都需用CO2培養(yǎng)箱 B．都須用液體培養(yǎng)基 C．都要在無菌條件下進(jìn)行 D．都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 答案　C 解析　動(dòng)、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都要在無菌條件下進(jìn)行，動(dòng)物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，植物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)不一定用液體培養(yǎng)基，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。故C正確。 6．用于動(dòng)物體細(xì)胞核移植的供體細(xì)胞一般都選用(　　) A．受精卵 B．傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞 C．傳代10～50代以內(nèi)的細(xì)胞 D．處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞 答案　B 解析　培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時(shí)，部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，而10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。 7．在克隆羊“多利”的過程中，沒有運(yùn)用的技術(shù)手段是(　　) A．細(xì)胞培養(yǎng) B．體細(xì)胞核移植 C．胚胎移植 D．基因工程 答案　D 解析　克隆羊“多利”的培育過程：將一只母羊(A羊)卵細(xì)胞的細(xì)胞核吸出，獲得去核卵細(xì)胞。將另一只母羊(B羊)的乳腺上皮細(xì)胞注入去核卵細(xì)胞中，形成一個(gè)同時(shí)含有B羊核遺傳物質(zhì)和A羊細(xì)胞質(zhì)的重組卵細(xì)胞。融合后的卵細(xì)胞經(jīng)過體外細(xì)胞培養(yǎng)形成早期胚胎，然后把這個(gè)胚胎移植到第三只羊(C羊)的子宮中，繼續(xù)發(fā)育。該過程既涉及體細(xì)胞核移植，又涉及胚胎移植，這兩項(xiàng)技術(shù)操作都需細(xì)胞培養(yǎng)作為手段。故正確答案為D。 鞏固提升 8．一只羊的卵細(xì)胞被另一只羊的體細(xì)胞核移植后，這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下了一只羊羔，這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能(　　) A．有選擇地繁殖某一性別的家畜 B．繁殖家畜中的優(yōu)秀個(gè)體 C．用于保存物種 D．改變動(dòng)物的基因型 答案　D 解析　目前的克隆技術(shù)是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核植入一個(gè)去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)過試管培養(yǎng)一段時(shí)間后，再移入另一個(gè)體的子宮內(nèi)發(fā)育、分娩的技術(shù)。通過該技術(shù)能夠保持親本的優(yōu)良性狀，保持性別不變，也能夠用于保存物種，但不能改變動(dòng)物的基因型。 9．對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，下列說法正確的是(　　) A．取單個(gè)肝腫瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，獲得細(xì)胞群的方法不屬于克隆培養(yǎng)法 B．細(xì)胞培養(yǎng)過程中不需考慮細(xì)菌的污染問題 C．該培養(yǎng)液也能用來培養(yǎng)乙肝病毒 D．在原代培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)的細(xì)胞最終也會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象 答案　D 解析　A選項(xiàng)的描述屬于細(xì)胞層次的克??；培養(yǎng)液受細(xì)菌污染后，其中的營(yíng)養(yǎng)成分要發(fā)生改變，不利于細(xì)胞的培養(yǎng)，B錯(cuò)誤；病毒的生存離不開細(xì)胞，用培養(yǎng)液不能培養(yǎng)病毒，C錯(cuò)誤；原代培養(yǎng)過程中，細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，將停止增殖，D正確。 10．關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都取自胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織 B．將所取的組織先用胰蛋白酶等處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞 C．在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離，制成細(xì)胞懸液 D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能傳至50代左右，所培養(yǎng)的細(xì)胞都會(huì)衰老死亡 答案　D 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)傳至50代左右，若細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，并且?guī)в邪┳兊奶攸c(diǎn)，就能在適宜培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去。 11．生物技術(shù)的發(fā)展速度很快，已滅絕生物的“復(fù)生”將不再是神話。如果世界上最后一只野驢剛死亡，以下提供的“復(fù)生”野驢個(gè)體的方法中能夠成功的是(　　) A．將野驢的體細(xì)胞取出，利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，可培育成新個(gè)體 B．將野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育成新個(gè)體 C．取出野驢的體細(xì)胞核移植到母家驢的去核卵細(xì)胞中，經(jīng)孕育培養(yǎng)成新個(gè)體 D．將野驢的一個(gè)基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成新個(gè)體 答案　C 解析　野驢的體細(xì)胞的全能性已經(jīng)受到限制，不能經(jīng)過培養(yǎng)形成新個(gè)體；將野驢的一個(gè)基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成的是帶有野驢基因的家驢；野驢的體細(xì)胞核中具有發(fā)育成野驢的全部基因，因此通過核移植技術(shù)，可使野驢“復(fù)生”。 12．回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題： (1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞表面_______________________________________________________時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止 分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的___________________________________________________。 此時(shí)，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是____________________________________________________。要使貼壁的 細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是________________________________________________________________________。 (2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)___________________________________________________的現(xiàn)象； 但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成________細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量_____________________________________________________。 (3)現(xiàn)用某種大分子染料，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色時(shí)，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不被染色，原因是_____________________________________________________________。 (4)檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用分裂到________期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。 (5)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在________條件下保存細(xì)胞。因?yàn)樵谶@種條件下，細(xì)胞中________的活性降低，細(xì)胞________________的速率降低。 (6)給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)作________進(jìn)行攻擊。 答案　(1)相互接觸　接觸抑制　單層(或一層)　胰蛋白酶　(2)衰老甚至死亡　不死性　降低　減少 (3)活細(xì)胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色(或死細(xì)胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)著色)　(4)中 (5)冷凍(或超低溫、液氮)　酶　新陳代謝　(6)抗原 解析　(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中具有貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的特點(diǎn)，若要傳代培養(yǎng)應(yīng)先用胰蛋白酶處理，使其從瓶壁上分離下來。(2)在傳代培養(yǎng)過程中，隨著傳代次數(shù)的增多，絕大多數(shù)細(xì)胞停止分裂，進(jìn)而衰老甚至死亡，極少數(shù)細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這種細(xì)胞黏著性降低，細(xì)胞膜表面的糖蛋白減少。(3)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，而死細(xì)胞的細(xì)胞膜則沒有這種特性，所以大分子染料可以對(duì)死細(xì)胞染色而不能對(duì)活細(xì)胞染色。(4)若要觀察染色體的數(shù)目，最好選擇細(xì)胞分裂中期的細(xì)胞，因?yàn)榉至阎衅谌旧w螺旋程度最高，形態(tài)固定，數(shù)目清晰。(5)低溫可以抑制酶的活性，從而降低細(xì)胞的新陳代謝速率。(6)皮膚移植后發(fā)生排斥現(xiàn)象，是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)作抗原進(jìn)行攻擊。 13．美國(guó)威斯康星州的一個(gè)奶牛場(chǎng)有一頭奶牛，年產(chǎn)奶量達(dá)30.8 t，我國(guó)奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3～4 t。某人用該高產(chǎn)奶牛的耳朵細(xì)胞，采用核移植技術(shù)獲得高產(chǎn)奶牛(如圖)，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)目前完成①的方法有__________________、梯度離心、紫外光短時(shí)間照射及化學(xué)物質(zhì)處理等。 (2)③過程中選擇去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)④過程所利用的技術(shù)是_________________________________________________，其原理是________________________________________________。 (4)該實(shí)驗(yàn)的成功說明已分化的耳朵細(xì)胞的細(xì)胞核中含有與______________________________一樣的全套基因，這種繁殖方式屬于________________________________________________________________。 (5)若研究發(fā)現(xiàn)該高產(chǎn)奶牛線粒體發(fā)達(dá)，故它的產(chǎn)奶量高，則小牛d成年后具有這一優(yōu)良性狀嗎？________________________________________________________________________。 你的依據(jù)是__________________________________________________。 答案　(1)顯微操作去核法　(2)卵母細(xì)胞體積大，易操 作，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，且細(xì)胞質(zhì)中含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)　(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)　細(xì)胞增殖　(4)受精卵　無性繁殖　(5)不具有　線粒體中的基因一般通過細(xì)胞質(zhì)傳遞給后代，而小牛d的細(xì)胞質(zhì)主要來自于牛a 解析　(1)去核的方法有顯微操作去核法、梯度離心、紫外光短時(shí)間照射及化學(xué)物質(zhì)處理等方法。(2)在核移植中常用去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞，是因?yàn)槁涯讣?xì)胞內(nèi)含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；體積比較大，容易操作。(3)④過程屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，其原理是細(xì)胞增殖。(4)該實(shí)驗(yàn)的成功證明了動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性，因?yàn)榧?xì)胞核中含有和受精卵一樣的全套基因。(5)線粒體位于細(xì)胞質(zhì)中，主要來源于受體細(xì)胞，因此沒有產(chǎn)奶量高的優(yōu)良性狀。 走進(jìn)高考 14．(xx浙江卷，3)下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A．連續(xù)細(xì)胞系的細(xì)胞大多具有二倍體核型 B．某些癌細(xì)胞在合適條件下能逆轉(zhuǎn)為正常細(xì)胞 C．由多個(gè)祖細(xì)胞培養(yǎng)形成的細(xì)胞群為一個(gè)克隆 D．未經(jīng)克隆化培養(yǎng)的細(xì)胞系細(xì)胞具有相同的性狀 答案　B 解析　A項(xiàng)，連續(xù)細(xì)胞系的細(xì)胞一般都培養(yǎng)了多次，二倍體核型發(fā)生了改變，大多數(shù)細(xì)胞具有異倍體核型。B項(xiàng)，細(xì)胞癌變是由基因突變引起的，如果癌細(xì)胞在一定條件下(如用秋水仙胺等藥物治療)，則有可能恢復(fù)成正常細(xì)胞。C項(xiàng)，細(xì)胞克隆的最基本的要求是：必須確定所建立的克隆來源于單個(gè)細(xì)胞。D項(xiàng)，未經(jīng)克隆化培養(yǎng)的細(xì)胞系具有異質(zhì)性。 15．(xx浙江卷，6)實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．甲過程需要對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒 B．乙過程對(duì)皮膚組織可用胰蛋白酶消化 C．丙過程得到的細(xì)胞大多具有異倍體核型 D．丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)性 答案　C 解析　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要無毒無菌的環(huán)境，甲過程指從實(shí)驗(yàn)小鼠身上取下皮膚組織，該過程需要對(duì)小鼠進(jìn)行消毒處理，A項(xiàng)正確；乙過程表示將得到的皮膚組織分散成單個(gè)細(xì)胞制備成細(xì)胞懸液，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進(jìn)行處理，B項(xiàng)正確；丙過程表示原代培養(yǎng)，此時(shí)的細(xì)胞仍能保持正常的二倍體核型，C項(xiàng)錯(cuò)誤；丁過程表示傳代培養(yǎng)，此時(shí)得到的細(xì)胞會(huì)克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這些細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生突變，正在朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展，D項(xiàng)正確。