新人教版春高中专题2细胞工程22动物细胞工程221动物细胞培养和核移植技术课堂演练选修3生物解析版.docx

新人教版春高中专题2细胞工程22动物细胞工程221动物细胞培养和核移植技术课堂演练选修3生物解析版.docx

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新人教版春高中专题2细胞工程22动物细胞工程221动物细胞培养和核移植技术课堂演练选修3生物解析版

[随堂检测]

1．（2018·北京海淀区高二检测）动物细胞培养的特点是（　　）

①细胞贴壁　②有丝分裂　③分散生长　④接触抑制　⑤减数分裂　⑥传代培养一般传至10代就不易传下去

A．①②④⑥　　　　　　B．②③④⑤

C．①③④⑥D．③④⑤⑥

解析：

选A。

培养瓶内悬液中分散的细胞只有贴附在光滑无毒的瓶壁上才会生长增殖，称为细胞贴壁，在悬液中不会分散生长，①对、③错；动物体细胞增殖的方式是有丝分裂，没有减数分裂，②对、⑤错；当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂，这叫接触抑制，④对；传代培养的细胞一般传到10代以后就不易传下去了，⑥对。

2．（2018·淮安高二检测）实验小鼠皮肤细胞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处理

C．丙过程得到的细胞大多具有异常二倍体核型

D．丁过程得到的部分细胞可能失去贴壁黏附性

解析：

选C。

甲过程表示获取实验小鼠的组织细胞，需要对实验小鼠进行消毒处理，选项A正确；乙表示用胰蛋白酶处理皮肤组织，使其分散成单个皮肤细胞，选项B正确；丙过程表示原代培养，形成的细胞株遗传物质没有发生改变，具有正常的二倍体核型，选项C错误；丁是传代培养过程，该过程部分细胞遗传物质可能发生了变化而失去贴壁黏附性，选项D正确。

3．（2018·福建八县一中高二期末）某研究小组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。

下列有关说法正确的是（　　）

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和95%O2的混合气体的恒温培养箱中进行

C．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素

D．在相同适宜条件下培养等量的甲、乙细胞，一段时间后，乙细胞数量比甲多

解析：

选C。

动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，而在这样的环境中胃蛋白酶会变性失活，因此在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，不可用胃蛋白酶处理，应用胰蛋白酶处理，A错误；细胞培养应在含5%CO2和95%空气的混合气体的恒温培养箱中进行，B错误；为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素，C正确；甲（肝肿瘤细胞）失去接触抑制，而乙（正常肝细胞）具有接触抑制，因此一段时间后，甲细胞数量比乙多，D错误。

4．（2018·淮安高二检测）如图所示是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果，下列相关叙述错误的是（　　）

A．实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞

B．培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染

C．曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等

D．培养至第6天时，新产生的细胞数等于死亡细胞数

解析：

选D。

实验中要控制胰蛋白酶溶液的浓度和处理时间，以免损伤细胞，A正确；培养液中应适当加入青霉素、链霉素等一定量的抗生素，以避免杂菌污染，B正确；曲线bc段表示活细胞密度减少，而此时间段内死细胞密度增加，产生这种变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢产物积累等，C正确；培养至第6天时，活细胞数等于死细胞数，D错误。

5．下列为克隆羊“多利”的培育过程示意图。

下列各项有关表述错误的是（　　）

A．克隆羊“多利”的主要性状与甲羊一致，因其细胞核基因来自甲羊

B．克隆羊“多利”的培育过程中采用的生物技术有核移植和胚胎移植

C．乙羊的去核卵母细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件

D．此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性

解析：

选D。

生物的性状主要由细胞核中的基因控制，此过程中培育成的早期胚胎需要移植到第三只羊的子宫内完成发育过程，此实验只能说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，而不能证明动物细胞的全能性。

6．（2018·泰安高二检测）某生物兴趣小组对一种抗癌新药进行实验时，以动物肝癌细胞为材料，测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响。

请回答下列有关动物细胞培养的问题：

（1）在动物细胞培养时，将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为________培养基。

通常在培养基中还需要加入适量________等一些天然成分。

细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是________________。

另外，还应该保证被培养的细胞处于________、________的环境。

（2）在细胞生长过程中，当细胞贴壁生长到一定程度时，其生长会受到抑制，这种现象称为________。

（3）为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的____________。

（4）请你帮助兴趣小组的同学分析本实验，实验的自变量是________________，实验组和对照组除了自变量不同外，其他处理均应该相同，这是为了遵循实验设计的________原则。

解析：

（1）将动物细胞所需要的各种营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。

由于对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养基时，还要加入一些动物血清、血浆等天然成分。

细胞培养所需的气体中有CO2，作用是维持培养液的pH。

被培养的细胞必须处于无菌、无毒的环境中，才能保证细胞正常地生长增殖。

（2）动物细胞在分裂过程中有接触抑制的现象。

（3）抗生素能杀死培养基中的微生物，保证无菌无毒环境。

（4）要测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响，实验的自变量为抗癌药物的有无，其他无关变量应该相同，否则会干扰实验结果，这种设计遵循的是实验的单一变量原则。

答案：

（1）合成　血清、血浆　维持培养液的pH　无菌　无毒　

（2）接触抑制　（3）抗生素

（4）是否加入抗癌药物　单一变量

7．随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状。

如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答下列问题：

（1）在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有_______________________。

（2）在基因工程中，我们称②为________，在②进入③之前要用__________________等工具来构建基因表达载体，能实现②进入③的常用方法是______________________。

（3）图中①一般经________处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵母细胞作为受体，而不用普通的体细胞，原因是

________________________________________________________________________。

（4）⑦是⑥的后代，那么⑦的遗传性状和____________最相似，原因是

________________________________________________________________________。

如果②的数量太少，常用________来扩增。

要实现⑦批量生产人类血清白蛋白，则要求③的性染色体是______。

利用该方法得到的动物叫做_______________________。

答案：

（1）核移植、动物细胞培养　

（2）目的基因　限制酶、DNA连接酶和载体　显微注射法　（3）胰蛋白酶　卵母细胞大、易操作、营养物质多，体细胞的细胞核在卵母细胞的细胞质中才能表现出全能性　（4）荷斯坦奶牛　个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，⑥只是为胚胎发育提供营养和场所，⑦并没有获得⑥的遗传信息　PCR技术　XX　转基因克隆动物

[课时作业]

一、选择题

1．（2018·安徽阜阳高二期末）下列有关动物细胞培养的叙述中，正确的是（　　）

A．动物细胞培养前要用胃蛋白酶使细胞分散

B．动物细胞培养的主要目的是获得大量的细胞分泌蛋白

C．细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中

D．动物细胞培养需要无菌、无毒的环境

解析：

选D。

通常将健康幼龄动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，将处理后的细胞初次培养，称为原代培养。

贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这种培养过程即为传代培养。

胃蛋白酶的最适pH约为2，不适合用作细胞培养时分散细胞的酶。

动物细胞培养利用了细胞有丝分裂的原理，获得大量的具有相同遗传特性的细胞，细胞传代培养至50代以后，遗传物质可能发生改变。

动物细胞培养需要无菌、无毒的环境，营养物质充足，气体环境、温度、pH适宜等条件。

2．（2018·南京高二检测）在将动物组织块分散成单个细胞时，可以使用胰蛋白酶。

由此不能推测出来的是（　　）

A．动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系

B．处理时一定要注意处理时间、加酶量

C．胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤

D．动物细胞培养液的pH应该与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致

解析：

选C。

在动物细胞培养时，胰蛋白酶可以使细胞间的蛋白质水解，使细胞分散，使用时应把握好浓度、温度和时间，以免消化过度而造成细胞损伤。

3．（2018·临沂高二检测）在动物细胞培养过程中，下列处理中不恰当的是（　　）

A．培养液和培养用具要进行无菌处理

B．提供种类齐全的营养物质

C．提供纯氧以保证细胞的呼吸作用

D．保证提供适宜的温度和pH

解析：

选C。

动物细胞培养过程中要保证无菌、无毒，需要对培养液和培养用具进行无菌处理，A项正确；培养液中营养成分充足，以满足细胞增殖的需要，B项正确；动物细胞培养过程需要的气体环境应为95%的空气和5%的CO2的混合气体，空气中的O2保证其代谢所用，CO2维持培养液的pH，C项错误；细胞体外培养需要适宜温度和pH，其中温度一般与动物体温接近，D项正确。

4．（2018·河南南阳高二期中）下列关于动物体细胞核移植技术的叙述，不正确的是（　　）

A．用核移植技术得到克隆动物的过程体现了动物细胞的细胞核具有全能性

B．动物体细胞核移植过程中用到了动物细胞培养和细胞融合技术

C．用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞

D．用动物体细胞核移植方法生产的克隆动物是对核供体动物进行100%的复制

解析：

选D。

用核移植技术得到克隆动物的过程体现了动物细胞的细胞核具有全能性，A正确；动物体细胞核移植过程中用到了动物细胞培养和细胞融合技术，B正确；传代10代以内的细胞能够保持正常的二倍体核型，遗传物质没有发生改变，故一般都选传代10代以内的细胞用作核移植的供体细胞，C正确；通过动物体细胞核移植方法生产的重组细胞的细胞质中的遗传物质主要来自卵母细胞，故用动物体细胞核移植方法生产的克隆动物不是对核供体动物进行100%的复制，D错误。

5．（2018·盐城高二检测）人脐带间充质干细胞在特定诱导条件下，可分化为脂肪、肝、神经等多种组织细胞。

下图表示培养人脐带间充质干细胞的大致过程。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．人脐带间充质干细胞属于专能干细胞

B．通过离心除去上清液可以除去胰蛋白酶

C．过程①通常用胰蛋白酶处理

D．出现接触抑制前，培养瓶中的细胞数量有可能呈“J”型增长

解析：

选A。

根据题意可知，人脐带间充质干细胞可以分化为脂肪、肝、神经等多种组织细胞，故属于多能干细胞，A错误；离心后细胞沉淀在底层，胰蛋白酶在上清液中，B正确；将剪碎的人脐带组织块用胰蛋白酶分散成单个细胞，C正确；出现接触抑制之前，细胞数量的增长可能接近“J”型，D正确。

6．下列哪一项不属于克隆（　　）

A．利用PCR技术扩增目的基因

B．利用核移植技术培育出克隆绵羊

C．利用植物体细胞杂交技术培育出杂种植株

D．利用胡萝卜茎尖组织经植物组织培养得到脱毒苗

解析：

选C。

克隆是指从一共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。

利用PCR技术扩增目的基因属于分子水平的克隆；利用核移植技术培育出克隆绵羊属于个体水平的克隆；利用植物体细胞杂交技术培育出杂种植物产生的不是复制品，不属于克隆；利用植物组织培养获得脱毒苗，属于个体水平的克隆。

7．（2018·启东高二检测）从母羊甲的体细胞中取出细胞核，移植入母羊乙的去核卵母细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宫内，下列有关说法正确的是（　　）

A．生出小羊的性状与甲羊完全相同

B．一般来说生出小羊的核基因型与甲羊完全相同

C．生出小羊的遗传物质由甲、乙双亲共同决定，所以该过程为有性生殖

D．生出小羊的性状由甲、乙、丙3个亲本的基因型与环境共同决定

解析：

选B。

核移植获得克隆动物的生殖方式是无性生殖，遗传物质中甲羊的和乙羊的都有，因此认为生出的小羊性状完全同甲羊是不正确的，应是主要性状与甲羊相同，核基因型一般与甲羊完全相同，因此B项正确。

8．（2018·河北涿鹿中学高二期中）如图是某克隆羊培育过程模式图，试分析获得该克隆羊的生殖方式、该克隆羊的基因型以及该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素依次是（　　）

A．无性生殖、Aa、雌性激素B．无性生殖、aa、雄性激素

C．有性生殖、aa、雄性激素D．有性生殖、AA、雌性激素

解析：

选B。

克隆羊是利用了细胞核移植技术，其生殖方式为无性生殖；该克隆羊继承了B羊的全部的细胞核基因和A羊的细胞质基因，因此其基因型为aa；由于B羊为雄性，因此该克隆羊亦为雄性，故该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素是雄性激素。

9．（2018·福建季延中学高二期末）随着生物技术的迅速发展，已灭绝生物的“复活”将不再是神话。

如果世界上最后一只野驴刚刚死亡，下列“复活”野驴的方法中，最可行的是（　　）

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．取出野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体

C．取出野驴的体细胞核移植到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：

选C。

动物细胞的全能性受到限制，因此动物细胞培养不能形成新个体，A错误；动物细胞融合技术还不能形成新的动物个体，况且细胞融合后会导致遗传物质加倍，B错误；将野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵母细胞中，可以克隆形成野驴，C正确；将野驴的基因导入家驴的受精卵中，属于基因工程，可培育出新性状的家驴，D错误。

10．如图所示为人类治疗性克隆的大概过程，以下说法正确的是（　　）

A．治疗性克隆的过程中涉及转基因、核移植、细胞培养等现代生物技术

B．治疗性克隆的结果说明动物细胞具有全能性

C．治疗性克隆的过程中有细胞的分裂和分化

D．治疗性克隆的器官在移植方面的主要优点是其遗传物质与患者完全相同，没有免疫排斥反应

解析：

选C。

治疗性克隆主要涉及核移植、细胞培养等技术，不涉及转基因技术；没有新个体的产生不能说明动物细胞具有全能性；治疗性克隆的器官中遗传物质和患者不完全相同，去核卵母细胞中也有部分遗传物质；形成器官的克隆过程会出现细胞的分裂和分化。

二、非选择题

11．如图表示动物细胞培养流程图，请据图回答下列问题：

①取动物组织块

↓

②______________

↓

③处理组织分散成单个细胞

↓

④制成____________

↓

⑤转入培养液中进行培养

↓

⑥处理贴壁细胞分散成单个细胞，制成________

↓

⑦转入培养液中进行培养

（1）过程②表示________________________。

（2）过程③和⑥用________________________处理组织或贴壁细胞分散成单个细胞，这样做的目的是_______________________________________________________________。

（3）④和⑥的过程都要把分散的细胞制成_______________________________。

（4）过程⑤进行的细胞培养是________，细胞适于________生长增殖。

（5）过程⑦进行的细胞培养是________，一般传至________代后就不易传下去了，传至________继续培养时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，部分细胞的______会发生改变。

继续培养时，少部分细胞发生了______，朝着等同于________的方向发展。

解析：

进行动物细胞培养时，首先将组织块剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散成许多单个细胞，然后，用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中培养。

悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。

以后，细胞进行有丝分裂，数目不断增多。

当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。

贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分别继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常被称为传代培养。

答案：

（1）剪碎组织　

（2）胰蛋白酶　解除由于接触对细胞生长和繁殖的抑制　（3）细胞悬液　（4）原代培养　贴壁　（5）传代培养　10　10～50代　细胞核型　突变　癌细胞

12．（2016·高考全国卷Ⅱ节选）如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。

回答下列问题：

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为____________。

过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用________的方法。

②代表的过程是__________。

（2）经过多次传代后，供体细胞中__________________的稳定性会降低。

因此，选材时必须关注传代次数。

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是

________________________________________________________________________。

（4）与克隆羊“多莉（利）”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了________________________________________________________________________。

解析：

（1）核移植过程中，供体的体细胞中性染色体组成可为XX或XY；去核时常采用显微操作的方法；图示②过程表示胚胎移植。

（2）细胞培养过程中，经过多次传代培养，细胞中遗传物质的稳定性会降低。

（3）由于卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响，所以克隆动物与供体性状不完全相同。

（4）克隆动物的成功获得证明了已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。

答案：

（1）XX或XY　显微操作　胚胎移植

（2）遗传物质　（3）卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响　（4）动物已分化体细胞的细胞核具有全能性

13．（2018·济南高二检测）华南虎是原产中国的老虎品种，已有近30年没有野生华南虎出现的报告，野生华南虎也被一些专家认为已经濒临灭绝。

科学工作者尝试用普通老虎完成体细胞克隆华南虎的研究，下图是其培育过程，请据图回答下列问题：

（1）克隆华南虎的遗传性状与________（填字母）虎基本一致。

（2）A、B、C3只虎哪一只没有提供遗传物质？

______。

（3）克隆华南虎的过程是否遵循孟德尔的遗传定律？

为什么？

________________________________________________________________________。

（4）有人设想将虎的体细胞与牛的体细胞进行融合，以获得新物种“虎—牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一愿望？

________。

原因是___________________。

解析：

（1）由克隆华南虎的过程可知，华南虎A提供细胞核，普通虎B提供细胞质，所以克隆虎D的遗传性状与供核的A更接近，即相当于克隆了A。

（2）老虎C只提供胚胎发育的场所，没有提供遗传物质给D。

（3）核移植过程没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，没有减数分裂方式的出现，不遵循孟德尔遗传定律。

（4）高度分化的动物细胞全能性受到限制，因此无论是高度分化的动物体细胞，还是不同种动物体细胞融合后的杂交细胞，经细胞培养只会发生细胞增殖，不会发生细胞分化，形成不了个体，动物体细胞的全能性无法体现。

答案：

（1）A　

（2）老虎C　（3）不遵循。

克隆属于无性生殖，而孟德尔的遗传定律仅在有性生殖的减数分裂过程中起作用　（4）不能　高度分化的动物细胞全能性受到限制，虎和牛体细胞杂交后得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体

14．我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪在东北农业大学的种猪场自然分娩产出，这标志着我国在转基因克隆猪技术领域已达到世界领先水平。

下图为我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程示意图，请据图回答下列问题：

（1）一个完整的基因表达载体除了带有绿色荧光蛋白基因以外，还必须含有复制原点、启动子、终止子和______________。

启动子是一段有特殊结构的DNA片段，它是______________酶识别和结合的部位；而起始密码子的化学本质则是____________（填“DNA”或“RNA”）。

（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞后，要通过DNA分子杂交技术，来检测绿色荧光蛋白基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的___________________上。

（3）从猪中取胎儿成纤维细胞，用__________________处理，然后进行分散培养。

培养时，将培养瓶置于含一定量CO2的培养箱中进行培养，CO2的作用是________________________。

（4）过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，微型吸管除了将细胞核吸出外，往往将________________________一并吸出。

（5）本实验所用到的现代生物科学技术有______________________（填字母）。

A．动物细胞培养B．胚胎移植

C．胚胎细胞核移植D．DNA重组技术

答案：

（1）标记基因　RNA聚合　RNA

（2）染色体DNA

（3）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）　维持培养液的pH

（4）第一极体　（5）ABD