2019-2020学年人教版生物选修三练习：2-2-1　动物细胞培养和核移植技术

2019-2020学年人教版生物选修三练习：2-2-1　动物细胞培养和核移植技术

2.2.1 动物细胞培养和核移植技术 课时过关·能力提升 一、基础巩固 1.下列不属于动物细胞培养必需条件的是( ) A.无菌、无毒的环境 B.适宜的温度和 pH C.O2 等气体环境 D.适宜的光照条件 答案:D 2.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是( ) A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性 B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象 D.动物细胞培养一般需要使用 CO2 培养箱 解析:动物细胞培养的原理是细胞增殖。 答案:A 3.在动物细胞培养过程中,使用胰蛋白酶的目的是( ) A.使动物组织分散为单个细胞 B.去掉细胞壁,使其成为原生质体 C.去掉细胞膜,暴露出原生质体便于细胞融合 D.促进蛋白质水解为多肽 解析:在进行动物细胞培养前,先用胰蛋白酶使组织块中的细胞相互分散开,以增加细胞 与培养液的接触面积,便于培养。 答案:A 4.下列有关核移植的说法,错误的是( ) A.用核移植得到的动物称为克隆动物 B.核移植的受体细胞最好是受精卵 C.核移植可以充分发挥优良种畜的繁殖潜力 D.核移植得到的克隆动物属于无性生殖 解析:核移植的受体细胞应该是 MⅡ中期的卵母细胞,相对受精卵来说,MⅡ中期的卵母 细胞细胞质所含的物质更有利于细胞核全能性的表达。 答案:B 5.用于动物体细胞核移植的供体细胞一般选用( ) A.受精卵 B.传代 10 代以内的细胞 C.传代 10~50 代以内的细胞 D.处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞 解析:一般当培养的动物细胞传代至 10~50 代时,部分细胞的细胞核型可能会发生变化, 而传代 10 代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此,在体细胞核移植中,为了 保证供体细胞正常的遗传基础,通常采用传代 10 代以内的细胞作为供体细胞。 答案:B 6.在进行核移植时,通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中,下列有关其原 因的叙述,错误的是 ( ) A.体细胞太小因而去除细胞核较困难 B.细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小 C.直接将体细胞注入卵母细胞中简化了操作程序 D.体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活 解析:体细胞太小因而去除细胞核较困难,因此可将整个体细胞注入去核卵母细胞中,A 项正确;DNA 主要位于细胞核中,细胞质中遗传物质少,因而对遗传的影响很小,B 项正确; 将整个体细胞注入去核卵母细胞中,简化了操作程序,C 项正确;体细胞的核离开了原来 的细胞质,注入去核的卵母细胞依然能存活,D 项错误。 答案:D 7.下列关于动物细胞培养过程的叙述,错误的是( ) A.制作细胞悬液时可以使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 B.悬液中分散的细胞很快贴附在细胞壁上,细胞贴壁体现了细胞的适应性 C.细胞进行有丝分裂,数量增加到相互接触时可以使用胃蛋白酶处理后分瓶培养 D.传代 10 代以内的细胞一般保持细胞正常的二倍体核型 解析:将相互接触的动物细胞分散开需使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。 答案:C 8.甲羊的去核卵细胞与乙羊体细胞的细胞核“组装”成一个新的细胞,该细胞多次分裂后 植入丙羊的子宫内发育,产下羊羔的毛色和性别分别与哪只羊保持一致(决定毛色的基因 位于细胞核中)?( ) A.甲、丙 B.甲、甲 C.乙、乙 D.丙、甲 解析:决定毛色和性别的基因都位于细胞核中,因而产下的羊羔的毛色和性别与提供细胞 核的乙羊相同。 答案:C 9.某研究小组进行药物试验时,以动物肝细胞为材料,测定药物对体外培养细胞的毒性。 供培养的细胞有甲、乙两种,甲细胞为肝肿瘤细胞,乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有 关动物细胞培养的问题。 (1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养,培养液及其他培养条件均相 同。一段时间后,会观察到甲细胞数量比乙细胞数量 。 (2)在动物细胞培养时,通常在合成培养基中加入适量血清,其原因是 。 细胞培养应在含 5% CO2 的恒温培养箱中进行,CO2 的作用是 。 (3)在两种细胞生长过程中,当乙细胞铺满瓶壁时,其生长 。药物试验需要 大量细胞,两种细胞频繁传代,甲细胞比乙细胞传代的次数更 。若用动物的 肝脏组织块制备肝细胞悬液,需用 处理。 (4)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 。 (5)已知癌基因 X 过量表达与肝肿瘤的发生密切相关,要试验一种抗肿瘤药物 Y 对甲细 胞生长的影响,可将甲细胞分为 A、B 两组,A 组细胞培养液中加入一定量 , B 组细胞培养液中加入等量的无菌生理盐水,经培养后,从 A、B 两组收集等量细胞,通过 分别检测基因 X 在 A、B 两组细胞中的 或 合成水平的差异, 确定 Y 的药效。 解析:(1)甲细胞为肝肿瘤细胞,乙细胞为正常肝细胞。肿瘤细胞为无限增殖的细胞,细胞 周期短。在相同条件下,培养相同的时间,甲细胞的数量多于乙细胞。(2)动物细胞培养 液中必须加入动物血清,血清中含有清蛋白、生长因子、促进细胞贴壁的因子、激素等 合成培养基中缺乏的物质。大多数细胞培养液所需 pH 为 7.2~7.4,而多数培养液靠碳酸 氢钠(NaHCO3)与 CO2 体系进行缓冲,所以 CO2 的作用是维持培养液的 pH。(3)甲为肿瘤 细胞,能无限增殖,传代的次数要比乙细胞多,乙细胞(正常肝细胞)在培养瓶中贴壁生长, 当铺满瓶壁时,细胞生长停止。为得到更多的肝细胞,需要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离 瓶壁,进行传代培养。(4)培养液中加入抗生素来抑制和杀灭微生物。(5)设计一组加入抗 肿瘤药物的实验组,一组不加药物的对照组,通过检测药物影响基因 X 的表达过程,即转 录形成的 mRNA 或翻译形成的蛋白质的量来检验药效。 答案:(1)多 (2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液的 pH (3)停止 多 胰蛋白酶 (4)抗生素 (5)含 Y 的无菌生理盐水 mRNA 蛋白质 二、能力提升 1.利用某些调控细胞分化的因子,可诱导人胚胎干细胞分化为多种组织细胞。该过程与 植物组织培养的共同点是 ( ) A.细胞全能性都得到体现 B.都有信息分子与受体结合的过程 C.都要分散成单个细胞培养 D.都需要蔗糖作为培养基的碳源 解析:动物细胞的全能性不易体现,A 项错误;人胚胎干细胞分化为多种组织细胞和植物 组织培养都有信息分子与受体结合的过程,B 项正确;植物组织培养不需要将细胞分散 开,C 项错误;动物细胞培养不以蔗糖作为培养基的碳源,D 项错误。 答案:B 2.核移植的受体细胞是 MⅡ期卵母细胞,下列有关说法错误的是( ) A.MⅡ期卵母细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质 B.MⅡ期卵母细胞体积比较大,操作起来相对容易 C.可以把供体细胞直接注入去核的卵母细胞中 D.MⅡ期卵母细胞对克隆动物的遗传特性没有任何影响 解析:直接把供体细胞注入去核的卵母细胞中也是可以的,并且这样可以减少对细胞核的 损伤,更有利于重组细胞的分裂。MⅡ期卵母细胞提供了线粒体,线粒体所含的基因仍然 能够控制一些性状,所以克隆动物并不是 100%的细胞核供体动物的复制。 答案:D 3.细胞工程中,选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择错误的是( ) A.选择高度分化的动物体细胞进行培养,有利于获得大量细胞 B.选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克隆动物的成功率 C.选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗 D.选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体 解析:高度分化的动物体细胞的分裂增殖能力很低,因此很难培养获得大量细胞。胚胎细 胞分化程度低,恢复全能性相对容易,因此选择胚胎细胞作为核供体进行核移植可提高克 隆动物的成功率。 答案:A 4.下列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或胶原蛋白酶进行处理,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;有些细胞在传至 10~50 代时,细胞核型发生变化,获得不死性。 答案:D 5.下列关于哺乳动物细胞体外培养难易程度的叙述,正确的是( ) A.乳腺癌细胞易于乳腺细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞 B.乳腺细胞易于乳腺癌细胞;胚胎细胞易于脂肪细胞 C.乳腺细胞易于乳腺癌细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞 D.乳腺癌细胞易于乳腺细胞;脂肪细胞易于胚胎细胞 解析:哺乳动物的乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞,体外培养难度大,乳腺癌细 胞能够恶性增殖,容易进行体外培养,胚胎细胞具有很强的分裂增殖能力,容易进行体外 培养,故 A 项正确。 答案:A 6.下列为克隆羊多利的培育过程示意图。 早期胚胎 克隆羊“多利” 下列有关表述,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动物体细胞核移植 C.乙羊的去核卵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:此过程只能说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,而不能说明动物细胞具 有全能性。 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。右图是血清对 正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。从该图提供的信息不能获得的结论是( ) 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:从题图中曲线可看出,培养基中有无血清对癌细胞的培养影响不大,二者的细胞数 曲线差不多。正常细胞的培养过程中有无血清所获得的细胞数差距较大,有血清的培养 基在相同时间内培养得到的细胞数远远多于无血清的培养基所获得的细胞数。癌细胞 培养与正常细胞培养二者的差距比较大,正常细胞达到一定的数目后不再增加,而癌细胞 数目却能不断增加。 答案:A 8.下图表示动物细胞培养程序图,请据图回答下列问题。 ①取动物组织块 ↓ ② ↓ ③处理动物组织,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 处理组织块或贴壁细胞使其分散成单个细胞,这样做 的目的 。 (3)过程④和⑥都要把分散的细胞制成 。 (4)过程⑤进行的细胞培养是 培养,细胞适于 生长增殖。 (5)过程⑤和⑦都要放在含 的培养箱中培养。 答案:(1)剪碎动物组织 (2)胰蛋白酶 解除由于接触对细胞生长和增殖的抑制 (3)细胞悬液 (4)原代 贴壁 (5)95%空气加 5% CO2 的混合气体 9.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)过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞除了因为它体积大、易操作、营养物质 丰富外,还因为它 。 (3)过程④通常用②作为受体细胞的原因是 。 (4)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:(1)①是从供体(患者)体细胞分离出的细胞核。 (2)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,还含有促进细胞核全能性表达的物质。 (3)早期胚胎中的细胞分化程度低,全能性高,可诱导分化形成各种组织、器官。 (4)图示培育出的细胞(胰岛 B 细胞)核遗传物质来自患者本人,所以移植后不会发生免疫 排斥反应;图中所示基因治疗是体外转基因,故所属类型为体外基因治疗。 答案:(1)细胞核 (2)含有促进细胞核全能性表达的物质 (3)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 (4)没有免疫排斥反应 体外基因治疗 10.据 2018 年学术期刊《细胞》报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类 动物进行克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题。 (1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指 。 通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目 (填“减半”“加倍”或“不变”)。 (2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克 隆动物的难度 (填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因 是 。 (3)在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通 常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目 (填“相同”或“不同”),性染色体 组合 (填“相同”或“不同”)。 解析:本题以克隆动物为背景考查动物细胞工程的操作及应用。(1)克隆动物过程中涉及 的动物细胞工程技术有核移植技术、胚胎移植技术等,其中核移植技术是指将供体细胞 的细胞核移入一个去核的卵母细胞中,构建重组细胞,使其发育成一个胚胎,将来发育成 一个动物个体。在整个过程中,细胞只进行有丝分裂,细胞中染色体数目不变。(2)胚胎 细胞比体细胞分化程度低,故胚胎细胞核移植比体细胞核移植成功的难度小。(3)通过核 移植获得克隆动物的过程中,细胞中染色体数目不变。雌、雄动物的常染色体数目相同, 而性染色体组合不同。 答案:(1)将动物的一个细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中 不变 (2)小于 胚胎细胞分化程度低,恢复全能性相对容易 (3)相同 不同