2019-2020学年人教版生物选修三同步导练课时作业7　动物细胞培养和核移植技术

2019-2020学年人教版生物选修三同步导练课时作业7　动物细胞培养和核移植技术

课时作业 7 动物细胞培养和核移植技术 一、选择题 1．对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法正确的是 ( ) A．取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法不属于克隆 培养法 B．细胞培养过程中不需考虑细菌的污染问题 C．该培养液也能用来培养乙肝病毒 D．在原代培养过程中，培养的细胞最终也会出现停止增殖的现 象 解析：A 选项的描述属于细胞层次的克隆，A 项错误；培养液受 细菌污染后，其中营养成分要发生改变，不利于细胞的培养，B 项错 误；病毒的生存离不开细胞，用培养液不能培养病毒，C 项错误；一 般的细胞繁殖 10 代后，将停止增殖，D 项正确。 答案：D 2．为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的 细胞悬浮液，选取来的动物组织应先用下列哪种物质处理( ) A．胃蛋白酶 B．胰蛋白酶 C．盐酸 D．胰脂肪酶 解析：使动物细胞相互分离开来的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶， B 正确。 答案：B 3．动物细胞培养过程的顺序是( ) ①原代培养 ②传代培养 ③用胰蛋白酶处理组织，形成分散的 细胞悬液 A．①②③ B．①③② C．②①③ D．③①② 解析：动物细胞培养过程的顺序为选取幼龄动物或早期胚胎组织 作培养材料→用胰蛋白酶处理组织，制备细胞悬液→原代培养→传代 培养。 答案：D 4．从母羊甲的体细胞中取出细胞核，移植入母羊乙的去核卵细胞 中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子 宫内，下列有关说法正确的是( ) A．出生小羊的性状与甲羊完全相同 B．一般来说出生小羊的核基因型与甲羊完全相同 C．出生小羊的遗传物质由甲、乙两双亲共同决定，所以该过程 为有性生殖 D．出生小羊的性状由甲、乙、丙三个亲本的基因型与环境共同 决定 解析：小羊由重组细胞发育而来。重组细胞的细胞核来自甲羊， 细胞质来自乙羊。遗传物质 DNA 主要在细胞核内，少量存在细胞质 的线粒体内，故小羊性状绝大多数与甲羊相同，少量与乙羊相同。此 过程为无性繁殖。 答案：B 5．用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼 龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织或细胞( ) A．容易产生各种变异 B．具有更高的全能性 C．取材十分方便 D．分裂增殖的能力强 解析：用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织， 主要是因为胚胎或幼龄动物的器官或组织分裂能力旺盛。 答案：D 6．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．受体为去核卵母细胞的细胞质 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：克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型不完全一致，因 为供体只提供了核基因，而细胞质基因来源于另一个生物，同时表现 型除受基因控制外，还受外界环境因素的影响，D 错误。 答案：D 7．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。下列叙述正 确的是( ) A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块 B．恒温培养箱中的 CO2 浓度维持在 5%左右，以促进细胞呼吸 C．为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素 D．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小 解析：在利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶，不能 使用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用，但这样 的环境不适于细胞生存，A 项错误；细胞培养应在含 CO2 5%的恒温 培养箱中进行，CO2 的作用是维持培养液的 pH，B 项错误；抗生素是 用来杀菌的，不是杀病毒的，C 项错误；本实验应设置对照实验，用 添加甲药物、乙药物的培养液分别培养细胞，根据变异细胞占培养细 胞的比例，以检测药物对甲、乙的毒性大小，D 项正确。 答案：D 8．动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于( ) A．培养基不同 B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株 解析：此题考查的是动物细胞培养与植物组织培养的区别与联系。 动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养基不同，动物细胞一般 用液体培养基培养，而植物组织培养一般用固体培养基，与植物组织 培养的培养基相比，动物细胞培养的培养基中还要加动物血清等，A 项正确；它们都是在无菌条件下进行的，都可以传代培养，且都能够 大量培养，B、C、D 项的叙述有误。 答案：A 9．一只羊的卵细胞被另一只羊的体细胞核移植后，这个卵细胞经 过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下了一只羊羔， 这种克隆技术具有多种用途，但是不能( ) A．有选择地繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优秀个体 C．用于保存物种 D．改变动物的基因型 解析：目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入一个去 核的卵细胞，经过试管培养一段时间后，再移入另一个体的子宫内发 育、分娩的技术。通过该技术能够保持亲本的优良性状，保持性别不 变，也能够用于保存物种，但不能改变动物的基因型。 答案：D 10．2015 年 2 月 3 日，英国国会表决同意允许医学界利用 3 个人 的基因共同育子，成为全世界第一个准许“三亲育子”的国家。“三 亲育子”技术是将父母细胞核基因与一位妇女捐赠者的健康线粒体结 合在一起，引入的基因只占婴儿总基因的 0.1%。这项技术旨在防止因 线粒体基因缺陷引起的严重遗传疾病。下列相关描述正确的是( ) A．线粒体基因缺陷引起的遗传病是母系遗传病，传女不传男 B．“三亲育子”可能会用到人工授精技术、胚胎移植技术等 C．通过“三亲育子”技术得到的“三亲婴儿”的健康线粒体基 因不一定能传给其后代 D．若父亲患有线粒体基因缺陷病，需要通过“三亲育子”技术 避免将有缺陷的基因传给下一代 解析：线粒体基因缺陷引起的遗传病是母系遗传病，是由母亲的 卵细胞传给子代的，表现为母亲患病子女都患病，A 项错误；“三亲 育子”技术主要利用的是胚胎工程技术，目前在生产实践中应用较多 的是体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植，B 项错误；通过“三亲育 子”技术得到的“三亲婴儿”如果是个女孩，其健康线粒体基因可以 通过卵细胞传给其后代，如果是个男孩，其健康线粒体基因一般不能 通过精子传给子代，C 项正确；精子的线粒体都集中在尾部，且受精 时只有精子的头部进入卵细胞，故男子的线粒体基因一般不能通过精 子传给子代，若父亲患有线粒体基因缺陷病，子代一般不会患病，D 项错误。 答案：C 二、综合题 11．如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．卡罗林斯卡医学院 2012 年 10 月 8 日宣布，将 2012 年诺贝尔 生理学或医学奖授予约翰·格登和山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重 编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题。 (1)约翰·格登于 1962 年通过实验把蝌蚪已分化体细胞的细胞核移 植进入卵母细胞质中，并成功培育出“克隆青蛙”。由于动物细胞的 全能性会随着动物细胞____________程度的提高而逐渐受到限制，分 化潜能逐渐变弱，直到今天也还不能用类似________________(植物细 胞工程的技术手段)的方法获得完整的动物个体。因此，约翰·格登培 育“克隆青蛙”，实际是通过________(动物细胞工程的技术手段)来 实现的。 (2)山中伸弥于 2006 年把 4 个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠 的成纤维细胞，使其变成多功能干细胞。在该技术中，逆转录病毒是 这 4 个关键基因进入成纤维细胞的________(基因工程工具)，它能够 携带外源基因进入受体细胞，并整合到其染色体________上。 (3)所谓“体细胞重编程技术”即将成年体细胞重新诱导回早期 干细胞状态，即获得 iPS 细胞。iPS 细胞与胚胎干细胞一样，具有发 育的________，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。 (4)目前获得 iPS 细胞的方法除上述两种之外，常见的还有以下两 种：一是诱导成年体细胞与胚胎干细胞________产生四倍体细胞；二 是应用______________技术(动物细胞工程的技术手段)将生殖细胞置 于特定条件下进行培养。 解析：(1)动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它 分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 根据题意分析可知：由于动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度 的提高而逐渐受到限制，所以不能用类似植物组织培养的方法获得完 整的动物个体；培育的“克隆青蛙”，实际是通过核移植来实现的，表 明动物细胞的细胞核具有全能性。(2)在基因工程中常用的运载体有质 粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。所以逆转录病毒是基因进入成 纤维细胞的载体，并整合到其染色体 DNA 上。(3)胚胎干细胞具有发 育的全能性，能分化为动物体内任何一种组织细胞。(4)成年体细胞与 胚胎干细胞属于 2 个二倍体细胞，融合而成四倍体；将生殖细胞置于 特定条件下进行培养需要用到动物细胞培养技术，通过培养、增殖产 生大量的 iPS 细胞。 答案：(1)分化 植物组织培养 (动物体细胞)核移植 (2)载体 DNA (3)全能性 (4)融合 动物细胞培养 13．慢病毒载体是指以人类免疫缺陷病毒－1 为来源的一种病毒 载体。慢病毒载体系统主要由包装载体和转移载体组成，包装载体携 带的基因能够控制合成病毒颗粒蛋白；转移载体上除有基因载体必需 的元件外，还有目的基因、病毒包装、逆转录和整合所需基因。当转 移载体和包装载体同时转染包装细胞后，进行病毒成分的合成和包装， 最终收获到携带目的基因的“假病毒颗粒”。下图是科研人员利用慢 病毒载体系统培育转基因荧光鼠的主要过程。请分析回答： (1)基因工程中运用的基因载体必需的元件有启动子、终止子、 ________________、______________等。 (2)过程②利用了“假病毒颗粒”具有______________和能将 DNA 整合到受体细胞染色体 DNA 上特点。与正常病毒相比较，这种 “假病毒颗粒”的主要特点是________________________________。 (3)科学家利用 ES 细胞培育出转基因动物依据的主要原理是 ________________，在利用合成培养基培养 ES 细胞时，还要加入 ________________等天然成分。 (4)经鉴定，某嵌合小鼠产生的配子中有1 2 带有外源基因，请写出 利用该嵌合小鼠培育纯合转基因小鼠的思路。 ________________________________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)基因表达载体必须具有的元件有启动子、终止子、标记 基因、目的基因、复制原点等。(2)病毒具有侵染性，利用其特点可作 为基因工程中的运载体将目的基因导入受体细胞；假病毒颗粒与正常 病毒相比具有在宿主细胞中不能增殖的特点。(3)ES 细胞是胚胎干细 胞，具有发育的全能性；培养 ES 细胞需运用动物细胞培养技术，培 养时需加入动物的血清和血浆等天然成分。(4)让这只嵌合小鼠与普通 小鼠杂交获得 F1，再让 F1 中的转基因小鼠相互交配，鉴定、筛选出纯 合转基因小鼠。 答案：(1)复制原点 标记基因 (2)侵染性 在宿主细胞中不能增殖(不具致病性) (3)ES 细胞具有发育的全能性 血浆、血清 (4)让这只嵌合小鼠与普通小鼠杂交获得 F1，再让 F1 中的转基因 小鼠相互交配，鉴定、筛选出纯合转基因小鼠 14．美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛，年产奶量达 30.8 t， 我国奶牛产奶量年平均水平仅为 3～4 t。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(如下图)。 (1)目前完成①的方法有________________、________________、 ________________、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___________________。 解析：进行动物体细胞核移植需用去核的卵母细胞作受体细胞， 对构建的重组细胞需经历动物细胞培养，并诱导形成早期胚胎。重组 细胞能够培育为动物体，表明动物细胞核具有全能性，克隆动物属无 性繁殖。 答案：(1)显微操作去核 梯度离心 紫外光短时间照射 (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