2020秋高中生物人教版选修3达标训练：专题22-2-2-2-1动物细胞培养和核移植技术

2020秋高中生物人教版选修3达标训练：专题22-2-2-2-1动物细胞培养和核移植技术

专题 2 细胞工程 2.2 动物细胞工程 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术 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．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程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 3．细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程，下列属于动物细 胞工程技术的是( ) ①动物细胞培养 ②动物细胞核移植 ③动物细胞融合 ④制备单克隆抗体 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 解析：动物细胞工程包括：动物细胞培养、动物细胞核移植、动 物细胞融合和制备单克隆抗体等，其中动物细胞培养是其他动物细胞 工程技术的基础。 答案：D 4．如下图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线，图中 B、E 两点表示经筛选、分装后继续培养。下列判断错误的是( ) A．B 点之前的培养称为原代培养，之后的培养称为传代培养 B．接触抑制现象主要发生在 AB 段和 DE 段 C．分瓶后的每个培养瓶中的细胞群称为一个克隆 D．E 点后的细胞大多数具有异倍体核型，可连续传代 解析：人们通常将动物组织处理分散后的初次培养称为原代培养， 分瓶后的培养称为传代培养，B 点之后细胞继续生长，可见 B 点之后 进行了传代培养，A 正确；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，即会发生接触抑制现象，在 AB 段和 DE 段 细胞几乎生长停滞，可能发生了接触抑制，B 正确；细胞克隆的最基 本要求是必须保证分离出来的是一个细胞而不是多个细胞，C 错误； 已获无限繁殖能力能持续生存的细胞系，称连续细胞系或无限细胞系， 无限细胞系大多已发生异倍化，具异倍体核型，D 正确。 答案：C 5．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 [A 级 基础巩固] 1．下列关于动物细胞培养的叙述，不正确的是( ) 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 2．用动植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是( ) A．都需要用含 95%空气加 5%CO2 的混合气体的培养箱 B．都需要用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行 D．都可体现细胞的全能性 解析：不管是动物细胞培养还是植物组织培养，最基本的一个条 件就是无菌环境。此外，动物细胞培养的培养基是液体培养基，其中 的碳源是葡萄糖，培养液中还需要加入一定的动物血清或血浆，其气 体环境是 95%空气＋5%CO2，以维持培养液的 pH；而植物组织培养 的培养基为固体培养基，其碳源为蔗糖，组织培养的脱分化阶段必须 在黑暗条件下进行，而再分化过程需要一定的光照条件；动物细胞培 养就是细胞的增殖，不能体现细胞的全能性，而植物组织培养完成了 由一个细胞到完整植株的全过程，体现了植物细胞的全能性。 答案：C 3．下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：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。 答案：B 4．据英国《卫报》披露，纽卡斯尔大学研究人员不久前成功实现 一项生殖医学技术，将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植 到健康妇女捐献的去核卵子中，最终产下了健康的婴儿。下列叙述错 误的是( ) A．此项技术的基础是动物的细胞和组织培养 B．此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同 C．健康妇女捐献的卵子的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用 D．婴儿出生后具有患病夫妇以及捐献健康卵子的妇女三方的遗传 特征 解析：动物克隆技术的基础是动物细胞和组织培养，A 项正确； 此项技术用的受精卵的细胞核，而克隆羊用的是高度分化的乳腺细胞， 分化程度不同，B 项错误；卵细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育 的作用，C 项正确；该婴儿细胞的核基因由形成受精卵的夫妇提供， 质基因由提供去核卵子的妇女提供，D 项正确。 答案：B 5．某研究小组为测定某种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、乙细胞的毒性大小 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 错误；细胞培养应在含 5%CO2 的恒温培养 箱中进行，CO2 的作用是维持培养液的 pH，B 错误；抗生素是用来杀 菌的，不是杀病毒的，C 错误；本实验应设置对照实验，用添加药物 的培养液分别培养甲、乙细胞，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 正确。 答案：D B 级 能力训练 6．回答下列有关动物细胞培养的问题： (1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互 接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的________。此时， 瓶壁上形成单层细胞，这种单层培养法的出现，对细胞培养的发展起 了很大的推动作用。 (2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，但极少数 细胞克服细胞寿命的自然极限，获得________，朝着等同于癌细胞的 方向发展，该种细胞由于细胞膜上________减少，导致细胞间的黏着 性________。 (3)在动物细胞体外培养过程中，一般要满足四个方面的条件：无 菌无毒的环境、营养、温度、pH 及气体环境，其中在培养液中添加 ________，以防培养过程中的污染；由于人们对细胞所需的营养物质 还没有完全搞清楚，故在使用合成培养基时，通常需加入________等 天然成分；气体环境主要是提供细胞所需的 O2 和 CO2，其中 O2 的作 用是_____________，CO2 的作用是______________________。 (4)动物细胞培养可用于检测某种物质的毒性大小，若用被检测物 质培养的细胞与对照组相比，发生变异的细胞数目所占的百分比大， 则该物质的毒性大，判断的依据是________________________。 答案：(1)接触抑制 (2)不死性 糖蛋白 降低 (3)抗生素 血清、血浆 供给细胞进行有氧呼吸 维持培养液的 pH (4)物质的毒性越大，越容易导致细胞发生变异 7．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 8．下图为动物细胞融合示意图，请据图回答： (1)图中灭活的仙台病毒的作用是_________________________ _____________________________________________________。 (2)若仅考虑两两融合，则 A 细胞和 B 细胞融合后共有 ______________________________________________________ 三种类型。 (3)由杂种细胞形成无性系 1、2、3 的方法，可以称为 _____________________________________________________。 (4)此项技术最重要的应用是_____________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)诱导细胞融合需要有促融剂，比如聚乙二醇、灭活的仙 台病毒等。(2)若仅考虑两两融合，则 A 细胞和 B 细胞融合后共有 A—A、 A—B、B—B 三种类型。(3)无性繁殖可以称之为克隆。(4)细胞融合技 术最重要的应用是制备单克隆抗体。 答案：(1)促进细胞融合(作为促融剂) (2)A—A、A—B、B—B (3)克隆 (4)制备单克隆抗体 9．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。 如下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__________________________ 最相似，原因是_________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 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