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2019-2020年高中生物 專題2.2.1 動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)課時作業(yè) 新人教版選修3 1．動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的順序是(　　) ①原代培養(yǎng)　②傳代培養(yǎng)?、垡鹊鞍酌柑幚斫M織，形成單個細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液 A．①②③　　　　　　　 B．①③② C．②①③ D．③①② 解析：選D。動物細(xì)胞培養(yǎng)是用動物胚胎或幼齡動物器官通過胰蛋白酶處理制成細(xì)胞懸液，再通過原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)得到細(xì)胞株。 2．不能作為組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)或克隆的生物材料的是(　　) A．花粉 B．幼葉 C．卵細(xì)胞 D．人血中的紅細(xì)胞 解析：選D。人血中的紅細(xì)胞是成熟的紅細(xì)胞，沒有細(xì)胞核，不能作為組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)或克隆的生物材料。 3．(xx南寧二中高二檢測)下列與動物細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)的表述中，不正確的是(　　) A．動物細(xì)胞培養(yǎng)需要無菌、營養(yǎng)、適宜的溫度和pH等條件 B．用胰蛋白酶作用于離體的動物組織，使其分散成單個細(xì)胞 C．放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)動物細(xì)胞的主要目的是為了滿足細(xì)胞對CO2的需求 D．細(xì)胞株一般具有恒定的染色體組型、生化特征等 解析：選C。解答本題的關(guān)鍵是知道動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件、過程，能準(zhǔn)確識別細(xì)胞株與細(xì)胞系的異同，CO2培養(yǎng)箱中CO2的作用是維持培養(yǎng)液pH的相對穩(wěn)定。 4．動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中一定可以出現(xiàn)的情況是(　　) A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞 B．培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會發(fā)生改變 C．二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D．當(dāng)細(xì)胞發(fā)生類似于癌細(xì)胞的變化時，可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 解析：選D。由于細(xì)胞之間相互接觸而發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象，所以正常培養(yǎng)的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上只能形成單層細(xì)胞，A項(xiàng)錯；克隆培養(yǎng)法中細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，所以細(xì)胞的基因型一般不會發(fā)生改變，B項(xiàng)錯；二倍體細(xì)胞傳代培養(yǎng)至10～50代時多數(shù)的細(xì)胞會死亡，只有少數(shù)的細(xì)胞能夠培養(yǎng)至50代以后成為細(xì)胞系，C項(xiàng)錯；類似于癌細(xì)胞的突變，細(xì)胞能夠無限增殖，可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)，D項(xiàng)正確。 5．某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在研究細(xì)胞工程時，列表比較了植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)內(nèi)容，其中錯誤的是(　　) 選項(xiàng) 比較項(xiàng)目 植物細(xì)胞工程 動物細(xì)胞培養(yǎng) A 處理方法 酶解法去除細(xì)胞壁 用胰蛋白酶處理后制成細(xì)胞懸液 B 原理 細(xì)胞增殖 細(xì)胞的全能性 C 應(yīng)用 快速繁殖技術(shù) 生產(chǎn)干擾素等 D 培養(yǎng)基性質(zhì) 固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基 解析：選B。本題考查了植物細(xì)胞工程和動物細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)方面的比較。A項(xiàng)，去除細(xì)胞壁時用的是纖維素酶和果膠酶，而在動物細(xì)胞培養(yǎng)中采用胰蛋白酶處理組織分散成單個細(xì)胞。B項(xiàng)，植物細(xì)胞工程的原理是植物細(xì)胞的全能性和細(xì)胞增殖，動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖，沒有體現(xiàn)出全能性。C項(xiàng)，植物細(xì)胞工程可以高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖，利用動物細(xì)胞培養(yǎng)可以大規(guī)模生產(chǎn)病毒疫苗、干擾素等。D項(xiàng)，兩者的培養(yǎng)基性質(zhì)和成分是不同的。 6．動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的主要區(qū)別是(　　) A．動物細(xì)胞培養(yǎng)是培養(yǎng)單個細(xì)胞，植物組織培養(yǎng)是培養(yǎng)組織 B．動物細(xì)胞培養(yǎng)可以傳代，而植物組織培養(yǎng)不能傳代 C．動物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分與植物的不同 D．動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變，而植物組織培養(yǎng)不能 解析：選A。動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)都有細(xì)胞分裂過程，因而細(xì)胞與組織均能傳代。二者所用培養(yǎng)基的成分大致相同，都有營養(yǎng)物質(zhì)，但也有成分不同，如動物細(xì)胞培養(yǎng)有血清，而植物組織培養(yǎng)不需要血清。植物組織培養(yǎng)過程中，由于受外界環(huán)境條件的影響，細(xì)胞分裂時也可能發(fā)生基因突變、染色體變異而引起遺傳物質(zhì)改變。植物組織培養(yǎng)一般用分生組織培養(yǎng)。 7．(xx高考浙江卷)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。下列敘述錯誤的是 (　　) A．甲過程需要對實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行消毒 B．乙過程對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 解析：選C。甲過程表示從實(shí)驗(yàn)小鼠身上取皮膚組織小塊，該過程需要對小鼠進(jìn)行消毒，故A項(xiàng)正確。乙過程表示將皮膚組織分散為單個細(xì)胞，可用胰蛋白酶進(jìn)行酶解消化，故B項(xiàng)正確。丙過程表示由組織細(xì)胞培養(yǎng)到細(xì)胞系的過程，小鼠細(xì)胞是二倍體細(xì)胞，其細(xì)胞系大多數(shù)為有限細(xì)胞系，能繼續(xù)培養(yǎng)下去具有異倍體核型的連續(xù)細(xì)胞系很少，故C項(xiàng)錯誤。丁過程表示通過選擇或純化從細(xì)胞系中獲得具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞株的過程，細(xì)胞株具有異質(zhì)性，故D項(xiàng)正確。 8．(xx海淀區(qū)高二檢測)下列對哺乳動物體細(xì)胞核移植技術(shù)的描述不正確的是(　　) A．該技術(shù)的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植 B．通常采用減數(shù)第二次分裂期的去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞 C．可通過顯微操作法除去卵母細(xì)胞核 D．克隆動物是對提供體細(xì)胞的動物進(jìn)行了完全復(fù)制 解析：選D?？寺游锏氖荏w細(xì)胞是去核卵母細(xì)胞，所以其遺傳物質(zhì)主要來自體細(xì)胞核，但細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)則來自卵母細(xì)胞，所以不是對提供體細(xì)胞的動物的完全復(fù)制。 9．下列為克隆羊“多利”的培育過程示意圖。 下列各項(xiàng)有關(guān)表述錯誤的是(　　) A．克隆羊“多利”的主要性狀與甲羊一致，因其細(xì)胞核基因來自甲羊 B．克隆羊“多利”的培育過程中采用了核移植等生物技術(shù) C．乙羊的去核卵細(xì)胞為重組細(xì)胞基因表達(dá)提供了細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境條件 D．此過程說明高度分化的動物細(xì)胞具有全能性 解析：選D。生物的性狀主要由細(xì)胞核中的基因控制，此過程中培育成的早期胚胎需要移植到第三只羊的子宮內(nèi)完成發(fā)育過程，此實(shí)驗(yàn)只能說明高度分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，而不能證明細(xì)胞的全能性。 10．(xx陽泉高二檢測)中科院動物研究所與福州大熊貓研究中心合作，通過將大熊貓細(xì)胞核植入去核后的兔子卵細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓?jiān)缙谂咛?，表明我國大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列描述與克隆無關(guān)的是(　　) A．“復(fù)制” B．無性繁殖 C．組織培養(yǎng) D．基因工程 解析：選D?？寺∈且环N無性繁殖方式。子代與親本相同，因而也可認(rèn)為是由親本“復(fù)制”而來；該過程需采用組織培養(yǎng)技術(shù)，但與基因工程無關(guān)。 11．如圖是動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請據(jù)圖回答： (1)容器A中放置的是動物器官或組織，它一般取自________________________________________________________________________ ________________________。 (2)容器A中的動物器官或組織首先要進(jìn)行的處理是________，然后用胰蛋白酶處理，這是為了使細(xì)胞分散開來，這樣做的目的是________________________________________________________________________。 (3)培養(yǎng)首先在B瓶中進(jìn)行，瓶中的培養(yǎng)基成分有____________________________等。在此瓶中培養(yǎng)一段時間后，有許多細(xì)胞衰老死亡，這時的培養(yǎng)稱為________。 (4)為了把B瓶中的細(xì)胞分裝到C瓶中，用________處理，然后配制成________再分裝。 解析：(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)一般取材于動物胚胎或幼齡動物的器官或組織，因?yàn)檫@部分細(xì)胞的分裂能力強(qiáng)。(2)在進(jìn)行培養(yǎng)時應(yīng)盡量使細(xì)胞分散，便于與培養(yǎng)液充分接觸，進(jìn)行物質(zhì)交換；使其分散需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。(3)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中應(yīng)盡量使培養(yǎng)基成分與體內(nèi)的環(huán)境基本相同，所以需要添加糖、氨基酸、無機(jī)鹽、動物血清等。培養(yǎng)的過程分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)兩個大階段，分瓶之前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。(4)當(dāng)細(xì)胞數(shù)目較多時，需要用胰蛋白酶處理，使細(xì)胞分散，從玻璃瓶壁上脫離下來，配制成細(xì)胞懸液繼續(xù)培養(yǎng)。 答案：(1)胚胎或幼齡動物的器官或組織 (2)剪碎　使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸 (3)糖、氨基酸、無機(jī)鹽和動物血清　原代培養(yǎng) (4)胰蛋白酶　細(xì)胞懸液 12．動物器官的體外培養(yǎng)技術(shù)對于研究器官的生理、病理過程及其機(jī)制意義重大。如圖是一個新生小鼠的肝臟小塊培養(yǎng)裝置示意圖。請回答下列問題。 (1)肝臟切成小薄片，這有利于肝臟細(xì)胞________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)氣室中充入5%CO2氣體的主要作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)培養(yǎng)液中添加抗生素是為了抑制細(xì)菌生長，但要注意選擇抗生素的______________，以保證抗生素對肝臟無害。 (4)有機(jī)物X有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂。利用上圖所示裝置和提供的下列材料用具，探究肝臟小塊對有機(jī)物X是否具有解毒作用。 材料用具： 肝臟小塊，外周血淋巴細(xì)胞，淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液，植物凝集素(刺激淋巴細(xì)胞分裂)，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，玻璃皿，滴管，吉姆薩染液(使染色體著色)，有機(jī)物X溶液等。 實(shí)驗(yàn)過程： ①在淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中加入植物凝集素培養(yǎng)淋巴細(xì)胞，取4等份，備用。 ②利用甲、乙、丙、丁4組上圖所示裝置，按下表步驟操作(“√”表示已完成的步驟)。 甲 乙 丙 丁 步驟一：加入肝臟培養(yǎng)液 √ √ √ √ 步驟二：加入有機(jī)物X溶液 √ √ 步驟三：放置肝臟小塊 √ 上表中還需進(jìn)行的操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③培養(yǎng)一段時間后，取4組裝置中的等量培養(yǎng)液，分別添加到4份備用的淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。 ④一段時間后取淋巴細(xì)胞分別染色、制片。在顯微鏡下觀察________________________________________________________________________， 并對比分析。若丙組淋巴細(xì)胞出現(xiàn)異常，而甲組的淋巴細(xì)胞正常，則說明________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)把肝臟切成小薄片，有利于肝臟細(xì)胞吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物。(2)氣室中充入5%CO2的作用是形成碳酸來維持培養(yǎng)液適宜的pH。(3)要注意選擇抗生素的種類和劑量來抑制細(xì)菌生長，否則會影響肝臟細(xì)胞。(4)乙組或丁組沒有處理，向乙(或丁)組裝置中放置肝臟小塊作為對照實(shí)驗(yàn)，有機(jī)物X有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂，所以要觀察淋巴細(xì)胞的染色體形態(tài)和數(shù)量是否變化。甲組添加肝臟小塊，淋巴細(xì)胞染色體正常，丙組沒有添加肝臟小塊，淋巴細(xì)胞出現(xiàn)染色體異常，說明肝臟小塊對有機(jī)物X具有解毒作用。 答案：(1)吸收氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、排出代謝廢物 (2)維持培養(yǎng)液適宜的pH (3)種類和劑量 (4)②向乙(或丁)組裝置中放置肝臟小塊?、苋旧w形態(tài)和數(shù)量　肝臟小塊對有機(jī)物X具有解毒作用 13．現(xiàn)有A和B兩個肉牛品種，A品種牛的細(xì)胞組可表示為A細(xì)胞核、A細(xì)胞質(zhì)，B品種牛則為B細(xì)胞核、B細(xì)胞質(zhì)。 (1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細(xì)胞由A細(xì)胞核和B細(xì)胞質(zhì)組成，基本步驟是，從A品種牛體內(nèi)取出體細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)，然后再從培養(yǎng)細(xì)胞中取出________注入B品種牛的________卵母細(xì)胞，經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱為____________，將該胚胎移入代孕母牛的________中，通過培育可達(dá)到目的。 (2)上述過程中運(yùn)用了動物細(xì)胞工程的哪些技術(shù)？ ________________________________________________________________________。 (3)克隆牛的產(chǎn)生說明____________________具有全能性。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自________個親本，細(xì)胞質(zhì)來自________性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成________(填“相同”或“不同”)。 (4)請舉一例，說明克隆牛培育成功的實(shí)際意義。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：動物的克隆所用的方法是核移植，也就是把動物體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，然后經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后形成重組胚胎，再移入代孕動物的子宮中繼續(xù)發(fā)育，從而獲得克隆個體?？寺游锏某晒φf明了動物體細(xì)胞核具有全能性，克隆動物的遺傳特性與提供細(xì)胞核的個體基本一致。在體細(xì)胞克隆動物中不僅用到了核移植，還用到了動物細(xì)胞培養(yǎng)。 答案：(1)細(xì)胞核　去核　重組胚胎　子宮 (2)動物細(xì)胞核移植和動物細(xì)胞培養(yǎng) (3)動物體細(xì)胞核　兩　雌　不同 (4)保護(hù)瀕危物種，繁育優(yōu)良品種，醫(yī)學(xué)上克隆器官等 14．(xx棗莊高二檢測)如圖是利用現(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________________。 解析：(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)胞一般是去核的卵母細(xì)胞，原因是它體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富，此外，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)這些細(xì)胞分化程度極低，全能性易于表達(dá)，可以定向地誘導(dǎo)分化為各類細(xì)胞 (5)沒有免疫排斥反應(yīng)　體外基因治療