2018-2019學年高中生物 專題2 細胞工程 2.2 動物細胞工程 2.2.1 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術教學案(含解析)新人教版選修3.doc
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動物細胞培養(yǎng)和核移植技術1動物細胞培養(yǎng)的過程:動物組織塊單個細胞細胞懸液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)。2動物細胞培養(yǎng)一般選用胚胎或幼齡動物的組織,細胞在培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)細胞貼壁(生長)和細胞的接觸抑制現(xiàn)象。3動物細胞培養(yǎng)的條件包括:無菌、無毒的環(huán)境,適宜的營養(yǎng)、溫度和pH及氣體環(huán)境。4動物細胞核移植技術的原理是動物細胞核的全能性,屬于無性繁殖。5用于核移植的供體細胞一般選用傳代10代以內(nèi)的細胞,因為傳代10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型。6動物體細胞核移植的受體細胞是已經(jīng)去核的M期卵母細胞。一、動物細胞培養(yǎng)1概念從動物機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖。2過程填圖(1)細胞貼壁:將細胞懸液放入培養(yǎng)瓶內(nèi),置于適宜環(huán)境中培養(yǎng),懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上,稱為細胞貼壁。(2)接觸抑制:當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞停止分裂增殖的現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。(3)原代培養(yǎng):指動物組織消化后的初次培養(yǎng)。(4)傳代培養(yǎng):貼滿瓶壁的細胞,出現(xiàn)接觸抑制后,需要重新用胰蛋白酶等處理,然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng),讓細胞繼續(xù)增殖的培養(yǎng)過程。3條件(1)無菌、無毒的環(huán)境(2)營養(yǎng)(3)溫度和pH(4)氣體環(huán)境4應用連線二、動物體細胞核移植技術和克隆動物1動物核移植的概念和類型(1)概念:供體:動物一個細胞的細胞核;受體:去掉細胞核的卵母細胞;結(jié)果:形成重組胚胎,發(fā)育成動物個體。(2)類型:哺乳動物核移植可分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植。2體細胞核移植的過程填圖3體細胞核移植的應用前景連線4體細胞核移植技術存在的問題(1)體細胞核移植技術的成功率非常低。(2)克隆動物存在健康問題,表現(xiàn)出生理缺陷、遺傳缺陷等。(3)克隆動物食品的安全性問題存在爭議。1動物細胞培養(yǎng)過程的順序是()原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)胰蛋白酶處理組織,形成單個細胞,制成細胞懸液ABC D解析:選D動物細胞培養(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胞懸液,再通過原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)得到細胞株。2進行動物細胞培養(yǎng)時,最好選用的培養(yǎng)材料是()A衰老的動物組織細胞B成熟動物個體的體細胞C動物的受精卵D動物胚胎或幼齡個體的器官或組織解析:選D動物細胞培養(yǎng)一般選擇動物胚胎或出生不久的幼齡個體的器官或組織作為培養(yǎng)材料,因為這些器官或組織的細胞生命力旺盛,分裂能力強。3下列哪項條件不是動物細胞培養(yǎng)所需要的()A無菌、無毒的環(huán)境B充足的營養(yǎng)物質(zhì)C適宜的溫度和pH D95%的空氣和5%的氧氣解析:選D二氧化碳培養(yǎng)箱的氣體條件是95%的空氣和5%的二氧化碳。4進行哺乳動物克隆時,細胞核供體細胞不能是()A乳腺細胞 B卵細胞C胃腺細胞 D胚胎細胞解析:選B卵細胞是由減數(shù)分裂形成的,其染色體數(shù)目是體細胞的一半,不能用作哺乳動物克隆時的細胞核供體細胞。5在克隆多利羊的過程中,下列哪項技術沒有運用到()A細胞培養(yǎng)技術 B細胞核移植技術C胚胎移植技術 D基因工程技術解析:選D多利羊的培育過程中首先運用了細胞核移植技術獲得重組細胞,然后通過細胞的體外培養(yǎng)形成早期胚胎,最后把這個胚胎移植到代孕母羊子宮中完成后續(xù)的胚胎生長發(fā)育。在整個過程中沒有使用基因工程技術。1動物細胞培養(yǎng)的過程 (1)選取幼齡動物的組織、器官作為材料的原因動物細胞培養(yǎng)的原理是細胞增殖。動物細胞培養(yǎng)時,一般選取幼齡動物的組織、器官,其細胞的分化程度較低,增殖能力強,有絲分裂旺盛,容易培養(yǎng)。(2)將動物細胞分散成單個細胞培養(yǎng)的原因分散成單個細胞后容易培養(yǎng),細胞所需的營養(yǎng)容易供應,其代謝廢物容易排出。而用大塊組織培養(yǎng)時,內(nèi)部細胞的營養(yǎng)供應和代謝廢物的排出都較困難,因此, 這些細胞在體外長時間的生存和生長就較困難。同時,分散成單個細胞培養(yǎng),可使得在細胞水平操作的其他技術得以實現(xiàn)。(3)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)原代培養(yǎng):是細胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng),即在沒有分瓶培養(yǎng)之前的細胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng):是在細胞懸液培養(yǎng)一段時間后,分瓶再進行的細胞培養(yǎng)。(4)細胞株和細胞系細胞株:傳代培養(yǎng)的細胞能傳到1050代,這樣的傳代細胞稱為細胞株。細胞系:傳代培養(yǎng)的細胞在傳到50代后,有部分細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,獲得不死性,這種具有癌變特點的細胞稱為細胞系。2植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)理論基礎植物細胞全能性細胞增殖培養(yǎng)基類型固體或半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基成分礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、氨基酸、植物激素等無機鹽、葡萄糖、維生素、氨基酸、促生長因子、動物血清等取材植物幼嫩部位或花藥等動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織過程脫分化、再分化原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)結(jié)果獲得新個體或細胞產(chǎn)物大量產(chǎn)生細胞或細胞產(chǎn)物用途快速繁殖名貴花卉和果樹;培養(yǎng)無病毒植株、轉(zhuǎn)基因植物;大規(guī)模生產(chǎn)細胞產(chǎn)物,如藥物、食品添加劑、香料、色素等生產(chǎn)蛋白質(zhì)制品,如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等;檢測有毒物質(zhì);用于生理、病理、藥理等方面的研究相同點都需要人工條件下的無菌操作,無菌培養(yǎng);都需要配制合成培養(yǎng)基;都需要適宜的溫度、pH等條件名師點撥有關植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的三點提醒(1)植物組織培養(yǎng)過程中存在脫分化和再分化,而動物細胞培養(yǎng)過程中沒有脫分化和再分化過程。(2)植物組織培養(yǎng)可獲得新個體,體現(xiàn)了細胞的全能性,而動物細胞培養(yǎng)只能得到細胞,沒有體現(xiàn)細胞的全能性。(3)兩種技術手段培養(yǎng)過程中都進行有絲分裂,不涉及減數(shù)分裂,都可稱為克隆。題組沖關1下列屬于動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)區(qū)別的是()A動物細胞培養(yǎng)基與植物細胞培養(yǎng)基的成分有所不同B動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行C動物細胞培養(yǎng)可發(fā)生遺傳物質(zhì)改變,而植物組織培養(yǎng)不能D植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)都體現(xiàn)了細胞的全能性解析:選A動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分不同,如培養(yǎng)動物細胞的培養(yǎng)基需加入血清,而植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基則不需加入血清。動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)都需要在無菌、人工控制的條件下進行;動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)過程中都可發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變;植物組織培養(yǎng)最終能夠形成完整的植物體,能體現(xiàn)植物細胞的全能性,動物細胞最終不能被培養(yǎng)成新的動物,不能體現(xiàn)動物細胞的全能性。2回答下列有關動物細胞培養(yǎng)的問題:(1)在動物細胞培養(yǎng)過程中,當貼壁細胞分裂生長到細胞表面_時,細胞會停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細胞的_。此時,瓶壁上形成的細胞層數(shù)是_。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來,需要用酶處理,常用的酶是_。(2)隨著細胞傳代次數(shù)的增多,絕大部分細胞分裂停止,進而出現(xiàn)_的現(xiàn)象;但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖,其中有些細胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成_細胞,這種細胞的黏著性_,細胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量_。(3)用某種大分子染料對細胞進行染色時,觀察到死細胞被染色,而活細胞不染色,原因是_。(4)檢查某種有毒物質(zhì)是否能改變細胞染色體的數(shù)目,最好選用分裂到_期的細胞用顯微鏡進行觀察。(5)在細胞培養(yǎng)過程中,通常在_條件下保存細胞。因為在這種條件下,細胞中_的活性降低,細胞新陳代謝的速率降低。(6)給患者移植經(jīng)細胞培養(yǎng)形成的皮膚后,發(fā)生了排斥現(xiàn)象,這是因為機體把移植的皮膚當作_進行攻擊。解析:(1)在動物細胞培養(yǎng)過程中,細胞表現(xiàn)出接觸抑制現(xiàn)象,此時是單層細胞。用胰蛋白酶處理可以使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來。(2)隨著細胞傳代培養(yǎng)代數(shù)的增多,絕大部分細胞分裂停止,進而出現(xiàn)衰老甚至死亡的現(xiàn)象,但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖,有些細胞會因遺傳物質(zhì)改變而變成不死性細胞,這種細胞的細胞膜表面糖蛋白減少,細胞黏著性降低。(3)由于活細胞的膜具有選擇透過性,大分子染料不能進入活細胞內(nèi);死細胞的細胞膜喪失了選擇透過性,大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色。(4)由于細胞分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰,因此最好選用分裂到中期的細胞用顯微鏡觀察染色體數(shù)目。(5)由于在冷凍、超低溫或液氮條件下,細胞中酶的活性降低,細胞新陳代謝的速率降低,通常在此條件下保存細胞。(6)機體把移植的皮膚當作抗原攻擊,會發(fā)生排斥現(xiàn)象。答案:(1)相互接觸接觸抑制單層(或一層)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低減少(3)活細胞的膜具有選擇透過性,大分子染料不能進入活細胞內(nèi),故活細胞不能著色(或死細胞的膜喪失了選擇透過性,大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色)(4)中(5)冷凍(或超低溫、液氮)酶(6)抗原1細胞核移植的原理動物體細胞核移植的原理是細胞核的全能性,而不是動物細胞的全能性。因為動物體細胞的全能性受到限制,不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個體,所以用體細胞核移植技術能夠得到克隆動物,說明動物體細胞的細胞核具有全能性。2供體和受體的選擇(1)供體:一般選用傳代10代以內(nèi)的細胞,因為10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型,保證了供體細胞正常的遺傳基礎。(2)受體:選擇M期的卵母細胞,其原因是:卵母細胞的細胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質(zhì)。卵母細胞體積大,便于操作。卵母細胞內(nèi)卵黃多,營養(yǎng)物質(zhì)豐富。3克隆動物的遺傳特點克隆動物的親本有三個,即體細胞核供體、卵母細胞細胞質(zhì)供體和代孕母體。(1)克隆動物細胞核基因來自體細胞核供體,因此,克隆動物的性狀與體細胞核供體基本相同。(2)克隆動物的細胞質(zhì)基因來自卵母細胞,因此,克隆動物的性狀與卵母細胞供體部分相同。(3)代孕母體沒有為克隆動物提供遺傳物質(zhì),因此,克隆動物的性狀與代孕母體沒有直接關系。題組沖關3下列對哺乳動物體細胞核移植技術的描述錯誤的是()A該技術的難度明顯高于胚胎細胞核移植B通常采用減數(shù)第二次分裂中期卵母細胞作為受體細胞C可通過顯微操作法除去卵母細胞核D克隆動物是對提供體細胞的動物進行了完全復制解析:選D克隆動物絕大部分遺傳物質(zhì)來自供體細胞核,但細胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)來自受體卵母細胞,其次生物的性狀還受環(huán)境的影響,因此,克隆動物并不是對提供體細胞的動物進行完全復制。4(全國卷節(jié)選)如圖表示通過核移植等技術獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程?;卮鹣铝袉栴}:(1)圖中A表示正常細胞核,染色體數(shù)為2n,則其性染色體的組成可為_。過程表示去除細胞核,該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行,去核時常采用_的方法。(2)經(jīng)過多次傳代后,供體細胞中_的穩(wěn)定性會降低。因此,選材時必須關注傳代次數(shù)。(3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同,從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是_。(4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣,其他克隆動物的成功獲得也證明了_。解析:(1)哺乳動物的正常細胞核中性染色體的組成為XX(雌性)或XY(雄性)。卵母細胞在培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期時,常采用顯微操作法去除細胞核。(2)一般來說,動物細胞在傳代培養(yǎng)到1050代時,部分細胞的細胞核型可能會發(fā)生變化,即遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。因此,選材時一般選10代以內(nèi)的細胞,以保證細胞正常的二倍體核型。(3)獲得的克隆動物性狀與供體動物基本相同,但不完全相同,從遺傳物質(zhì)的角度分析,其原因是:克隆動物細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自去核卵母細胞的細胞質(zhì),細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響。(4)高度分化的動物體細胞的全能性受到限制,但其細胞核的全能性在卵母細胞質(zhì)中物質(zhì)的作用下仍能得以表達。故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆動物的培育成功,證明了高度分化的動物體細胞的細胞核仍具有全能性。答案:(1)XX或XY 顯微操作(2)遺傳物質(zhì)(3)卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響(4)已經(jīng)分化的動物體細胞核具有全能性方法規(guī)律判斷有性生殖與無性生殖的兩種方法(1)從概念上判斷。有性生殖是指經(jīng)兩性生殖細胞結(jié)合而成的合子或有性配子直接發(fā)育成個體的生殖方式。無性生殖是指不經(jīng)過生殖細胞的結(jié)合由親本直接產(chǎn)生子代的生殖方式。(2)從培養(yǎng)細胞的種類上判斷。組織培養(yǎng)中培養(yǎng)的不是體細胞而是有性配子或合子時,才屬于有性生殖。植物體細胞雜交和動物細胞核移植都屬于無性生殖。 隨堂基礎鞏固1一般來說,動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足的條件有()無毒的環(huán)境無菌的環(huán)境培養(yǎng)液中需加血漿溫度與動物體溫相近需要O2加CO2維持培養(yǎng)液的pHABC D解析:選A動物細胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無菌、無毒,在細胞培養(yǎng)液中需添加血清、血漿等一些天然成分,培養(yǎng)溫度一般與動物體溫相近。動物細胞培養(yǎng)還需要O2和CO2,O2是細胞代謝所必需的,CO2可維持培養(yǎng)液的pH。2下列過程屬于動物細胞原代培養(yǎng)的是()A用胰蛋白酶使組織分散成單個細胞的過程B從機體取得細胞后初次進行培養(yǎng)的過程C出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后取下的細胞的培養(yǎng)過程D哺乳動物細胞在培養(yǎng)基中的懸浮生長過程解析:選B原代培養(yǎng)是最初的細胞培養(yǎng),即還沒有分瓶培養(yǎng)前的細胞培養(yǎng)。3下列有關核移植的說法錯誤的是()A用核移植技術得到的動物稱為克隆動物B核移植的受體細胞最好是受精卵C核移植技術可以充分發(fā)揮優(yōu)良種畜的生殖潛力D用核移植技術得到克隆動物的過程屬于無性生殖解析:選B核移植的受體細胞應該是M期的卵母細胞,相對受精卵來說,M期的卵母細胞細胞質(zhì)所含的物質(zhì)更有利于細胞核全能性的表達。4科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細胞克隆技術獲得轉(zhuǎn)基因綿羊,以便通過乳腺生物反應器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白,其技術路線如圖所示(成纖維細胞可增殖)。下列敘述錯誤的是()A過程常用的方法是顯微注射法B代孕母羊要注射免疫抑制劑防止發(fā)生免疫排斥反應使移植胚胎死亡C卵母細胞去核的目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞D整合有目的基因的成纖維細胞可進行傳代培養(yǎng)從而獲得大量的細胞群解析:選B將目的基因轉(zhuǎn)入動物細胞常用顯微注射法;代孕母羊不會對移植胚胎產(chǎn)生免疫排斥反應;卵母細胞去核的目的是保證核遺傳物質(zhì)來自含目的基因的成纖維細胞;整合有目的基因的成纖維細胞可增殖,可進行傳代培養(yǎng)從而獲得大量的細胞群。5有關動、植物體細胞的離體培養(yǎng),下列敘述正確的是()A都需用CO2培養(yǎng)箱 B都需用液體培養(yǎng)基C都要在無菌條件下進行 D都可體現(xiàn)細胞的全能性解析:選C動、植物體細胞的離體培養(yǎng)都要在無菌條件下進行;動物的體細胞離體培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基,不能體現(xiàn)細胞的全能性;植物的體細胞離體培養(yǎng)一般用固體培養(yǎng)基,能體現(xiàn)細胞的全能性。6下列不屬于動物細胞工程應用的是()A大規(guī)模生產(chǎn)干擾素,用于抵抗病毒感染B為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚C大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等D利用體細胞克隆技術,促進優(yōu)良種畜的繁育解析:選C動物細胞工程的應用是多方面的,許多重要的生物制品如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等,都可借助于動物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn);也可為大面積燒傷的病人進行自身皮膚移植;還可加快優(yōu)良種畜繁育。大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等是通過植物組織培養(yǎng)實現(xiàn)的。7科學家通過轉(zhuǎn)基因技術獲得了含有人生長激素基因的奶牛,如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育,可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進行克隆(如下圖所示),請結(jié)合圖示回答下列問題:(1)在進行細胞培養(yǎng)之前,要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織進行分離,形成單個細胞,這一過程中需要利用_酶處理,不能用纖維素酶與果膠酶的原因是_。(2)形成重組細胞時應選用_期的卵母細胞,并去掉其細胞核的原因是_。(3)如果重組細胞為貼附性細胞,則在進行原代培養(yǎng)時,會表現(xiàn)出_和_等特點。(4)重組細胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛體內(nèi)會生出與供體奶牛遺體性狀相同的犢牛,但也有可能出現(xiàn)性狀上的某些差異,原因是_;_。(5)上圖中所示的生物技術整體被稱為_。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功,說明了動物_具有全能性。解析:(1)對動物組織進行分離,用胰蛋白酶處理,才能形成單個細胞。因為酶具有專一性,所以不能用纖維素酶和果膠酶將動物細胞分散開。(2)去掉卵母細胞核后,重組細胞的遺傳物質(zhì)主要來自供體細胞核,其性狀主要由供體細胞核決定。(3)如果重組細胞為貼附性細胞,則在進行原代培養(yǎng)時會表現(xiàn)出細胞貼壁和接觸抑制的特點。(4)重組細胞發(fā)育而來的犢牛與供體奶牛不完全相同,因為重組細胞的遺傳物質(zhì)主要來自供體細胞核,少量來自卵母細胞的細胞質(zhì),另外性狀還受環(huán)境的影響。(5)克隆動物的成功證明了動物體細胞的細胞核具有全能性。答案:(1)胰蛋白(或膠原蛋白)酶具有專一性(2)M(或減中)使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞(或避免卵細胞中的遺傳物質(zhì)對后代造成干擾)(3)細胞貼壁接觸抑制(4)生物的性狀受細胞核基因和細胞質(zhì)基因共同控制生物的性狀受環(huán)境因素的影響(兩空順序可以顛倒)(5)核移植(或體細胞核移植)體細胞的細胞核課時跟蹤檢測一、選擇題1關于動物細胞培養(yǎng)的敘述,錯誤的是()A用于培養(yǎng)的細胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織B將所取的組織需用胰蛋白酶等處理使其分散成單個細胞C在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離,制成懸浮液D動物細胞培養(yǎng)只能傳50代左右,所培養(yǎng)的細胞都會衰老死亡解析:選D動物細胞培養(yǎng)傳至50代左右,若細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變,并且?guī)в邪┳兊奶攸c,就能在適宜培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去。2下列關于動物細胞培養(yǎng)技術應用的敘述,錯誤的是()A可用于檢測某種物質(zhì)的毒性B可通過培養(yǎng)各種病變細胞,用于藥理等方面的研究C可通過動物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn)病毒疫苗、干擾素等D經(jīng)過脫分化、再分化,可構(gòu)建人造皮膚解析:選D動物細胞培養(yǎng)沒有脫分化與再分化過程。3下列關于哺乳動物體細胞核移植技術和克隆動物的敘述,正確的是()A體細胞核移植過程中通常用卵細胞作為受體細胞B目前科學家可以用類似植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動物個體C利用動物體細胞核移植技術可有選擇地繁殖某一性別的家畜D用于核移植的供體細胞一般都選用傳代50代以內(nèi)的細胞解析:選C體細胞核移植過程中常用減中期的卵母細胞作為受體細胞;動物體細胞的全能性受到限制,不能經(jīng)過培養(yǎng)獲得動物個體;用于核移植的供體細胞一般是10代以內(nèi)的細胞;克隆動物細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)來自供體細胞,其性別與提供細胞核的動物一致,因此可有選擇地克隆某一性別的家畜。4名為“我的皮膚”的生物活性繃帶自從在英國誕生后,給皮膚燒傷病人帶來了福音。該活性繃帶的原理是先采集一些細胞樣本,再讓其在特殊的膜片上增殖。57天后,將膜片敷在患者的傷口上,膜片會將細胞逐漸“釋放”到傷口,并促進新生皮膚層生長,達到加速傷口愈合的目的。下列有關敘述中,錯誤的是()A“我的皮膚”的獲得技術屬于動物細胞工程B人的皮膚燒傷后會因人體第二道防線的破壞而導致免疫力下降C種植在膜片上的細胞樣本最好選自患者本人D膜片能否把細胞順利“釋放”到傷口,加速患者自身皮膚愈合與細胞膜上的HLA有關解析:選B根據(jù)題意,“我的皮膚”的獲得技術屬于動物細胞工程中的動物細胞培養(yǎng);人的皮膚燒傷后會因人體第一道防線的破壞而導致免疫力下降;種植在膜片上的細胞樣本最好選自患者本人,以避免發(fā)生免疫排斥反應;人類白細胞抗原(HLA)是人類主要組織相容性復合物,作為不同個體免疫細胞相互識別的標志,因此膜片能否把細胞順利“釋放”到傷口,加速患者自身皮膚愈合與細胞膜上的HLA有關。5下圖是某克隆羊的培育過程模式圖,則與獲得該克隆羊接近的生殖方式和其發(fā)育成熟時所分泌的主要性激素分別是()A無性生殖;雄性激素B無性生殖;雌性激素C有性生殖;雄性激素 D有性生殖;雌性激素解析:選A克隆羊的產(chǎn)生屬于無性生殖;由于此過程是雄性羊供核,故得到的克隆羊為雄性,所分泌的性激素是雄性激素。6動物細胞體外培養(yǎng)時,通常要在培養(yǎng)基中補充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對正常細胞和癌細胞培養(yǎng)影響的實驗結(jié)果,不能從該圖獲得的結(jié)論是()A正常細胞與癌細胞的增殖速率相同B有無血清對正常細胞培養(yǎng)的影響較大C培養(yǎng)基中補充血清有助于正常細胞的培養(yǎng)D培養(yǎng)基中是否補充血清對癌細胞的培養(yǎng)影響不大解析:選A分析圖中曲線可知,對癌細胞來說,相同的培養(yǎng)時間內(nèi),培養(yǎng)基中有無血清,其細胞數(shù)目相差不大,說明培養(yǎng)基中有無血清對癌細胞的培養(yǎng)影響不大;對正常細胞來說,在相同的培養(yǎng)時間內(nèi),有血清的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細胞數(shù)目遠遠多于沒有血清的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細胞數(shù)目,說明有無血清對正常細胞的培養(yǎng)影響較大;在相同條件和相同的培養(yǎng)時間內(nèi),癌細胞和正常細胞的數(shù)目差距較大,正常細胞達到一定的數(shù)目后不再增加,而癌細胞卻能不斷增加。7在將動物組織塊分散成單個細胞時,可以使用胰蛋白酶。由此判斷以下推測不合理的是()A動物細胞之間可能依靠蛋白質(zhì)相互聯(lián)系B處理時一定要注意處理時間、加酶量C胰蛋白酶一定不會對動物細胞造成損傷D動物細胞培養(yǎng)液的pH應與胰蛋白酶作用的適宜pH基本一致解析:選C胰蛋白酶可使蛋白質(zhì)分解,胰蛋白酶可破壞動物細胞之間的聯(lián)系,可推測動物細胞之間可能依靠蛋白質(zhì)相互聯(lián)系;細胞膜中含有蛋白質(zhì)成分,所以一定要注意處理的時間和酶的用量,以防止對動物細胞造成損傷;酶促反應需要適宜的pH,所以培養(yǎng)液的pH應與胰蛋白酶作用的適宜pH基本一致。8實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)的基本過程如圖所示。下列敘述錯誤的是() A甲過程需要在無菌條件下進行B乙過程可用胰蛋白酶處理皮膚組織C丙過程是原代培養(yǎng)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D丁過程是傳代培養(yǎng)細胞,不能保持二倍體核型解析:選D取小鼠的皮膚組織應在無菌條件下進行;乙過程可用胰蛋白酶處理皮膚組織,獲得單細胞懸液;原代培養(yǎng)會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象;傳代培養(yǎng)細胞通常10代以內(nèi)能保持二倍體核型,10代以后核型可能發(fā)生變化。9對某種動物的肝腫瘤細胞進行細胞培養(yǎng),下列說法錯誤的是()A在利用肝組織塊制備細胞懸液時,可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行,CO2的作用是刺激細胞呼吸C為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素D在合成培養(yǎng)基中,通常需加入血清、血漿等天然成分解析:選B在利用肝組織塊制備細胞懸液時,可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理,以分解細胞間的蛋白質(zhì),得到單個細胞;細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH;為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染,要求對培養(yǎng)液進行消毒、滅菌,也可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素;合成培養(yǎng)基通常需加入血清、血漿等天然成分。10如圖為小鼠胚胎成纖維細胞(MEF)培養(yǎng)的過程圖,下列敘述錯誤的是()A可用膠原蛋白酶分散組織塊中的細胞BMEF細胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細胞的分化C加入培養(yǎng)液中的MEF細胞最好是來自傳代培養(yǎng)的細胞D細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象解析:選C將動物組織細胞分散成單個細胞,可以用膠原蛋白酶或胰蛋白酶;由圖可知,在胚胎干細胞培養(yǎng)液中加入MEF細胞不分化,但未加MEF細胞的一組易分化,據(jù)此推知MEF細胞可能產(chǎn)生某種物質(zhì)抑制胚胎干細胞的分化;加入培養(yǎng)液中的MEF細胞最好是來自原代培養(yǎng)的細胞;在動物細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)細胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象。二、非選擇題11某研究小組進行藥物實驗時,以動物肝細胞為材料,測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種,甲細胞為肝腫瘤細胞,乙細胞為正常肝細胞。請回答下列有關動物細胞培養(yǎng)的問題:(1)將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng),培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時間后,觀察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)量_。(2)在動物細胞培養(yǎng)時,通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清,其原因是_。(3)在兩種細胞生長過程中,當乙細胞鋪滿瓶壁時,其生長_。藥物實驗需要大量細胞,兩種細胞頻繁傳代,甲細胞比乙細胞可以傳代的次數(shù)更_。若用動物的肝臟組織塊制備肝細胞懸液,需用_消化處理。(4)為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的_。(5)已知癌細胞的X基因表達過量與肝腫瘤的發(fā)生密切相關。要實驗一種抗腫瘤藥物Y對甲細胞生長的影響,可將甲細胞分為A、B兩組,A組細胞培養(yǎng)液中加入_,B組細胞培養(yǎng)液中加入無菌生理鹽水。經(jīng)培養(yǎng)后,從A、B兩組收集等量細胞,通過分別檢測X基因在A、B兩組細胞中的_或_合成水平的差異,確定Y的藥效。解析:(1)腫瘤細胞具有無限增殖能力,細胞周期短,相同時間內(nèi),甲細胞的數(shù)量多于乙細胞。(2)動物血清中含有胰島素、生長激素等,能促進細胞的生長和增殖,是天然的培養(yǎng)基。(3)動物細胞培養(yǎng)時為了獲得細胞懸液,需用胰蛋白酶處理組織塊,使組織塊中的細胞分散成單個細胞。(4)動物細胞培養(yǎng)時需要創(chuàng)造無菌的環(huán)境,因此為了防止病菌污染,可在培養(yǎng)基中添加抗生素。(5)設計對照實驗需要遵循單一變量原則,因此A組需要加入藥物Y,可通過檢測基因是否完成轉(zhuǎn)錄和翻譯來確定Y的藥效。答案:(1)多(2)血清中含有適合動物細胞生長增殖的各種營養(yǎng)物質(zhì)(3)產(chǎn)生接觸抑制多胰蛋白酶(4)抗生素(5)藥物YmRNA蛋白質(zhì)12下面是利用現(xiàn)代生物工程技術治療遺傳性糖尿病(基因缺陷導致胰島B細胞不能正常合成胰島素)的過程設計圖解,請據(jù)圖回答:(1)圖中所示的結(jié)構(gòu)名稱是_。(2)圖中、所示的生物技術名稱分別是_、_。(3)過程通常用去核的卵母細胞作為受體細胞的原因除了它體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外,還因為它_。(4)圖中過程通常用作受體細胞的原因是_。(5)圖示治病的方法與一般的異體移植相比最大的優(yōu)點是_。該種基因治療所屬類型為_。解析:(1)是從供體(患者)體細胞分離出的細胞核。(2)表示核移植技術,表示轉(zhuǎn)基因技術。(3)核移植時,通常用去核的卵母細胞作為受體細胞的原因是卵母細胞體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富,尤其是它含有能促進細胞核全能性表達的物質(zhì)。(4)為胚胎干細胞,經(jīng)誘導可形成各種類型的組織器官。(5)通過自身細胞的細胞核移植得到克隆器官,將其移植到患者體內(nèi)后不會發(fā)生免疫排斥。答案:(1)細胞核(2)核移植技術轉(zhuǎn)基因技術(或基因工程、DNA重組技術、基因拼接技術)(3)含有促進細胞核全能性表達的物質(zhì)(4)這些細胞分化程度很低,具有全能性,可以定向誘導分化成各類細胞、組織、器官(5)沒有排斥反應體外基因治療13甲、乙兩種化學物質(zhì)可能有一定致畸、致癌作用,利用動物細胞培養(yǎng)的方法鑒定它們是否有毒性,并比較二者毒性的強弱。請依據(jù)實驗結(jié)果完成下列實驗報告。(1)實驗步驟:制備細胞懸液:用_處理小白鼠胚胎組織使其離散成單個細胞,制成細胞懸浮液。進行細胞培養(yǎng):a取A、B、C三個潔凈的錐形瓶,分別加入_。b向A、B兩個培養(yǎng)瓶中分別加入等量的化學物質(zhì)甲、乙,并將其搖勻;C瓶加等量生理鹽水,作為對照。c把3個培養(yǎng)瓶放在37 的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。制作臨時裝片。鏡檢和統(tǒng)計:把臨時裝片放在顯微鏡下,尋找處于有絲分裂中期的細胞,與小白鼠正常體細胞有絲分裂高倍顯微鏡照片進行對比,以確認發(fā)生變異的細胞。統(tǒng)計_。(2)實驗結(jié)果:培養(yǎng)瓶ABC變異細胞數(shù)占總細胞數(shù)的百分比1.3%12.5%0.1%(3)請寫出實驗結(jié)論:_。解析:(1)解離組織細胞常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶。根據(jù)b的實驗步驟可以得出:a中A、B、C三個潔凈的錐形瓶,分別加入等量的細胞懸浮液。根據(jù)實驗目的可知,應統(tǒng)計該時期變異的細胞數(shù)占細胞總數(shù)的百分比。(3)C組為對照組,A與B組變異細胞數(shù)占總細胞數(shù)的比例均比C組高,說明甲、乙兩種化學物質(zhì)均有一定毒性,B組數(shù)據(jù)比A組的數(shù)據(jù)大說明乙的毒性比甲的毒性大。答案:(1)胰蛋白酶a.等量的細胞懸浮液該時期變異的細胞數(shù)占細胞總數(shù)的百分比(3)甲、乙兩種化學物質(zhì)均有一定毒性,且乙的毒性比甲的毒性大- 配套講稿:
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- 2018-2019學年高中生物 專題2 細胞工程 2.2 動物細胞工程 2.2.1 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術教學案含解析新人教版選修3 2018 2019 學年 高中生物 專題 細胞 工程 動物 細胞培養(yǎng)
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