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1、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
2、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()原代培养 传代培养 用胰蛋白酶处理组织，形成分散的细胞悬液 A B C D 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
3、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
4、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
5、 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。
6、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
7、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 102015 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
8、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
9、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。取动物组织块 _ 处理组织分散成单个细胞 制成_ 转入培养液中进行培养 处理贴壁细胞分散成单个细胞，制成_ 转入培养液中进行培养(1)过程表示_。(2)过程和用_处理组
10、织或贴壁细胞分散成单个细胞，这样做的目的是_。(3)和的过程都要把分散的细胞制成_。(4)过程进行的细胞培养是_，细胞适于_生长增殖。(5)过程进行的细胞培养是_，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
11、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 1050 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
12、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
13、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
14、；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、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
15、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
16、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12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。(
17、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 34 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)目前完成的方法有_、_、_、化学物质处理等。(2)过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是 _。(3)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