2018-2019學(xué)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(shù)學(xué)案 新人教版選修3.doc

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2．2.1　動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.歸納動物細胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。2.歸納通過動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程及應(yīng)用前景。 方式一　2003年，四川少年小林點燃鞭炮，導(dǎo)致面部、四肢被嚴重?zé)齻⒏腥?。為了挽救兒子的生命，小林的爸爸、媽媽向醫(yī)生懇求“割皮救兒”，燒傷整形科主任魏平最終同意進行這場罕見的親體皮膚移植手術(shù)。為了全覆蓋孩子身體上被深度燒傷并發(fā)生感染的創(chuàng)面，醫(yī)生把取自父子倆的皮膚全部剪成指甲蓋大小的皮塊，兒子和爸爸的皮膚相隔相嵌，估計父親的皮膚至少能在其兒子身上存活半年甚至更長時間，這就給兒子自身皮膚的生長帶來了生機，孩子的痊愈指日可待。 思考： 1．小林在皮膚燒傷之后，很容易得病，為什么？ 2．選取植皮時，理論上選擇誰的皮膚最好？為什么？ 3．自身的健康皮膚是有限的，能不能通過其他途徑獲得自身的皮膚？ 方式二　古代神話里孫悟空用自己的汗毛變成無數(shù)個小孫悟空的離奇故事，表達了人類對復(fù)制自身的幻想。1978年，美國科幻小說家羅維克(D.Rorvick)寫了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的書，內(nèi)容是一位富商將自己的體細胞核移植到一枚去核卵中，然后將其在體外卵裂成的胚胎移植到母體子宮中，經(jīng)過足月的懷孕，最后生下了一個健康的男嬰，這個男嬰就是一個克隆人。 現(xiàn)在，克隆人已經(jīng)不是科幻小說里的夢想，而是呼之欲出的現(xiàn)實。由于克隆人可能帶來復(fù)雜的后果，一些生物技術(shù)發(fā)達的國家，現(xiàn)在大都對此采取明令禁止或者嚴加限制的態(tài)度。 克隆人，真的如潘多拉盒子里的魔鬼一樣可怕嗎？我們應(yīng)該怎樣正確看待克隆技術(shù)呢？ 一、動物細胞工程和動物細胞的培養(yǎng) 1．動物細胞工程 基礎(chǔ) 技術(shù)手段 應(yīng)用 動物細胞培養(yǎng)技術(shù) 動物細胞培養(yǎng)、動物體細胞核移植、動物細胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等 (1)深入探索并改造生物的遺傳特性； (2)大量培養(yǎng)細胞； (3)單克隆抗體的制備等 2.動物細胞培養(yǎng) (1)概念：從動物機體中取出相關(guān)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 動物組織塊或器官單個細胞細胞懸液原代培養(yǎng)―→傳代培養(yǎng)。 (3)相關(guān)概念 ①細胞貼壁：懸液中分散的細胞貼附在瓶壁上。 ②接觸抑制：當(dāng)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。 (4)培養(yǎng)條件 ①無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，并定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝產(chǎn)物，防止對細胞自身造成危害。 ②營養(yǎng) ③溫度和pH ④氣體環(huán)境 (5)應(yīng)用 ①生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。 ②應(yīng)用于基因工程：動物細胞是基因工程技術(shù)中常用的受體細胞。 ③應(yīng)用于檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性。 ④用于生理、病理、藥理等方面的研究，如用于篩選抗癌藥物等。 歸納總結(jié) 1．動物細胞培養(yǎng)過程中的幾個要點 (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(yīng)，其代謝廢物容易排出。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(shù)得以實現(xiàn)。 (3)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的區(qū)別 ①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)。 ②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)細胞株和細胞系的區(qū)別 ①細胞株：傳代培養(yǎng)的細胞能傳到10～50代，這樣的傳代細胞稱為細胞株。 ②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．動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較 比較項目 植物組織培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 生物學(xué)原理 植物細胞的全能性 細胞增殖 培養(yǎng)基性質(zhì) 固體 液體 培養(yǎng)基成分 蔗糖、氨基酸、水、礦物質(zhì)、生長素、細胞分裂素、瓊脂等 葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、水、血清、血漿等 培養(yǎng)結(jié)果 新的植株或組織 大量新細胞或細胞產(chǎn)物 應(yīng)用 ①快速繁殖； ②培育無病毒植株； ③細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)； ④制作人工種子 ①生產(chǎn)病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等； ②檢測有毒物質(zhì)； ③生理、病理、藥理研究 培養(yǎng)條件 無菌、適宜的溫度和pH 取材 植物器官、組織或細胞 動物早期胚胎、幼齡動物的器官或組織 培養(yǎng)對象 植物器官、組織或細胞 分散的單個細胞 過程 脫分化、再分化 原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng) 細胞分裂、生長、分化的特點 ①分裂：形成愈傷組織；②分化：形成根、芽 ①只分裂不分化； ②貼壁生長； ③接觸抑制 例1　下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述中，不正確的是(　　) A．傳代培養(yǎng)時需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的細胞 B．細胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中 C．癌細胞在培養(yǎng)瓶中不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象 D．動物細胞培養(yǎng)一般需要使用CO2培養(yǎng)箱 答案　B 解析　由原代培養(yǎng)換瓶進行傳代培養(yǎng)時，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理貼壁生長的細胞，A項正確；細胞的癌變一般發(fā)生于50代后的細胞培養(yǎng)過程中，B項錯誤；癌細胞膜上糖蛋白減少，細胞間的黏著性降低，失去了接觸抑制，容易分散和轉(zhuǎn)移，C項正確；動物細胞培養(yǎng)的場所是CO2培養(yǎng)箱，培養(yǎng)箱內(nèi)含有95%的空氣加5%的CO2的混合氣體，為動物細胞提供適宜的氣體環(huán)境，D項正確。 例2　動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的重要區(qū)別在于(　　) A．培養(yǎng)基不同 B．動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行 C．動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能 D．動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞只能培養(yǎng)成植株 答案　A 解析　動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基不同，動物細胞培養(yǎng)一般用液體培養(yǎng)基，而植物組織培養(yǎng)一般用固體培養(yǎng)基，與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中還要加入動物血清、血漿等，A項正確。 特別提醒　有關(guān)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(shù)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。 二、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物 1．概念 將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，最終發(fā)育為動物個體。 2．分類 包括胚胎細胞核移植和體細胞核移植，其中胚胎細胞核移植較易成功。 3．過程 4．體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用 應(yīng)用前景 畜牧業(yè) 加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育 保護瀕危物種 增加動物的存活數(shù)量 醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域 轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 治療人類疾病 轉(zhuǎn)基因克隆動物細胞、組織和器官可以作為異種移植的供體 存在問題 (1)體細胞核移植技術(shù)的成功率非常低； (2)克隆動物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等； (3)克隆動物食品的安全性問題存在爭議 歸納總結(jié) 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(shù)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(chǔ)。 (2)受體：選擇MⅡ期的卵母細胞，其原因是： ①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)。 ②卵母細胞體積大，便于操作。 ③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于體細胞核供體，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)基因來自于卵母細胞，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(guān)系。 例3　(2017廣東實驗中學(xué)高二下期中)把成年三倍體鯽魚的腎臟細胞核移植到二倍體鯽魚的去核卵母細胞內(nèi)，培養(yǎng)并獲得的克隆魚是(　　) A．是二倍體 B．是有性生殖的產(chǎn)物 C．高度不育 D．性狀與三倍體鯽魚完全相同 答案　C 解析　克隆魚的核遺傳物質(zhì)都來自三倍體鯽魚，因此克隆魚屬于三倍體；克隆魚的產(chǎn)生主要采用了核移植和胚胎移植技術(shù)，屬于無性生殖的產(chǎn)物；該克隆魚是三倍體，在減數(shù)分裂染色體聯(lián)會時會發(fā)生紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細胞，所以高度不育；該克隆魚的細胞核遺傳物質(zhì)來自三倍體鯽魚，而細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自二倍體鯽魚，因此其性狀與三倍體鯽魚相似，但不完全相同。 例4　如圖為某哺乳動物的生殖過程圖，下列敘述正確的是(　　) A．動物個體2為克隆動物，c為高度分化的體細胞 B．動物個體2的遺傳性狀與提供b細胞的母體完全不同 C．產(chǎn)生動物個體2的生殖方式為有性生殖 D．e細胞為完成減數(shù)分裂的卵細胞 答案　A 解析　通過克隆技術(shù)培育的動物稱為克隆動物，提供細胞核的是高度分化的體細胞，A項正確；考慮細胞質(zhì)基因，應(yīng)該是“有相同之處”，B項錯誤；動物的克隆實際上是無性生殖過程，C項錯誤；e細胞是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞，并沒有完全完成減數(shù)分裂，D項錯誤。 拓展提升　判斷有性生殖與無性生殖的兩種方法 (1)從概念上判斷：①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；②無性生殖是指不經(jīng)過生殖細胞的結(jié)合而由親本直接產(chǎn)生子代的生殖方式。 (2)從培養(yǎng)細胞的種類上判斷：①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；②植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交和動物細胞核移植都屬于無性生殖。 1．動物細胞工程常用的技術(shù)手段中，最基礎(chǔ)的是(　　) A．動物細胞培養(yǎng) B．動物細胞融合 C．動物組織培養(yǎng) D．胚胎細胞核移植 答案　A 2．(2017廣東深圳高三模擬)生物技術(shù)的發(fā)展速度很快，已滅絕生物的“復(fù)生”將不再是神話。如果世界上最后一頭野驢剛死亡，以下提供的“復(fù)生”野驢個體的方法中能夠成功的是(　　) A．將野驢的體細胞取出，利用細胞培養(yǎng)技術(shù)，可培育成新個體 B．將野驢的體細胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育成新個體 C．取出野驢的體細胞核移植到母家驢的去核卵母細胞中，經(jīng)孕育培養(yǎng)成新個體 D．將野驢的一個基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成新個體 答案　C 解析　由于動物細胞的全能性受到限制，目前動物細胞通過細胞培養(yǎng)或通過動物細胞融合技術(shù)還不能培養(yǎng)成動物個體；將野驢的一個基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成的是帶有野驢基因的家驢；野驢的體細胞核中具有發(fā)育成野驢的全部基因，因此通過核移植技術(shù)，可使野驢“復(fù)生”。 3．(2015天津，6改編)2015年2月3日，英國議會下院通過一項歷史性法案，允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過程可選用如下技術(shù)路線。 據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代 B．捐獻者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒 C．三親嬰兒的染色體全部來自母親提供的細胞核 D．三親嬰兒的培育要用到動物細胞培養(yǎng)技術(shù) 答案　C 解析　三親嬰兒細胞質(zhì)基因主要來自捐獻者的卵母細胞，可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代，A項正確；三親嬰兒的細胞核基因(染色體)來自母親和父親，捐獻者攜帶的紅綠色盲基因(細胞核基因)不傳給該嬰兒，B項正確，C項錯誤；三親嬰兒的培育需要動物細胞培養(yǎng)技術(shù)，D項正確。 4．下列不屬于動物細胞工程應(yīng)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(shù)，促進優(yōu)良種畜的繁育 答案　C 解析　動物細胞工程的應(yīng)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。 5．科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)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(如圖所示)，請結(jié)合圖示回答下列相關(guān)問題： (1)在進行細胞培養(yǎng)之前，要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細胞進行分離，形成單個細胞，這個過程中需要利用__________酶處理。 (2)用于核移植的供體細胞，一般選用傳代10代以內(nèi)的細胞，原因是_____________________ ___________________________________。 (3)在進行原代培養(yǎng)時，細胞增殖的方式是__________，此外，細胞增殖還表現(xiàn)出__________和接觸抑制等特點。 (4)將進行培養(yǎng)的供體細胞注入去核的卵母細胞中，去除卵母細胞的細胞核的目的是________________________________________________________________。 (5)將重組細胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的犢牛，但也不是100%的復(fù)制，原因最可能是_________________________________________________________。 答案　(1)胰蛋白(或膠原蛋白)　(2)該種細胞代謝旺盛、分裂能力強，且遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變　(3)有絲分裂　貼壁生長　(4)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　(5)①生物的性狀受細胞核基因和細胞質(zhì)基因共同控制；②生物的性狀還受環(huán)境因素的影響 解析　(1)實踐中常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織細胞使其分散開來。(2)傳代10代以內(nèi)的細胞代謝旺盛、分裂能力強，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，適于作核移植的供體細胞。(3)在進行原代培養(yǎng)時，細胞以有絲分裂的方式進行增殖，同時表現(xiàn)出貼壁生長和接觸抑制的現(xiàn)象。(4)去除卵母細胞的細胞核的目的是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。(5)生物的性狀是細胞核基因和細胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果，同時，生物的性狀還受環(huán)境的影響，因此，克隆動物不可能是供體奶牛100%的復(fù)制品。 [對點訓(xùn)練] 題組一　動物細胞工程和動物細胞的培養(yǎng) 1．動物細胞培養(yǎng)過程的順序是(　　) ①原代培養(yǎng)?、趥鞔囵B(yǎng)?、塾靡鹊鞍酌柑幚斫M織，形成分散的細胞懸液 A．①②③ B．①③② C．②①③ D．③①② 答案　D 解析　動物細胞培養(yǎng)過程的順序為：選取幼齡動物個體的體細胞或早期胚胎組織作培養(yǎng)材料→用胰蛋白酶處理組織，制備細胞懸液→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)。 2．進行動物細胞培養(yǎng)時，最好選用的培養(yǎng)材料是(　　) A．衰老退化的動物組織細胞 B．成熟動物個體的體細胞 C．動物的受精卵細胞 D．健康動物胚胎或幼齡動物個體的體細胞 答案　D 解析　健康動物胚胎或幼齡動物個體的體細胞分裂能力強，而衰老退化的動物組織細胞、成熟動物個體的體細胞分裂能力差，一般不用。 3．一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足的條件有(　　) ①無毒的環(huán)境?、跓o菌的環(huán)境?、叟囵B(yǎng)液中需加血漿　④溫度與動物體溫相近?、菪枰狾2　⑥加CO2維持培養(yǎng)液的pH A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥ 答案　A 解析　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。 4．下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)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 答案　D 解析　動物細胞培養(yǎng)沒有脫分化與再分化過程。 題組二　動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物 5．下列關(guān)于哺乳動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物的敘述，正確的是(　　) A．體細胞核移植過程中可以用任何細胞作為受體細胞 B．目前科學(xué)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(shù)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 答案　C 解析　體細胞核移植過程中常用減數(shù)第二次分裂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。 6．核移植的受體細胞是MⅡ期卵母細胞，下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．MⅡ期卵母細胞質(zhì)中含有促進細胞核全能性表達的物質(zhì) B．MⅡ期卵母細胞體積比較大，操作起來相對容易 C．可以把供體細胞直接注入去核的卵母細胞中 D．MⅡ期卵母細胞對克隆動物的遺傳特性沒有任何影響 答案　D 解析　直接把供體細胞注入去核的卵母細胞中也是可以的，并且這樣可以減少對細胞核的損傷，更有利于重組細胞的分裂；MⅡ期卵母細胞的細胞質(zhì)中含有少量的遺傳物質(zhì)，也會對克隆動物的遺傳特性產(chǎn)生影響。 7．下列有關(guān)體細胞核移植技術(shù)的說法，不正確的是(　　) A．體細胞核移植技術(shù)在多種動物中獲得了成功，成功率非常高 B．克隆技術(shù)的各個環(huán)節(jié)有待于進一步改進 C．大多數(shù)克隆動物還存在一些遺傳和生理缺陷類的健康問題 D．克隆動物食品的安全性問題仍然存在爭議 答案　A 解析　由于體細胞核移植技術(shù)是一項新的技術(shù)，成功率并不高，有許多問題仍待解決。 8．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 答案　A 解析　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。 [綜合強化] 9．有關(guān)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 答案　C 解析　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，需要用CO2培養(yǎng)箱，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，不需要用CO2培養(yǎng)箱，能體現(xiàn)細胞的全能性。 10．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(yīng)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 答案　B 解析　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(yīng)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。 11．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 答案　A 解析　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)成新的個體，不能體現(xiàn)動物細胞的全能性。 12．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 答案　A 解析　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。 13．如圖是動物細胞培養(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行的處理是________，然后用________酶處理，這是為了使細胞分散開來，這樣做的目的是____________________________。 (3)培養(yǎng)先在B瓶中進行，瓶中的培養(yǎng)基成分有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和________等，細胞增殖產(chǎn)生的新細胞會表現(xiàn)出________生長現(xiàn)象。當(dāng)細胞分裂生長相互接觸時，就會停止分裂增殖，這稱為__________現(xiàn)象。需用胰蛋白酶處理后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，稱為________。 (4)細胞在C瓶培養(yǎng)，出現(xiàn)極少數(shù)細胞無限繁殖，其原因是____________________。 答案　(1)胚胎或幼齡動物　(2)剪碎　胰蛋白(或膠原蛋白)　使細胞與培養(yǎng)液充分接觸　(3)動物血清　貼壁　接觸抑制　傳代培養(yǎng)　(4)細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，帶有癌變特點 解析　(1)胚胎或幼齡動物的細胞具有旺盛的分裂能力，培養(yǎng)后可獲得較多細胞。(2)為了增加細胞與培養(yǎng)液的接觸，應(yīng)使細胞分散開來，可先用物理方法剪碎，再用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。(3)血漿中含有豐富的營養(yǎng)成分，為良好的天然營養(yǎng)物質(zhì)；在培養(yǎng)過程中細胞會有接觸抑制現(xiàn)象，需用胰蛋白酶處理，使之分散開，以便與培養(yǎng)液充分接觸；若再分瓶培養(yǎng)則為傳代培養(yǎng)。(4)培養(yǎng)過程中細胞的遺傳物質(zhì)可能發(fā)生變異而具有癌細胞的特點，即具有無限增殖能力。 14．(2016全國甲，40節(jié)選)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 回答下列問題： (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①表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當(dāng)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(guān)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“多利”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)XX或XY　顯微操作(去核法)　(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)分化的動物體細胞的細胞核具有全能性 解析　(1)提供體細胞的供體可能為雌性，也可能為雄性，因此圖中A(正常細胞核)的性染色體組成為XX或XY。常采用顯微操作去核法來去除卵母細胞的細胞核。(2)取供體動物的體細胞培養(yǎng)，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(chǔ)。超過10代繼續(xù)培養(yǎng)，則其遺傳物質(zhì)(或核型)的穩(wěn)定性會降低。(3)克隆動物的細胞核基因來自供體細胞，因此大部分性狀與供體相同，但細胞質(zhì)基因來源于受體(或提供卵母細胞的個體)，即卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響，這就決定了克隆動物的性狀與供體不完全相同。(4)克隆動物的培育采用的是核移植技術(shù)，核移植技術(shù)的原理是：已經(jīng)分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。 15．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(guān)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(dāng)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________或膠原蛋白酶消化處理。 (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(guān)。要探究一種抗腫瘤藥物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)液中加入適量的________，B組細胞培養(yǎng)液中加入等量的無菌生理鹽水。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。 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Y　mRNA　蛋白質(zhì) 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，需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理組織塊，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，因此為了防止細菌污染，可在培養(yǎng)基中添加抗生素。(5)設(shè)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)錄或翻譯來確定Y的藥效。