2017-2018學(xué)年高中生物 專題2 細(xì)胞工程 2.2.1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修3.doc

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2.2.1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) [課時(shí)作業(yè)] 一、選擇題 1．在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，使用胰蛋白酶的目的是(　　) A．使動(dòng)物組織分散為單個(gè)細(xì)胞 B．去掉細(xì)胞壁，使其成為原生質(zhì)體 C．去掉細(xì)胞膜，暴露出原生質(zhì)體便于細(xì)胞融合 D．促進(jìn)蛋白質(zhì)水解為多肽 解析：在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前，先用胰蛋白酶使組織塊中的細(xì)胞相互分散開(kāi)，以增加與培養(yǎng)液的接觸面積，便于培養(yǎng)。 答案：A 2．一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件(　　) ①無(wú)毒的環(huán)境?、跓o(wú)菌的環(huán)境　③培養(yǎng)液中需加血漿 ④溫度與動(dòng)物體溫相近?、菪枰狾2，不需要CO2?、藜覥O2維持培養(yǎng)液的pH A．①②③④⑤⑥　　　　　B．①②③④ C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥ 解析：動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無(wú)菌、無(wú)毒，在細(xì)胞培養(yǎng)液中要添加血清、血漿等一些天然成分，培養(yǎng)溫度一般與動(dòng)物體溫相近。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)還需要O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2可維持培養(yǎng)液的pH。 答案：D 3．下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的就是獲得大量的分泌蛋白 B．對(duì)動(dòng)物組織塊和分散的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，效果是基本相同的 C．細(xì)胞遺傳物質(zhì)的改變發(fā)生于原代培養(yǎng)過(guò)程中 D．培養(yǎng)高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞一般不能發(fā)育成幼體 解析：獲得大量的分泌蛋白僅僅是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用的一個(gè)方面。分散的動(dòng)物細(xì)胞比組織塊更容易培養(yǎng)。細(xì)胞遺傳物質(zhì)的改變發(fā)生在傳代培養(yǎng)中。 答案：D 4．用動(dòng)植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(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(wú)菌條件下進(jìn)行 D．都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 解析：動(dòng)植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都要在無(wú)菌條件下進(jìn)行。動(dòng)物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；植物成體的體細(xì)胞離體培養(yǎng)不一定用液體培養(yǎng)基，能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要用CO2培養(yǎng)箱，但植物細(xì)胞培養(yǎng)不需用CO2培養(yǎng)箱。 答案：C 5．下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，不正確的是(　　) A．用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都取自胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織 B．將所取的組織先用胰蛋白酶等進(jìn)行處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞 C．在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液 D．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能傳50代左右，所培養(yǎng)的細(xì)胞就會(huì)衰老死亡 解析：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程是：先制備培養(yǎng)液，然后取動(dòng)物細(xì)胞，用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都來(lái)自胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織；將組織取出后，用胰蛋白酶等處理使組織分散成單個(gè)細(xì)胞，將單個(gè)細(xì)胞配制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液，再將懸浮液放入培養(yǎng)瓶中在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長(zhǎng)，細(xì)胞的數(shù)目越來(lái)越多，需定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來(lái)，再配制成懸浮液，分到兩個(gè)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。50代以后生存下來(lái)的細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化，也就是說(shuō)細(xì)胞發(fā)生了癌變，癌細(xì)胞會(huì)無(wú)限增殖。 答案：D 6．某研究小組對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行培養(yǎng)，下列敘述正確的是 (　　) A．制備肝細(xì)胞懸浮液時(shí)先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理 B．肝細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細(xì)胞呼吸 C．為了防止培養(yǎng)過(guò)程中雜菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素 D．用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的方法，可推斷乙細(xì)胞比甲細(xì)胞增殖周期長(zhǎng) 解析：制備肝細(xì)胞懸浮液時(shí)先用剪刀剪碎肝組織，再用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。肝細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2維持培養(yǎng)液pH。為了防止培養(yǎng)過(guò)程中雜菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的抗生素。 答案：D 7．下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．制作細(xì)胞懸浮液時(shí)可以使用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理 B．懸浮液中分散的細(xì)胞很快貼附在細(xì)胞壁上，細(xì)胞貼壁體現(xiàn)了細(xì)胞的適應(yīng)性 C．細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂數(shù)量增加到接觸時(shí)，可以使用胃蛋白酶處理后分瓶培養(yǎng) D．10代以內(nèi)的細(xì)胞保持細(xì)胞正常的二倍體核型 解析：胃蛋白酶在pH＝7時(shí)就會(huì)變性失活，而細(xì)胞培養(yǎng)的pH一般是7.2～7.4。 答案：C 8．下列關(guān)于動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物的敘述，正確的是(　　) A．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(dòng)物個(gè)體 B．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)可有選擇地繁殖某一性別的家畜 C．用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代50代以內(nèi)的細(xì)胞 D．用體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行100%的復(fù)制 解析：動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制，不能經(jīng)過(guò)培養(yǎng)獲得動(dòng)物個(gè)體；用于核移植的供體細(xì)胞一般是10代以內(nèi)的細(xì)胞；克隆動(dòng)物細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)來(lái)自供體細(xì)胞，其性別與提供細(xì)胞核的動(dòng)物一致，因此可有選擇地克隆某一性別的家畜；克隆動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)主要來(lái)自受體卵母細(xì)胞，并不是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行100%的復(fù)制。 答案：B 9．乙馬的卵細(xì)胞核被甲馬的體細(xì)胞核置換后，這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過(guò)多次分裂發(fā)育成重組胚胎，再植入丙馬的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一匹小馬。下列敘述正確的是(　　) A．直接在體外對(duì)甲馬的體細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)也能培養(yǎng)出胚胎 B．小馬的性狀與甲馬完全相同 C．此項(xiàng)技術(shù)可用于保護(hù)瀕危物種 D．該過(guò)程可以很好地證明動(dòng)物細(xì)胞的全能性 解析：克隆過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來(lái)自一方，而細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)來(lái)自另一方，所以小馬的性狀與甲馬不完全一致。該過(guò)程只能說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性，而不能證明動(dòng)物細(xì)胞的全能性。 答案：C 10．中科院動(dòng)物研究所與福州大熊貓研究中心合作，通過(guò)將大熊貓細(xì)胞核植入去核后的兔子卵母細(xì)胞中，在世界上最早克隆出一批大熊貓?jiān)缙谂咛ィ砻魑覈?guó)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(wú)關(guān)的是(　　) A．“復(fù)制” B．無(wú)性繁殖 C．組織培養(yǎng) D．基因工程 解析：克隆是一種無(wú)性繁殖方式。子代與親本相同，因而也可以認(rèn)為是由親本“復(fù)制”而來(lái)的；該過(guò)程需采用組織培養(yǎng)技術(shù)，但與基因工程無(wú)關(guān)。 答案：D 11．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。如果世界上最后一只野驢剛死亡，以下提供的“復(fù)生”野驢個(gè)體的方法中能夠成功的是(　　) A．將野驢的體細(xì)胞取出，利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，可培育成新個(gè)體 B．將野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育成新個(gè)體 C．取出野驢的體細(xì)胞核移植到母家驢的去核卵細(xì)胞中，經(jīng)孕育培養(yǎng)成新個(gè)體 D．將野驢的一個(gè)基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成新個(gè)體 解析：野驢的體細(xì)胞的全能性已經(jīng)受到限制，不能經(jīng)過(guò)培養(yǎng)形成新個(gè)體；將野驢的一個(gè)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(xì)胞核中具有發(fā)育成野驢的全部基因，因此通過(guò)核移植技術(shù)，可使野驢“復(fù)生”。 答案：C 12．動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)，通常要在培養(yǎng)基中補(bǔ)充一定濃度的某些物質(zhì)。如圖是血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從該圖提供的信息不能獲得的結(jié)論是(　　) A．正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率相同 B．有無(wú)血清對(duì)正常細(xì)胞培養(yǎng)的影響不同 C．培養(yǎng)基中補(bǔ)充血清有助于正常細(xì)胞的培養(yǎng) D．培養(yǎng)基中是否補(bǔ)充血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大 解析：從圖中可以看出，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，癌細(xì)胞的數(shù)量比正常細(xì)胞顯著增多，因此正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的增殖速率不同。從圖中還可以看出，有無(wú)血清對(duì)正常細(xì)胞培養(yǎng)影響很大，而對(duì)癌細(xì)胞影響不大，因此在培養(yǎng)基中補(bǔ)充血清對(duì)正常細(xì)胞的培養(yǎng)有利，而對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)，有無(wú)血清其結(jié)果都一樣，都是快速增殖。 答案：A 二、非選擇題 13．科學(xué)家通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長(zhǎng)激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對(duì)此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如圖所示)。請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列問(wèn)題： (1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要對(duì)取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織細(xì)胞進(jìn)行分離，形成單個(gè)細(xì)胞，這個(gè)過(guò)程中需要利用________酶處理。 (2)用于核移植的供體細(xì)胞，一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，原因是 _________________________________________________________________________________________。 (3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞增殖的方式是________，此外，細(xì)胞增殖還表現(xiàn)出________和接觸抑制等特點(diǎn)。 (4)將進(jìn)行培養(yǎng)的供體細(xì)胞注入去核的卵細(xì)胞中，去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)上述動(dòng)物細(xì)胞工程中涉及的技術(shù)有________________________。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功，說(shuō)明了動(dòng)物________具有全能性。 解析：(1)實(shí)踐中常用胰蛋白酶處理動(dòng)物組織細(xì)胞使其分離開(kāi)來(lái)。(2)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變，適于作為核移植的供體細(xì)胞。(3)在進(jìn)行原代培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞以有絲分裂的方式進(jìn)行增殖，同時(shí)表現(xiàn)出貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的現(xiàn)象。(4)去除卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自供體細(xì)胞。(5)該克隆動(dòng)物的培育過(guò)程涉及核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)，說(shuō)明了高度分化的哺乳動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。 答案：(1)胰蛋白　(2)該種細(xì)胞代謝旺盛、分裂能力強(qiáng)，且遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變　(3)有絲分裂　貼壁生長(zhǎng)　(4)使克隆出的動(dòng)物個(gè)體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自供體細(xì)胞　(5)核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)　體細(xì)胞的細(xì)胞核 14．(2016高考全國(guó)卷Ⅱ)下圖表示通過(guò)核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程。 回答下列問(wèn)題： (1)圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為_(kāi)_______。過(guò)程①表示去除細(xì)胞核，該過(guò)程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采用________的方法。②代表的過(guò)程是________。 (2)經(jīng)過(guò)多次傳代后，供體細(xì)胞中________的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)必須關(guān)注傳代 次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)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(dòng)物的成功獲得也證明了 ________________________________________________________________________。 解析：(1)哺乳動(dòng)物的正常細(xì)胞核中性染色體的組成為XX(雌性)或XY(雄性)。卵母細(xì)胞在培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂的中期時(shí)，常采用顯微操作法去除細(xì)胞核。②過(guò)程是將早期胚胎移植到代孕個(gè)體的子宮中，即代表的是胚胎移植。(2)一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物細(xì)胞在傳代培養(yǎng)到10～50代時(shí)，部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，即遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)一般選10代以內(nèi)的細(xì)胞，以保證細(xì)胞正常的二倍體核型。(3)獲得的克隆動(dòng)物性狀與供體動(dòng)物基本相同，但不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析，性狀不完全相同的原因是：克隆動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來(lái)自去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響。(4)高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制，但其細(xì)胞核的全能性在卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中某些物質(zhì)的作用下仍能得以表達(dá)。故克隆羊“多莉(利)”以及其他克隆動(dòng)物的培育成功，證明了高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。 答案：(1)XX或XY　顯微操作　胚胎移植　(2)遺傳物質(zhì)　(3)卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動(dòng)物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 15．現(xiàn)有甲、乙兩種可能有一定致畸、致癌作用的化學(xué)物質(zhì)，利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方法能夠鑒定它們是否有毒性，并比較二者毒性的強(qiáng)弱，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 Ⅰ.實(shí)驗(yàn)材料：小白鼠胚胎。 Ⅱ.藥品用具：胰蛋白酶液、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液、動(dòng)物細(xì)胞固定液、適宜濃度的龍膽紫溶液、滴管、培養(yǎng)皿、剪刀、錐形瓶、細(xì)胞培養(yǎng)箱、載玻片、蓋玻片、光學(xué)顯微鏡、小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂高倍顯微鏡照片。 Ⅲ.實(shí)驗(yàn)原理： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 根據(jù)這些變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)(以下稱Q值)，可判斷該化學(xué)物質(zhì)的毒性。 Ⅳ.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)制備細(xì)胞懸液：把小白鼠胚胎放在培養(yǎng)皿中剪碎，轉(zhuǎn)入錐形瓶中，加入胰蛋白酶液處理，使胚胎組織離散成單個(gè)細(xì)胞，再加入動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液，制成細(xì)胞懸液。 (2)進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng) ①取A、B、C三個(gè)潔凈的培養(yǎng)瓶， _____________________________________________。 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)制作臨時(shí)裝片 ①當(dāng)細(xì)胞繁殖到大約第8代左右時(shí)，同時(shí)從細(xì)胞培養(yǎng)箱中取出三個(gè)培養(yǎng)瓶，用胰蛋白酶液處理，使培養(yǎng)的細(xì)胞從瓶壁上脫落，再加入動(dòng)物細(xì)胞固定液迅速固定細(xì)胞，將細(xì)胞固定在不同的分裂時(shí)期。 ②靜置一段時(shí)間后，分別從各培養(yǎng)瓶底部吸取適量的細(xì)胞懸液，滴在與培養(yǎng)瓶有相同編號(hào)的載玻片中央，加1～2滴一定濃度的________染色，3～5 min后，蓋上蓋玻片，制成臨時(shí)裝片。 (4)鏡檢和統(tǒng)計(jì)：把臨時(shí)裝片放在顯微鏡下，尋找處于________期的細(xì)胞，并與__________________對(duì)比以確認(rèn)發(fā)生上述變異的細(xì)胞，同時(shí)統(tǒng)計(jì)該期變異的細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的百分?jǐn)?shù)(Q值)。 Ⅴ.實(shí)驗(yàn)結(jié)果 培養(yǎng)瓶 A B C Q值 1.3% 12.5% 0.1% Ⅵ.實(shí)驗(yàn)結(jié)論： ________________________________________________________________________。 解析：有毒物質(zhì)會(huì)引起細(xì)胞變異，物質(zhì)的毒性越強(qiáng)，引起的細(xì)胞變異數(shù)目越多，依此可判斷物質(zhì)的毒性。實(shí)驗(yàn)可通過(guò)觀察細(xì)胞染色體來(lái)判斷。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，C組是對(duì)照組，A、B是實(shí)驗(yàn)組，在自然狀態(tài)下，細(xì)胞也會(huì)發(fā)生變異，但頻率較低。 答案：Ⅲ.將有毒物質(zhì)加入細(xì)胞培養(yǎng)液后，培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)發(fā)生染色體數(shù)量和結(jié)構(gòu)變異(答出有毒物質(zhì)使細(xì)胞發(fā)生變異) Ⅳ.(2)①分別加入等量的細(xì)胞懸液　②向A、B兩個(gè)培養(yǎng)瓶中分別加入等量的化學(xué)物質(zhì)甲、乙，并將培養(yǎng)瓶搖勻；C瓶不作處理，作為對(duì)照?、郯讶齻€(gè)培養(yǎng)瓶放在37 ℃(或適宜溫度)的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng) (3)②龍膽紫溶液　(4)有絲分裂中　小白鼠正常體細(xì)胞有絲分裂高倍顯微鏡照片 Ⅵ.甲、乙兩種化學(xué)物質(zhì)均有一定毒性，且乙的毒性比甲的毒性大