2019年高中生物 專題2 細(xì)胞工程 2.2 動物細(xì)胞工程 2.2.1 動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)檢測 新人教版選修3.doc

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2019年高中生物 專題2 細(xì)胞工程 2.2 動物細(xì)胞工程 2.2.1 動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)檢測 新人教版選修3 1．對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞進行細(xì)胞培養(yǎng)，下列說法正確的是(　　) A．取單個肝腫瘤細(xì)胞進行培養(yǎng)，獲得細(xì)胞群的方法不屬于克隆培養(yǎng)法 B．細(xì)胞培養(yǎng)過程中不需考慮細(xì)菌的污染問題 C．該培養(yǎng)液也能用來培養(yǎng)乙肝病毒 D．在原代培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)的細(xì)胞最終也會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象 解析：A選項的描述屬于細(xì)胞層次的克隆，A項錯誤。培養(yǎng)液受細(xì)菌污染后，其中營養(yǎng)成分要發(fā)生改變，不利于細(xì)胞的培養(yǎng)，B項錯誤。病毒的生存離不開細(xì)胞，用培養(yǎng)液不能培養(yǎng)病毒，C項錯誤。一般的細(xì)胞繁殖10代后，將停止增殖，D項正確。 答案：D 2．動物細(xì)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(xì)胞懸液 A．①②③　　　　 B．①③② C．②①③ D．③①② 解析：動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的程序為選取幼齡動物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(xì)胞懸液→原代培養(yǎng)→傳代培養(yǎng)。 答案：D 3．用于動物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織或細(xì)胞(　　) A．容易產(chǎn)生各種變異 B．具有更高的全能性 C．取材十分方便 D．分裂增殖的能力強 解析：用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織，主要因為胚胎或幼齡動物的器官或組織分裂能力旺盛。 答案：D 4．某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性，準(zhǔn)備對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進行動物細(xì)胞培養(yǎng)。下列敘述正確的是(　　) A．制備肝細(xì)胞懸液時，可用胃蛋白酶處理肝組織塊 B．恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右，以促進細(xì)胞呼吸 C．為了保證細(xì)胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境，需大量添加各種抗生素 D．本實驗應(yīng)設(shè)置對照實驗，以檢測藥物對甲、乙的毒性大小 解析：在利用肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時，常用胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，因為胃蛋白酶需要在強酸環(huán)境下才能起作用，但這樣的環(huán)境不適于細(xì)胞生存，A項錯誤；細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含CO2恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH值，B項錯誤；抗生素是用來殺菌的，不是殺病毒的，C項錯誤；本實驗應(yīng)設(shè)置對照實驗，用添加甲藥物、乙藥物的培養(yǎng)液分別培養(yǎng)細(xì)胞，根據(jù)變異細(xì)胞占培養(yǎng)細(xì)胞的比例，以檢測藥物對甲、乙的毒性大小，D項正確。 答案：D 5．如圖表示動物細(xì)胞培養(yǎng)程序圖，請據(jù)圖回答下列問題。 ①取動物組織塊 ↓ ②________ ③處理組織分散成單個細(xì)胞 ↓ ④制成________ ↓ ⑤轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進行培養(yǎng) ↓ ⑥處理貼壁細(xì)胞分散成單個細(xì)胞，制成________ ↓ ⑦轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進行培養(yǎng) (1)過程②表示________________________________________。 (2)過程③和⑥用________處理組織或貼壁細(xì)胞分散成單個細(xì)胞，這樣做的目的是_______________________________________ ________________________________。 (3)④和⑥的過程都要把分散的細(xì)胞制成__________________。 (4)過程⑤進行的細(xì)胞培養(yǎng)是________，細(xì)胞適于____生長增殖。 (5)過程⑦進行的細(xì)胞培養(yǎng)是________，一般傳至______代后就不易傳下去了，傳至________繼續(xù)培養(yǎng)時，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，部分細(xì)胞的________會發(fā)生改變。繼續(xù)培養(yǎng)時，少部分細(xì)胞發(fā)生了________，朝著等同于________的方向發(fā)展。 解析：進行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，首先將組織塊剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，使其分散成許多單個細(xì)胞，然后，用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成細(xì)胞懸液，再將細(xì)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(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。以后，細(xì)胞進行有絲分裂，數(shù)目不斷增多。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。人們通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分別繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖，這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。 答案：(1)剪碎組織　(2)胰蛋白酶　解除由于接觸對細(xì)胞生長和繁殖的抑制　(3)細(xì)胞懸液　(4)原代培養(yǎng)　貼壁　(5)傳代培養(yǎng)　10　10～50代　細(xì)胞核型　突變　癌細(xì)胞 A級　基礎(chǔ)鞏固 1．動物細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行 C．動物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能 D．動物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株 解析：此題考查的是動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的區(qū)別與聯(lián)系。動物細(xì)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(xì)胞一般用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，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(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中還要加動物血清等，A項正確。它們都是在無菌條件下進行的，都可以傳代培養(yǎng)，且都能夠大量培養(yǎng)。B、C、D項的敘述有誤。 答案：A 2．下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的說法正確的是(　　) A．連續(xù)細(xì)胞系不具有異倍體核型 B．動物組織細(xì)胞間的膠原纖維可用纖維素酶水解 C．原代培養(yǎng)細(xì)胞、有限細(xì)胞系比無限細(xì)胞系、腫瘤細(xì)胞更容易克隆 D．提高動物細(xì)胞克隆形成率需要以滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長及激素刺激等條件 解析：連續(xù)細(xì)胞系大多數(shù)具有異倍體核型；動物組織細(xì)胞間的膠原纖維的主要成分是膠原蛋白，可以用胰蛋白酶酶解，不能用纖維素酶水解；在進行細(xì)胞克隆時，原代細(xì)胞、有限細(xì)胞系通常不如無限細(xì)胞系、腫瘤細(xì)胞。 答案：D 3．一只羊的卵細(xì)胞被另一只羊的體細(xì)胞核移植后，這個卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下了一只羊羔，這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能(　　) A．有選擇地繁殖某一性別的家畜 B．繁殖家畜中的優(yōu)秀個體 C．用于保存物種 D．改變動物的基因型 解析：目前的克隆技術(shù)是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核植入一個去核的卵細(xì)胞，經(jīng)過試管培養(yǎng)一段時間后，再移入另一個體的子宮內(nèi)發(fā)育、分娩的技術(shù)。通過該技術(shù)能夠保持親本的優(yōu)良性狀，保持性別不變，也能夠用于保存物種，但不能改變動物的基因型。 答案：D 4．據(jù)英國《衛(wèi)報》披露，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)研究人員不久前成功實現(xiàn)一項生殖醫(yī)學(xué)技術(shù)，將患有線粒體疾病婦女的受精卵中的細(xì)胞核移植到健康婦女捐獻的去核卵子中，最終產(chǎn)下了健康的嬰兒。下列敘述錯誤的是(　　) A．此項技術(shù)的基礎(chǔ)是動物的細(xì)胞和組織培養(yǎng) B．此項技術(shù)的原理與克隆羊“多莉”完全相同 C．健康婦女捐獻的卵子的細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控移入細(xì)胞核發(fā)育的作用 D．嬰兒出生后具有患病夫婦以及捐獻健康卵子的婦女三方的遺傳特征 解析：動物克隆技術(shù)的基礎(chǔ)是動物細(xì)胞和組織培養(yǎng)，A項正確；此項技術(shù)用的受精卵的細(xì)胞核，而克隆羊用的是高度分化的乳腺細(xì)胞，分化程度不同，B項錯誤；卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控移入細(xì)胞核發(fā)育的作用，C項正確；該嬰兒細(xì)胞的核基因由形成受精卵的夫婦提供，質(zhì)基因由提供去核卵子的婦女提供，D項正確。 答案：B 5．2015年2月3日，英國國會表決同意允許醫(yī)學(xué)界利用3個人的基因共同育子，成為全世界第一個準(zhǔn)許“三親育子”的國家。“三親育子”技術(shù)是將父母細(xì)胞核基因與一位婦女捐贈者的健康線粒體結(jié)合在一起，引入的基因只占嬰兒總基因的0.1%。這項技術(shù)旨在防止因線粒體基因缺陷引起的嚴(yán)重遺傳疾病。下列相關(guān)描述正確的是(　　) A．線粒體基因缺陷引起的遺傳病是母系遺傳病，傳女不傳男 B．“三親育子”可能會用到人工授精技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等 C．通過“三親育子”技術(shù)得到的“三親嬰兒”的健康線粒體基因不一定能傳給其后代 D．若父親患有線粒體基因缺陷病，需要通過“三親育子”技術(shù)避免將有缺陷的基因傳給下一代 解析：線粒體基因缺陷引起的遺傳病是母系遺傳病，是由母親的卵細(xì)胞傳給子代的，表現(xiàn)為母親患病子女都患病，A項錯誤；“三親育子”技術(shù)主要利用的是胚胎工程技術(shù)，目前在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用較多的是體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植，B項錯誤；通過“三親育子”技術(shù)得到的“三親嬰兒”如果是個女孩，其健康線粒體基因可以通過卵細(xì)胞傳給其后代，如果是個男孩，其健康線粒體基因一般不能通過精子傳給子代，C項正確；精子的線粒體都集中在尾部，且受精時只有精子的頭部進入卵細(xì)胞，故男子的線粒體基因一般不能通過精子傳給子代，若父親患有線粒體基因缺陷病，子代一般不會患病，D項錯誤。 答案：C B級　能力訓(xùn)練 6．回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題： (1)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面相互接觸時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的________。此時，瓶壁上形成單層細(xì)胞，這種單層培養(yǎng)法的出現(xiàn)，對細(xì)胞培養(yǎng)的發(fā)展起了很大的推動作用。 (2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，但極少數(shù)細(xì)胞克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得________，朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展，該種細(xì)胞由于細(xì)胞膜上________減少，導(dǎo)致細(xì)胞間的黏著性________。 (3)在動物細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中，一般要滿足四個方面的條件：無菌無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度、pH及氣體環(huán)境，其中在培養(yǎng)液中添加________，以防培養(yǎng)過程中的污染；由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，故在使用合成培養(yǎng)基時，通常需加入________等天然成分；氣體環(huán)境主要是提供細(xì)胞所需的O2和CO2，其中O2的作用是_____________，CO2的作用是______________________。 (4)動物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測某種物質(zhì)的毒性大小，若用被檢測物質(zhì)培養(yǎng)的細(xì)胞與對照組相比，發(fā)生變異的細(xì)胞數(shù)目所占的百分比大，則該物質(zhì)的毒性大，判斷的依據(jù)是________________________。 答案：(1)接觸抑制 (2)不死性　糖蛋白　降低 (3)抗生素　血清、血漿　供給細(xì)胞進行有氧呼吸　維持培養(yǎng)液的pH (4)物質(zhì)的毒性越大，越容易導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生變異 7．某生物興趣小組對一種抗癌新藥進行實驗時，以動物肝癌細(xì)胞為材料，測定抗癌藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞增殖的影響。請回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題。 (1)在動物細(xì)胞培養(yǎng)時，將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基稱為________培養(yǎng)基。通常在培養(yǎng)基中還需要加入適量________等一些天然成分。細(xì)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________________。另外，還應(yīng)該保證被培養(yǎng)的細(xì)胞處于________、________的環(huán)境。 (2)在細(xì)胞生長過程中，當(dāng)細(xì)胞貼壁生長到一定程度時，其生長會受到抑制，這種現(xiàn)象稱為________。 (3)為了防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的________。 (4)請你幫助興趣小組的同學(xué)分析本實驗，實驗的自變量是________________，實驗組和對照組除了自變量不同外，其他處理均應(yīng)該相同，這是為了遵循實驗設(shè)計的________原則。 解析：(1)將動物細(xì)胞所需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基，稱為合成培養(yǎng)基。由于對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，因此，在使用合成培養(yǎng)基時，還要加入一些動物血清、血漿等天然成分。細(xì)胞培養(yǎng)所需的氣體中有CO2，作用是維持培養(yǎng)液的pH。被培養(yǎng)的細(xì)胞必須處于無菌、無毒的環(huán)境中，才能保證細(xì)胞正常地生長增殖。(2)動物細(xì)胞在分裂過程中有接觸抑制的現(xiàn)象。(3)抗生素能殺死培養(yǎng)基中的微生物，保證無菌無毒環(huán)境。(4)要測定抗癌藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞增殖的影響，實驗的自變量為抗癌藥物的有無。其他無關(guān)變量應(yīng)該相同，否則會干擾實驗結(jié)果，這種設(shè)計遵循的是實驗的單一變量原則。 答案：(1)合成　血清、血漿　維持培養(yǎng)液的pH　無菌　無毒　(2)接觸抑制　(3)抗生素　(4)是否加入抗癌藥物　單一變量 8．美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭奶牛，年產(chǎn)奶量達30.8 t，我國奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3～4 t。某人用該高產(chǎn)奶牛的耳朵細(xì)胞，采用核移植技術(shù)獲得高產(chǎn)奶牛(如下圖)。 (1)目前完成①的方法有______________、________________、________________、化學(xué)物質(zhì)處理等。 (2)③過程中選擇去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因是 _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)④過程所利用的技術(shù)是_____________________________。 其原理是______________________________________________ __________________________。 (4)該實驗的成功說明已分化的耳朵細(xì)胞的細(xì)胞核中含有與________一樣的全套基因，這種繁殖方式屬于______________。 解析：進行動物體細(xì)胞核移植需用去核的卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞，對構(gòu)建的重組細(xì)胞需經(jīng)歷動物細(xì)胞培養(yǎng)，并誘導(dǎo)形成早期胚胎。重組細(xì)胞能夠培育為動物體，表明動物細(xì)胞核具有全能性；克隆動物屬無性繁殖。 答案：(1)顯微操作去核　梯度離心　紫外光短時間照射 (2)卵母細(xì)胞體積大，易操作，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，且細(xì)胞質(zhì)中含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達的物質(zhì) (3)動物細(xì)胞培養(yǎng)　細(xì)胞增殖 (4)受精卵　無性繁殖 9．華南虎是原產(chǎn)中國的老虎品種，已有近30年沒有野生華南虎出現(xiàn)的報告，野生華南虎也被一些專家認(rèn)為已經(jīng)瀕臨滅絕?？茖W(xué)工作者嘗試用普通老虎完成體細(xì)胞克隆華南虎的研究，下圖是其培育過程，請據(jù)圖回答： (1)克隆華南虎的遺傳性狀與________(填字母)虎基本一致。 (2)A、B、C 3只虎哪一只沒有提供遺傳物質(zhì)？________。 (3)克隆華南虎的過程是否遵循孟德爾的遺傳定律？為什么？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (4)有人設(shè)想將虎的體細(xì)胞與牛的體細(xì)胞進行融合，以期獲得新物種“虎—?！保阏J(rèn)為依據(jù)目前的生物技術(shù)和理論能否實現(xiàn)這一愿望？________。原因是______________________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)由克隆華南虎的過程可知，華南虎A提供細(xì)胞核，華南虎B提供細(xì)胞質(zhì)，所以克隆虎D的遺傳性狀與供核的A更接近，即相當(dāng)于克隆了A。(2)老虎C只提供胚胎發(fā)育的場所，沒有提供遺傳物質(zhì)給D。(3)核移植過程沒有經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，屬于無性生殖，沒有減數(shù)分裂方式的出現(xiàn)，不遵循孟德爾遺傳定律。(4)無論是高度分化的動物體細(xì)胞，還是不同種動物體細(xì)胞融合后的雜交細(xì)胞，經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)只會細(xì)胞增殖，不會發(fā)生細(xì)胞分化，形成不了個體，動物體細(xì)胞的全能性無法體現(xiàn)。 答案：(1)A　(2)老虎C (3)不遵循。克隆屬于無性生殖，而孟德爾的遺傳定律僅在有性生殖的減數(shù)分裂過程中起作用 (4)不能　高度分化的動物細(xì)胞全能性受到限制，虎和牛體細(xì)胞雜交后得到的雜交細(xì)胞不能正常發(fā)育成完整個體。