2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)
1．(2014年廣州高二檢測(cè))用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞，最好選用( )
A．任何個(gè)體的細(xì)胞
B．成熟個(gè)體的體細(xì)胞
C．動(dòng)物的受精卵
D．胚胎或幼齡動(dòng)物的器官和組織細(xì)胞
解析：選D。失去分裂能力的、高度分化的動(dòng)物細(xì)胞是不能進(jìn)行培養(yǎng)的；胚胎或幼齡動(dòng)物的器官和組織細(xì)胞分化程度低，分裂能力強(qiáng)，適于進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。
2．下列動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中屬于原代培養(yǎng)的是( )
A．用胰蛋白酶使組織分散成單個(gè)細(xì)胞的過(guò)程
B．從機(jī)體取得細(xì)胞后立即進(jìn)行培養(yǎng)的過(guò)程
C．出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后取下的細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程
D．哺乳動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)基中的懸浮生長(zhǎng)過(guò)程
解析：選B。原代培養(yǎng)是最初的細(xì)胞培養(yǎng)，即還沒(méi)有分瓶培養(yǎng)前的細(xì)胞培養(yǎng)。
3．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)是( )
①細(xì)胞貼壁�、谟薪z分裂�、鄯稚⑸L(zhǎng) ④接觸抑制
⑤減數(shù)分裂
A．①②④ B．②④⑤
C．①③④ D．③④⑤
解析：選A。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程是細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程，在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程中存在細(xì)胞貼壁、接觸抑制等特點(diǎn)，需要用胰蛋白酶處理，使細(xì)胞分散成單個(gè)。
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．都須用液體培養(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：選C。用動(dòng)、植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行。用植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得新個(gè)體體現(xiàn)的是細(xì)胞的全能性，而動(dòng)物體細(xì)胞離體培養(yǎng)主要是獲得細(xì)胞或其代謝產(chǎn)物。
5．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)下一只小馬。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)出胚胎來(lái)
B．小馬的性狀完全與甲馬相同
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：選C�？寺∵^(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，而動(dòng)物細(xì)胞全能性的體現(xiàn)目前還沒(méi)成功。
6．(2014年廣東汕頭高二檢測(cè))
如圖所示為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)此圖回答下列問(wèn)題。
(1)容器A中放置的是動(dòng)物器官或組織，它一般取自____________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)容器A中的動(dòng)物器官或組織首先要進(jìn)行的處理是________，然后用________酶處理，這是為了使細(xì)胞分散開來(lái)。這樣做的目的是________________________________________________________________________。
(3)培育首先在B瓶中進(jìn)行，瓶中的培養(yǎng)基成分有________________________________等。在此瓶中培養(yǎng)一段時(shí)間后，有許多細(xì)胞衰老死亡，這時(shí)培養(yǎng)到________代，到此時(shí)的培養(yǎng)稱為________________。
(4)為了把B瓶中的細(xì)胞分裝到C瓶中，用________處理，然后配置成________，再分裝。
(5)在C瓶中正常培養(yǎng)了一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞全部死亡，原因是____________________。
解析：(1)培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般取自動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織的原因是這部分細(xì)胞的分化程度低，增殖能力強(qiáng)，更易于培養(yǎng)。(2)在進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)應(yīng)盡量分散成單個(gè)細(xì)胞，便于與培養(yǎng)液充分接觸進(jìn)行物質(zhì)交換，使其分散需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。(3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中盡量使培養(yǎng)基成分與體內(nèi)基本相同，所以需要添加糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、動(dòng)物血清、促生長(zhǎng)因子和微量元素等。培養(yǎng)的過(guò)程分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)兩大階段，當(dāng)培養(yǎng)到第10代左右，出現(xiàn)許多細(xì)胞衰老死亡的現(xiàn)象，這時(shí)的培養(yǎng)為原代培養(yǎng)。(4)到第10代左右需要用胰蛋白酶處理，使細(xì)胞分散，從玻璃瓶壁上脫離下來(lái)，配制成細(xì)胞懸浮液繼續(xù)培養(yǎng)。(5)在C瓶中的培養(yǎng)屬于傳代培養(yǎng)，在傳代培養(yǎng)過(guò)程中到第10～50代細(xì)胞死亡，有些細(xì)胞可能發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變能繼續(xù)增殖即發(fā)生癌變。如果無(wú)此現(xiàn)象則說(shuō)明細(xì)胞遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，無(wú)癌變的特點(diǎn)。
答案：(1)動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織
(2)剪碎 胰蛋白 使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸
(3)糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、動(dòng)物血清、促生長(zhǎng)因子和微量元素 10 原代培養(yǎng)
(4)胰蛋白酶 細(xì)胞懸浮液
(5)細(xì)胞沒(méi)有發(fā)生癌變
(緊扣教材，思考感悟)
【旁欄思考】
1．進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？(教材P44)
答案：用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2～8.4。多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒(méi)有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適合用于細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的消化。
2．為什么對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)通常要添加血清？(教材P46)
答案：血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質(zhì)主要為白蛋白和球蛋白。氨基酸有多種，是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，其中有些氨基酸動(dòng)物細(xì)胞本身不能合成(稱為必需氨基酸)，必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長(zhǎng)激素等及多種生長(zhǎng)因子(如表皮生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、類胰島素生長(zhǎng)因子等)，血清中還含有多種未知的促細(xì)胞生長(zhǎng)因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和貼附。因此，細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)要保證細(xì)胞能夠順利生長(zhǎng)和增殖，一般需添加10%～20%的血清。
【尋根問(wèn)底】
胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？(教材P44)
答案：胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白外，長(zhǎng)時(shí)間的作用也會(huì)消化細(xì)胞膜蛋白，對(duì)細(xì)胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶作用的時(shí)間。
1．動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段中，最基礎(chǔ)的是( )
A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) B．動(dòng)物細(xì)胞融合
C．單克隆抗體 D．胚胎細(xì)胞核移植
答案：A
2．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)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
答案：D
3．(2014年北京西城區(qū)高二檢測(cè))下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述中，正確的是( )
A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的就是為獲得細(xì)胞分泌蛋白
B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開
C．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)通常不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
D．可以通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動(dòng)物個(gè)體
答案：B
4．一般來(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合成培養(yǎng)基需加血漿
④溫度與動(dòng)物體溫相近�、菪枰狾2，不需要CO2 ⑥CO2能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④
C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥
解析：選D。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：無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境，與體內(nèi)培養(yǎng)相同的營(yíng)養(yǎng)，適宜的溫度和pH，還要有適量的CO2。
5．在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，出現(xiàn)遺傳物質(zhì)改變的細(xì)胞是( )
A．細(xì)胞系 B．細(xì)胞株
C．原代細(xì)胞 D．傳代細(xì)胞
解析：選A。細(xì)胞株是一些分裂能力較強(qiáng)的正常細(xì)胞，其遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化；而細(xì)胞系則是一些具有癌變特征的細(xì)胞，具有無(wú)限增殖的能力。
6．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的用途有( )
①生產(chǎn)有價(jià)值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素等�、谏a(chǎn)基因工程技術(shù)中所用的受體細(xì)胞 ③可以用于檢測(cè)有毒物質(zhì)�、芘囵B(yǎng)的各種細(xì)胞可直接用于生理、病理、藥理等方面的研究
A．①② B．①②③
C．②③④ D．①②③④
解析：選D。通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可以生產(chǎn)生物制品如病毒疫苗、干擾素等，可以培養(yǎng)皮膚移植的材料，還可以檢測(cè)有毒物質(zhì)，用于生理、病理、藥理等方面的研究。
7．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。下列從該圖提供的信息獲得的結(jié)論中不正確的是( )
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)胞與癌細(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：選A。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)通常要在培養(yǎng)基中加入血清、血漿等物質(zhì)。從圖示中可看出癌細(xì)胞與正常細(xì)胞的增殖速率不同。有血清時(shí)正常細(xì)胞增殖快。而有無(wú)血清對(duì)癌細(xì)胞的培養(yǎng)影響不大。
8．(2014年宣武高二檢測(cè))下列與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)的表述中，不正確的是( )
A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要無(wú)菌、營(yíng)養(yǎng)、適宜的溫度和pH等條件
B．用胰蛋白酶作用于離體的動(dòng)物組織，使其分散成單個(gè)細(xì)胞
C．放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的主要目的是為了滿足細(xì)胞對(duì)CO2的需求
D．細(xì)胞株一般具有恒定的染色體組型、生化特性等
解析：選C。解答本題的關(guān)鍵是知道動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件、過(guò)程，能準(zhǔn)確識(shí)別細(xì)胞株與細(xì)胞系的異同，CO2培養(yǎng)箱中CO2的作用是維持培養(yǎng)液pH的相對(duì)穩(wěn)定。
9．用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用( )
A．受精卵
B．傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞
C．傳代培養(yǎng)10～50代以內(nèi)的細(xì)胞
D．處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞
解析：選B。10代以內(nèi)的細(xì)胞遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變。
10．一只羊的卵細(xì)胞核被另一只羊的體細(xì)胞核置換后，該重組細(xì)胞經(jīng)過(guò)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)良個(gè)體
C．用于保存物種
D．改變動(dòng)物的基因型
解析：選D�？寺〖夹g(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠完全保留親本的優(yōu)良性狀、實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的繁育和保存物種�；蛐偷母淖冎荒芡ㄟ^(guò)基因突變、基因重組、染色體變異來(lái)實(shí)現(xiàn)�？寺”旧聿灰欢▽�(dǎo)致基因突變，更不會(huì)發(fā)生基因重組與染色體變異，因此，克隆不能改變動(dòng)物的基因型。
11．回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問(wèn)題：
(1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞表面________時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的________。此時(shí)，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是______。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來(lái)，需要用酶處理，可用的酶是________。
(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，進(jìn)而出現(xiàn)____________________的現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成________細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性__________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。
(3)在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，通常在________條件下保存細(xì)胞。因?yàn)樵谶@種條件下，細(xì)胞中________的活性降低，細(xì)胞________的速率降低。
(4)給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象， 這是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)做________進(jìn)行攻擊。
解析：(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中具有貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的特點(diǎn)，若要傳代培養(yǎng)應(yīng)先用胰蛋白酶處理，使其從瓶壁上分離下來(lái)。
(2)在傳代培養(yǎng)過(guò)程中，隨著傳代次數(shù)的增多，絕大多數(shù)細(xì)胞停止分裂，進(jìn)而出現(xiàn)衰老甚至死亡，極少數(shù)細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這種細(xì)胞黏著性降低，細(xì)胞膜表面的糖蛋白減少。
(3)低溫可以抑制酶的活性，從而降低細(xì)胞的新陳代謝速率。
(4)皮膚移植后發(fā)生排斥反應(yīng)，是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)作抗原進(jìn)行攻擊。
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)冷凍(或超低溫、液氮) 酶 新陳代謝 (4)抗原
12．現(xiàn)有A和B兩個(gè)肉牛品種，A品種牛的細(xì)胞組成可表示為A細(xì)胞核、A細(xì)胞質(zhì)，B品種牛則為B細(xì)胞核、B細(xì)胞質(zhì)。
(1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細(xì)胞由A細(xì)胞核和B細(xì)胞質(zhì)組成，基本步驟是：從A品種牛體內(nèi)取出體細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)，然后再?gòu)呐囵B(yǎng)細(xì)胞中取出________注入B品種牛的________卵母細(xì)胞，經(jīng)過(guò)某些刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱為________，將該胚胎移入代孕母牛的________中，通過(guò)培育可達(dá)到目的。
(2)上述過(guò)程中運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞工程的哪些技術(shù)？_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)克隆牛的產(chǎn)生說(shuō)明________具有全能性。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來(lái)自________個(gè)親本，細(xì)胞質(zhì)來(lái)自________性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成________(相同，不同)。
(4)請(qǐng)舉一例，說(shuō)明克隆牛培育成功的實(shí)際意義。____________________________
________________________________________________________________________。
解析：動(dòng)物的克隆所用的方法是核移植，也就是把動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，然后經(jīng)過(guò)某些刺激和培養(yǎng)后形成重組胚胎，再移入代孕動(dòng)物的子宮中繼續(xù)發(fā)育，從而獲得克隆個(gè)體�？寺�(dòng)物的成功說(shuō)明了動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性，克隆動(dòng)物的遺傳特性與提供細(xì)胞核的個(gè)體基本一致。在體細(xì)胞克隆動(dòng)物中不僅用到了核移植，還用到了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。
答案：(1)細(xì)胞核 去核 重組胚胎 子宮
(2)動(dòng)物細(xì)胞核移植和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
(3)動(dòng)物體細(xì)胞核 兩 雌 不同
(4)保存瀕危物種，繁育優(yōu)良品種，醫(yī)學(xué)上克隆器官等
13．(2014年清華附中高二檢測(cè))世界上第一只克隆綿羊“多利”的培育程序如下圖所示。
(1)請(qǐng)寫出①、②所指的細(xì)胞工程名稱：① ____________，②________。
(2)圖中實(shí)施細(xì)胞工程①時(shí)，所需的受體細(xì)胞大多采用動(dòng)物卵細(xì)胞的原因是________________________________________________________________________。
(3)小羊的性狀與母綿羊________一樣，原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(4)繼植物組織培養(yǎng)之后，克隆綿羊的培育成功證明動(dòng)物細(xì)胞也具有____________。
(5)從分子水平上看，克隆技術(shù)實(shí)際上是______________________________________。
答案：(1)細(xì)胞核移植 胚胎移植 (2)卵細(xì)胞體積大，易操作，成熟促進(jìn)因子的活性高，核移植成功率高 (3)B “多利”的全部細(xì)胞核基因來(lái)自母羊B (4)全能性
(5)遺傳信息的全部復(fù)制
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