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2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

1．(2014年廣州高二檢測)用于動物細胞培養(yǎng)的細胞，最好選用(　　)
A．任何個體的細胞
B．成熟個體的體細胞
C．動物的受精卵
D．胚胎或幼齡動物的器官和組織細胞
解析：選D。失去分裂能力的、高度分化的動物細胞是不能進行培養(yǎng)的；胚胎或幼齡動物的器官和組織細胞分化程度低，分裂能力強，適于進行細胞培養(yǎng)。
2．下列動物細胞培養(yǎng)過程中屬于原代培養(yǎng)的是(　　)
A．用胰蛋白酶使組織分散成單個細胞的過程
B．從機體取得細胞后立即進行培養(yǎng)的過程
C．出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象后取下的細胞的培養(yǎng)過程
D．哺乳動物細胞在培養(yǎng)基中的懸浮生長過程
解析：選B。原代培養(yǎng)是最初的細胞培養(yǎng)，即還沒有分瓶培養(yǎng)前的細胞培養(yǎng)。
3．動物細胞培養(yǎng)的特點是(　　)
①細胞貼壁　②有絲分裂　③分散生長　④接觸抑制
⑤減數(shù)分裂
A．①②④　　　　　　　　B．②④⑤
C．①③④ D．③④⑤
解析：選A。動物細胞培養(yǎng)的過程是細胞有絲分裂的過程，在動物細胞培養(yǎng)的過程中存在細胞貼壁、接觸抑制等特點，需要用胰蛋白酶處理，使細胞分散成單個。
4．用動、植物成體的體細胞進行離體培養(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．都要在無菌條件下進行
D．都可體現(xiàn)細胞的全能性
解析：選C。用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)都必須在無菌條件下進行。用植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)獲得新個體體現(xiàn)的是細胞的全能性，而動物體細胞離體培養(yǎng)主要是獲得細胞或其代謝產(chǎn)物。
5．乙馬的卵細胞核被甲馬的體細胞核置換后，這個卵細胞經(jīng)過多次分裂發(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．直接在體外對甲馬的體細胞進行誘導(dǎo)也能培養(yǎng)出胚胎來
B．小馬的性狀完全與甲馬相同
C．此項技術(shù)可用于保護瀕危物種
D．該過程可以很好地證明動物細胞的全能性
解析：選C。克隆過程中細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自一方，而細胞核中遺傳物質(zhì)來自另一方，所以小馬的性狀與甲馬不完全一致，該過程只能說明動物細胞核具有全能性，而動物細胞全能性的體現(xiàn)目前還沒成功。
6．(2014年廣東汕頭高二檢測)

如圖所示為動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖，請據(jù)此圖回答下列問題。
(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)培育首先在B瓶中進行，瓶中的培養(yǎng)基成分有________________________________等。在此瓶中培養(yǎng)一段時間后，有許多細胞衰老死亡，這時培養(yǎng)到________代，到此時的培養(yǎng)稱為________________。
(4)為了把B瓶中的細胞分裝到C瓶中，用________處理，然后配置成________，再分裝。
(5)在C瓶中正常培養(yǎng)了一段時間后，發(fā)現(xiàn)細胞全部死亡，原因是____________________。
解析：(1)培養(yǎng)的動物細胞一般取自動物胚胎或幼齡動物的器官或組織的原因是這部分細胞的分化程度低，增殖能力強，更易于培養(yǎng)。(2)在進行培養(yǎng)時應(yīng)盡量分散成單個細胞，便于與培養(yǎng)液充分接觸進行物質(zhì)交換，使其分散需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。(3)動物細胞培養(yǎng)過程中盡量使培養(yǎng)基成分與體內(nèi)基本相同，所以需要添加糖、氨基酸、無機鹽、動物血清、促生長因子和微量元素等。培養(yǎng)的過程分為原代培養(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)許多細胞衰老死亡的現(xiàn)象，這時的培養(yǎng)為原代培養(yǎng)。(4)到第10代左右需要用胰蛋白酶處理，使細胞分散，從玻璃瓶壁上脫離下來，配制成細胞懸浮液繼續(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)過程中到第10～50代細胞死亡，有些細胞可能發(fā)生遺傳物質(zhì)的改變能繼續(xù)增殖即發(fā)生癌變。如果無此現(xiàn)象則說明細胞遺傳物質(zhì)沒有改變，無癌變的特點。
答案：(1)動物胚胎或幼齡動物的器官或組織
(2)剪碎　胰蛋白　使細胞與培養(yǎng)液充分接觸
(3)糖、氨基酸、無機鹽、動物血清、促生長因子和微量元素　10　原代培養(yǎng)
(4)胰蛋白酶　細胞懸浮液
(5)細胞沒有發(fā)生癌變
(緊扣教材，思考感悟)
【旁欄思考】
1．進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？(教材P44)
答案：用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(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，胃蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2～8.4。多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，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胞培養(yǎng)時的消化。
2．為什么對動物細胞進行培養(yǎng)時通常要添加血清？(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，是細胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，其中有些氨基酸動物細胞本身不能合成(稱為必需氨基酸)，必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長激素等及多種生長因子(如表皮生長因子、成纖維細胞生長因子、類胰島素生長因子等)，血清中還含有多種未知的促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進細胞的生長、增殖和貼附。因此，細胞培養(yǎng)時要保證細胞能夠順利生長和增殖，一般需添加10%～20%的血清。
【尋根問底】
胰蛋白酶真的不會把細胞消化掉嗎？為什么？(教材P44)
答案：胰蛋白酶除了可以消化細胞間的蛋白外，長時間的作用也會消化細胞膜蛋白，對細胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶作用的時間。

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．單克隆抗體 D．胚胎細胞核移植
答案：A
2．動物細胞培養(yǎng)過程的順序是 (　　)
①原代培養(yǎng)　②傳代培養(yǎng)　③用胰蛋白酶處理組織，形成分散的細胞懸液
A．①②③ B．①③②
C．②①③ D．③①②
答案：D
3．(2014年北京西城區(qū)高二檢測)下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述中，正確的是(　　)
A．動物細胞培養(yǎng)的目的就是為獲得細胞分泌蛋白
B．動物細胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細胞分散開
C．動物細胞培養(yǎng)通常不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
D．可以通過細胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動物個體
答案：B
4．一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件(　　)
①無毒的環(huán)境　②無菌的環(huán)境　③合成培養(yǎng)基需加血漿
④溫度與動物體溫相近　⑤需要O2，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。一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件：無菌、無毒的環(huán)境，與體內(nèi)培養(yǎng)相同的營養(yǎng)，適宜的溫度和pH，還要有適量的CO2。
5．在動物細胞培養(yǎng)過程中，出現(xiàn)遺傳物質(zhì)改變的細胞是(　　)
A．細胞系 B．細胞株
C．原代細胞 D．傳代細胞
解析：選A。細胞株是一些分裂能力較強的正常細胞，其遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化；而細胞系則是一些具有癌變特征的細胞，具有無限增殖的能力。
6．動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的用途有(　　)
①生產(chǎn)有價值的生物制品，如病毒疫苗、干擾素等　②生產(chǎn)基因工程技術(shù)中所用的受體細胞　③可以用于檢測有毒物質(zhì)　④培養(yǎng)的各種細胞可直接用于生理、病理、藥理等方面的研究
A．①② B．①②③
C．②③④ D．①②③④
解析：選D。通過動物細胞培養(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，還可以檢測有毒物質(zhì)，用于生理、病理、藥理等方面的研究。
7．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。下列從該圖提供的信息獲得的結(jié)論中不正確的是(　　)

A．正常細胞與癌細胞的增殖速率相同
B．有無血清對正常細胞與癌細胞培養(yǎng)的影響不同
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
解析：選A。動物細胞培養(yǎng)時通常要在培養(yǎng)基中加入血清、血漿等物質(zhì)。從圖示中可看出癌細胞與正常細胞的增殖速率不同。有血清時正常細胞增殖快。而有無血清對癌細胞的培養(yǎng)影響不大。
8．(2014年宣武高二檢測)下列與動物細胞培養(yǎng)有關(guān)的表述中，不正確的是(　　)
A．動物細胞培養(yǎng)需要無菌、營養(yǎng)、適宜的溫度和pH等條件
B．用胰蛋白酶作用于離體的動物組織，使其分散成單個細胞
C．放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)動物細胞的主要目的是為了滿足細胞對CO2的需求
D．細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)鍵是知道動物細胞培養(yǎng)的條件、過程，能準(zhǔn)確識別細胞株與細胞系的異同，CO2培養(yǎng)箱中CO2的作用是維持培養(yǎng)液pH的相對穩(wěn)定。
9．用于核移植的供體細胞一般都選用(　　)
A．受精卵
B．傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞
C．傳代培養(yǎng)10～50代以內(nèi)的細胞
D．處于減數(shù)第二次分裂中期的次級卵母細胞
解析：選B。10代以內(nèi)的細胞遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。
10．一只羊的卵細胞核被另一只羊的體細胞核置換后，該重組細胞經(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)良個體
C．用于保存物種
D．改變動物的基因型
解析：選D。克隆技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠完全保留親本的優(yōu)良性狀、實現(xiàn)有針對性的繁育和保存物種。基因型的改變只能通過基因突變、基因重組、染色體變異來實現(xiàn)。克隆本身不一定導(dǎo)致基因突變，更不會發(fā)生基因重組與染色體變異，因此，克隆不能改變動物的基因型。
11．回答下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的問題：
(1)在動物細胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細胞分裂生長到細胞表面________時，細胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的________。此時，瓶壁上形成的細胞層數(shù)是______。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是________。
(2)隨著細胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細胞分裂停止，進而出現(xiàn)____________________的現(xiàn)象；但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖，其中有些細胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成________細胞，該種細胞的黏著性__________，細胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。
(3)在細胞培養(yǎng)過程中，通常在________條件下保存細胞。因為在這種條件下，細胞中________的活性降低，細胞________的速率降低。
(4)給患者移植經(jīng)細胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象， 這是因為機體把移植的皮膚組織當(dāng)做________進行攻擊。
解析：(1)動物細胞培養(yǎng)過程中具有貼壁生長和接觸抑制的特點，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。
(2)在傳代培養(yǎng)過程中，隨著傳代次數(shù)的增多，絕大多數(shù)細胞停止分裂，進而出現(xiàn)衰老甚至死亡，極少數(shù)細胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，克服細胞壽命的自然極限，獲得不死性，這種細胞黏著性降低，細胞膜表面的糖蛋白減少。
(3)低溫可以抑制酶的活性，從而降低細胞的新陳代謝速率。
(4)皮膚移植后發(fā)生排斥反應(yīng)，是因為機體把移植的皮膚組織當(dāng)作抗原進行攻擊。
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兩個肉牛品種，A品種牛的細胞組成可表示為A細胞核、A細胞質(zhì)，B品種牛則為B細胞核、B細胞質(zhì)。
(1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細胞由A細胞核和B細胞質(zhì)組成，基本步驟是：從A品種牛體內(nèi)取出體細胞，進行體外培養(yǎng)，然后再從培養(yǎng)細胞中取出________注入B品種牛的________卵母細胞，經(jīng)過某些刺激和培養(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，通過培育可達到目的。
(2)上述過程中運用了動物細胞工程的哪些技術(shù)？_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)克隆牛的產(chǎn)生說明________具有全能性。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細胞核的遺傳物質(zhì)來自________個親本，細胞質(zhì)來自________性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成________(相同，不同)。
(4)請舉一例，說明克隆牛培育成功的實際意義。____________________________
________________________________________________________________________。
解析：動物的克隆所用的方法是核移植，也就是把動物體細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，然后經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后形成重組胚胎，再移入代孕動物的子宮中繼續(xù)發(fā)育，從而獲得克隆個體。克隆動物的成功說明了動物體細胞核具有全能性，克隆動物的遺傳特性與提供細胞核的個體基本一致。在體細胞克隆動物中不僅用到了核移植，還用到了動物細胞培養(yǎng)。
答案：(1)細胞核　去核　重組胚胎　子宮
(2)動物細胞核移植和動物細胞培養(yǎng)
(3)動物體細胞核　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)世界上第一只克隆綿羊“多利”的培育程序如下圖所示。

(1)請寫出①、②所指的細胞工程名稱：① ____________，②________。
(2)圖中實施細胞工程①時，所需的受體細胞大多采用動物卵細胞的原因是________________________________________________________________________。
(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物細胞也具有____________。
(5)從分子水平上看，克隆技術(shù)實際上是______________________________________。
答案：(1)細胞核移植　胚胎移植　(2)卵細胞體積大，易操作，成熟促進因子的活性高，核移植成功率高　(3)B　“多利”的全部細胞核基因來自母羊B　(4)全能性
(5)遺傳信息的全部復(fù)制

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